基于Niosn嵌人式軟核的隧道照明控制系統(tǒng)設計.pdf

1、高速公路隧道屬于特殊路段，隧道洞內外環(huán)境差別非常大，需要在隧道內設置照明，以消除司機的“暗適應”與“明適應”視覺問題，保證隧‘道行車安全．而當前的大部分高速公路隧道照明控制系統(tǒng)簡單，照明光源舒適度不高，無法根據洞外環(huán)境亮度實時調節(jié)隧道洞內照明亮度，存在盲目加大隧道照明的亮度的問題，給行車安全帶來隱患，造成能源浪費，不符合設計規(guī)范和國家節(jié)能的政策要求。
　　 本文介紹了當前隧道照明的發(fā)展及照咀燈具智能控制的研究狀況，針對當前隧道照

2、明的控制系統(tǒng)存在的問題，設計了基于NiosII嵌入式軟核的隧道照明控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要應用于中小型隧道，具有調光精準、節(jié)能省電的特點．可以實現(xiàn)的功能為：根據隧道外光照強度的變化對隧道內照明進行實時連續(xù)調光，實現(xiàn)隧道內光照強度的平滑過渡；自動故障檢測，一旦燈具出現(xiàn)故障可直接將故障燈編號顯示在液晶觸控屏上；夜間模式下隧道內有無車輛檢測，當無車輛通過時照明燈具全線關閉。根據隧道照明控制系統(tǒng)的功能要求，將本系統(tǒng)分為隧道外控制系統(tǒng)和隧道內照明燈具

3、終端兩部分來分別設計。隧道外照明系統(tǒng)主要包括內嵌于FPGA芯片的NiosⅡ軟核控制器、光強傳感器、車輛傳感器與液晶觸控屏。隧道內照明燈具終端包括LED顆粒陣列、LED驅動電路、燈具故障檢測電路以及C8051F330D控制終端。NiosⅡ內核控制器與C8051F330D控制終端通過RS485總線進行通信，傳遞調光信息與故障信息。本文介紹了以上各電路的設計思路和電路設計的實現(xiàn)原理，對電路主要器件的選型，所使用器件的結構、性能特點以及主要技術

4、參數的選擇和計算都進行了詳細的說明，并且給出了每部分電路的詳細電路原理圖。軟件部分對隧道外控制系統(tǒng)和隧道內照明燈具終端兩部分的軟件設計方法、流程及所實現(xiàn)的功能都進行了詳細地描述。隧道外控制器實現(xiàn)了NiosH內核控制器在FPGA中的嵌入，設計了串口、12C總線等模塊，在驅動程序的基礎上，根據隧道照明控制系統(tǒng)的實際功能需求，編寫了相應的應用程序。隧道內C805工F330D控制終端通過軟件實現(xiàn)了占空比可調的PWM輸出以及故障信號的處理與傳送。