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正文內(nèi)容

高速公路電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-07-24 17:26 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 錄等。6.收費(fèi)車道系統(tǒng)可以單獨(dú)不關(guān)聯(lián)的方式運(yùn)行,如果出現(xiàn)其他設(shè)備時,系統(tǒng)可以單獨(dú)并且端機(jī)使用。如果收費(fèi)站網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或者是收費(fèi)站的電腦不工作的時候,在這些之前的數(shù)據(jù)記錄都可以存儲在本地管理處。當(dāng)車道長時間并且獨(dú)自工作的時候,都可通過傳統(tǒng)的方式將收費(fèi)信息回傳到收費(fèi)管理處。7.如果車輛通過專用車道并且出現(xiàn)欄桿現(xiàn)象,系統(tǒng)會在費(fèi)額顯示器上顯示出攔截原因,或者是沒有出入口信息、側(cè)方駛?cè)胲囕v等,此時該車輛不能使用此車道,由工作人員引導(dǎo)至旁邊的普通車道通過。(OBU) MCU與射頻芯片的接口通訊 車載單元電路當(dāng)中的OBU功能的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵是由MCU微控制處理器與通過SPI總線共同完成射頻芯片BK5822它的接收發(fā)射。MOSI、MISO、CLK和CSN他們四個組成了總線SPI與BK5822的四根信號通道并且可以提供一個8MHz的速率。用戶可以首先通過一個SPI進(jìn)行傳輸通訊,那么首先就在讀寫寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)的控制傳輸,所以可以完成接收電路域喚醒電路與射頻的反電路的互相交流。 電源電路的設(shè)計 220V的交流供電系統(tǒng)。為了維持系統(tǒng)的供電的穩(wěn)定性需要有一部分的電壓轉(zhuǎn)換。圖中的CCC1C1C13作為濾波電容,能夠阻交流通直流的作用。具有低功耗、濾波系數(shù)小、高效、輸出穩(wěn)電壓等優(yōu)點(diǎn)。圖32 MCU系統(tǒng)電源穩(wěn)壓電路圖如果一旦有車輛通過收費(fèi)站并且碾壓到觸發(fā)線圈,此時便會發(fā)出一組信號。所以我們還需要設(shè)計一個可以作為車輛來往的一個喚醒模板。眾所周知如果我們的電路一直處于一個工作狀態(tài),那么我們不但沒有優(yōu)于之前的電路一樣耗費(fèi)能源并且對我們的設(shè)備也有損害。所以為了解決節(jié)省能耗提高設(shè)備壽命這一問題,所以我們就是想當(dāng)只有車載OBU在接收到喚醒電路信號的時候才開始工作,并喚醒MCU及其他電路開始工作?,F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,我們可以裝有自備干電池的情況下產(chǎn)生無線通訊,我們知道有一個一直讓我們都在研究開發(fā)并使用的新技術(shù)ZigBee,天雖然是低成本、低功耗、低速率但是自帶供電部分也是有限的,如果不采用自動休眠模式,一直處于工作的情況下,那么實(shí)際和設(shè)計的工作時間還是差距很大的,所以這個降低功耗問題一直是我們研究及應(yīng)用各種無線設(shè)備的最大的難題。因此為了減少功耗,ETC設(shè)計采用了觸發(fā)線圈式喚醒MCU工作。將OBU發(fā)出的信息給RSU,從無線接收到車檢器單元的喚醒信號后,經(jīng)過上邊說的濾波電路的作用,在進(jìn)行解調(diào)信號篩選,得到滿足要求的喚醒信號,一般情況下有喚醒信號直接出來的信號功率比較低,所以我們還要進(jìn)行信號的放大,以便能夠達(dá)到激活MCU電源模塊,如圖33:喚醒信號—MCU電源喚醒端口—喚醒MCU然后再進(jìn)行工作。我們采用CockcroftWalton倍壓整流電路的原理設(shè)計出喚醒電路。CW倍壓整流電路的原理是:當(dāng)輸入電壓幅度大于二極管正想導(dǎo)通電壓時,利用二級管的導(dǎo)通角來對倍壓整流電路建模。在實(shí)際的環(huán)境中,信號強(qiáng)度都比較弱,一般都小于二極管正想導(dǎo)通電壓,所以電路設(shè)計的過程中采用了CW電路。主要利用電容等效負(fù)載、基本電路分析法、二極管指數(shù)模型等。CW倍壓整流電路的關(guān)鍵部件是在于二極管的選擇。圖33 車載喚醒電路設(shè)計 本章小結(jié)本章主要是把ETC系統(tǒng)分為幾部分分析,系統(tǒng)各模塊硬件設(shè)計,主要分析設(shè)計了:路邊單元電路(RSU)、車載單元電路,并著重解釋了車載喚醒電路的設(shè)計。