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基于ARM-LINUX的单交叉路口交通灯信号控制机设计

王海鹏  
【摘要】:智能交通系统是解决城市中越来越拥堵的交通问题的主要而且有效的手段之一。优秀的智能交通系统能够有效的缓解城市交通压力,充分利用现有的城市道路资源。 本文回顾了智能交通系统的历史、现在的发展现状和未来的发展趋势。分析了智能交通系统的各个组成部分、交通控制系统的组成原理以及各种理论知识。重点分析了基于模糊控制原理。本文主要以平面交叉路口的单点控制信号机设计为主要研究内容,设计了模糊控制器,给出了基于linux操作系统的、ARM硬件平台的设计方案和部分实现细节。所做的主要工作有: ①采用嵌入式linux操作系统为软件平台,以高性能、高可靠性、低功耗的32位ARM9微处理器S3C2440为核心CPU,搭建了整体的软硬件平台。 ②分析研究了当前最热门的bootloader(U-boot),并实现了U-boot往目标板mini2440平台上的移植。 ③分析了嵌入式linux操作系统,完成嵌入式linux操作系统的定制、编译,并完成了往mini2440上的移植。 ④分析了mini2440上的GPIO接口,焊接了外接LED灯板用于模拟十字路口的交通灯,并完成了GPIO外接LED灯硬件驱动程序的编写。 ⑤在上面所做的工作的基础上,在完整的软硬件平台上,设计了模糊控制器,完成了平面十字路口单点控制基于模糊控制信号机程序的编写。 试验结果表明基于ARM-Linux的平面十字路口信号控制机能够有效的疏导十字路口交通流,提高车辆通过路口的速度和道路利用率,同时预留的接口又为将来升级成干线控制或者区域控制提供了充分的空间和可能,具有良好的实用性和经济性。


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