基于FPGA的公路遂道照明控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、隨著我國公路隧道的飛速發(fā)展，隧道照明大量浪費電能的問題日益突出，照明費用已經(jīng)成為國家的沉重包袱，現(xiàn)有的公路隧道照明控制系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足公路隧道節(jié)約能源的要求。目前隧道照明大多采用人工控制方式，開關(guān)量調(diào)光，通過控制每組照明量開關(guān)來調(diào)整燈的亮度，這種控制方式浪費了大量的電能而且依賴照明回路的設(shè)計，在行車道路上容易產(chǎn)生“光斑”，給行車駕駛員帶來了很大的安全威脅。因此，需要對隧道照明系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，找到一種既能為駕駛員提供舒適的駕駛環(huán)境，又能

2、有效降低能源消耗的隧道照明控制方案。
　　本文根據(jù)隧道照明的特點，將隧道照明分為入口段、過渡段、中間段及出口段，將控制方式分為手動控制、時序控制和自動控制。其中自動控制采取實時采集參數(shù)的方案，參數(shù)選取洞外亮度、平均車速、交通量作為控制器的輸入，通過控制算法計算出各段亮度，得到了優(yōu)化的照明設(shè)計。同時隨著技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)PGA得到了更廣泛的應(yīng)用，控制器采用FPGA設(shè)計的好處是不僅減少了器件的數(shù)目，還有設(shè)計靈活，使調(diào)試更加容易等特點。綜上

3、所述，本文設(shè)計的是基于FPGA的公路隧道照明控制系統(tǒng)，結(jié)合控制算法，現(xiàn)場總線采用CAN總線，其中CAN總線控制器和收發(fā)器分別是SJA1000和PCA82C250芯片，使用CAN-BUS進(jìn)行組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送到LED節(jié)點，調(diào)光方式采用的是PWM技術(shù)，是一種模擬控制方式，脈沖調(diào)制信號的占空比決定了單位時間內(nèi)通過LED的平均電流。
　　本系統(tǒng)可以在無人值守的情況下實現(xiàn)自動控制，不再依賴于傳統(tǒng)的手動和時序控制方式，降低了人力投入和能源消耗。