是電路可以快速對接車載信號,實(shí)現(xiàn)低弱信號對車載單元的喚醒及時。4 收費(fèi)車道控制系統(tǒng)的設(shè)計與聯(lián)系 ETC微波天線及處理器A/B計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)讀寫器調(diào)制解調(diào)MCU接口天線ECT標(biāo)簽天線調(diào)制解調(diào)CPUEEPROM(1)單車道天線 平均無故障工作時間30,000小時。IP65防護(hù)等級。有效工作距離不低于10m;不會影響相鄰車道的設(shè)備。 適應(yīng)各類惡劣的環(huán)境,能有效的抵御紫外線輻射,防腐性能優(yōu)良。(2)讀寫交易控制器交易控制器和車道控制器之間的通信協(xié)議可以是異步串行通信協(xié)議也可以是TCP/IP協(xié)議,交易控制器能處理一系列完整的付款交易,保證安全可靠以及與其它系統(tǒng)的互換性;交易控制器具有系統(tǒng)初始化的程序指令,如設(shè)置車道天線頻道、子頻道和電源電壓;交易控制器的管理功能可以連續(xù)監(jiān)視DSRC微波鏈路的運(yùn)行,在故障發(fā)生時會自動報警并且把狀態(tài)變化傳給車道控制機(jī)。其技術(shù)指標(biāo)要求如下: 可以處理一個或兩個天線; 適用于單車道收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用; 通信頻率:; 識別距離: ~ 11 m; 工作溫度:40℃~+75 ℃; 工作相對濕度:100%; 免維護(hù)壽命不低于50,000h; 電  源:單相220V AC,50Hz; 包括必要的防雷、防浪涌設(shè)備及措施。(3)電子標(biāo)簽? 雙片電子標(biāo)簽? ;? 支持高速標(biāo)準(zhǔn) DES、三重 DES運(yùn)算; ? 支持250 Kbps以上高通信速率;? 支持LED、液晶、蜂鳴器等多種信息提示手段;? 數(shù)據(jù)存儲容量不小于256Byte,在128Byte內(nèi)存可進(jìn)行讀、寫、擦除再寫操作,還開辟有可永久專用字區(qū);? 用戶可自定義讀寫標(biāo)準(zhǔn),使專有應(yīng)用系統(tǒng)效率更加快捷;? 內(nèi)存可反復(fù)擦寫100,000次以上,免維護(hù)壽命不低于50,000h;? 有良好的電磁兼容性,抗干擾能力強(qiáng);? 通訊:與電子標(biāo)簽讀寫器之間采用加密傳輸,加密算法采用3DES,采用防沖突通訊協(xié)議的二進(jìn)制樹形防沖突機(jī)制,不管工作區(qū)有多少個標(biāo)簽,每秒可有效識讀多達(dá)50個標(biāo)簽;? 工作溫度:40℃ ~ 85℃;? 存儲溫度:55℃ ~ 125℃;(4)讀寫天線的安裝? 可以安裝在雨棚上,也可以單獨(dú)安裝在車道門架上;? 安裝固定費(fèi)用包含在報價中,待聯(lián)合設(shè)計中確定安裝方式。(5)ETC設(shè)備的檢測? ETC讀寫設(shè)備應(yīng)已通過ITS中心檢測,產(chǎn)品型號應(yīng)在《已通過測試的電子收費(fèi)專用短程通信產(chǎn)品名錄》中,且在有效期內(nèi)。? 產(chǎn)品應(yīng)可根據(jù)業(yè)主要求,送至ITS中心檢測。ITS中心承擔(dān)全國電子不停車收費(fèi)關(guān)鍵設(shè)備(可包括路側(cè)單元、車載單元、IC卡、IC卡讀寫機(jī)具等)的測試工作。測試工作應(yīng)至少包括以下內(nèi)容:? ETC設(shè)備測試:物理參數(shù)測試、協(xié)議一致性測試、互操作測試、環(huán)境條件測試 ? 智能卡測試:物理特性、化學(xué)特性、電特性、通訊協(xié)議、基本功能、基本安全性能、穩(wěn)定性、環(huán)境條件、文件結(jié)構(gòu)、指令集 ? ETC應(yīng)用測試:交易流程測試、實(shí)際過車測試、通行速度、大樣本量、互操作測試。 ETC自動欄桿? (1)車道頭部安裝自動欄桿。自動欄桿受控于ETC車道控制器,攔桿的下落由車道控制器車輛檢測到檢測器的數(shù)據(jù)后控制。? (2)欄桿由PVC材質(zhì)制成,桿體表面貼有紅、白相間的高強(qiáng)反光膜。欄桿的斷面形狀可為長方形、圓形或其它形狀,桿長≥,欄桿臂下邊緣距水平地面的高度在750mm~1050mm之間。? (3)欄桿懸臂被車輛碰撞,可以水平移動,如碰撞力過大時,懸臂應(yīng)自行脫離,以保護(hù)自動欄桿的機(jī)械傳動裝置,減輕對碰撞車輛的損害。自動欄桿發(fā)生故障或斷電時,欄桿懸臂自動復(fù)位至垂直狀態(tài)。? (4)自動欄桿箱體宜采用2
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