CN102542803B - 无线传输通用车辆检测器输出接口转换器的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线传输通用车辆检测器输出接口转换器的实现方法，由单片机、无线传输电路、开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口和输入接口选择构成。与无线传输车辆检测器接口板一起，加装在车辆检测器与ST800交通控制器之间。本转换器接收车辆检测器的输入信号后，单片机根据输入接口的选择，计算车辆状态，并按规定数据格式以无线信号输出车辆状态到接口板，再由接口板将收到的数据转换为符合ST800交通控制器接口要求的数据，传输数据包由以下格式组成：起始标记：0X5A，数据：车检器数据信息，校验：数据按位取反，结束标记：0XA5。本发明实现任意车辆检测器的检测数据均可在ST800交通控制器上使用，且结构简单、使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及城市智能交通管理，具体是无线传输通用车辆检测器输出接口转换器。
背景技术
在城市智能交通管理中，车辆检测器是智能交通管理控制器的前端，起着十分重要的作用。
随着城市的发展，交通管理者不断的寻求更完善的车辆检测器。中国专利200910309382.5《一种防误检环形车辆检测器》和201010148307.8《环形线圈车辆检测器及车辆检测方法》对车辆检测器进行了优化，前者能准确检测到车辆到达与离去时刻，减少多次误触发的误检现象,增加了系统的稳定性；后者能缩短扫描周期，加快扫描频率并提高系统精确度，相对于现有技术使数据采集的可靠性提高。
然而目前各大中城市安装了大量的西门子公司的城市智能交通控制管理系统，特别是西门子ST800交通信号控制器。而西门子的城市智能交通控制管理系统的维护只能使用西门子自己的配套设备，导致国产化的配套设备和国有知识产权技术不能使用。配套的、国有的、比西门子公司更先进的技术难以接入西门子公司的系统，实际上形成了西门子公司在相关领域的技术垄断。
发明内容
本发明的目的在于部分替代西门子城市智能交通控制管理系统的相关部件，使得国有智能交通的先进技术可以融入现有的西门子城市智能交通控制管理系统中，特别解决当前西门子城市智能交通控制管理系统ST800交通信号控制器只能连接西门子自己的车辆检测器的问题，使得西门子ST800交通信号控制器可以连接任意型号的车辆检测器，避免西门子公司在相关领域的技术垄断。
本发明的目的是这样达到的：无线传输通用车辆检测器输出接口转换器与无线传输通用车辆检测器接口板配套使用，加装在车辆检测器与西门子ST800交通信号控制器之间，转换器的输入端连接在车辆检测器的数据输出端，转换器的输出数据以无线信号方式发送到无线传输通用车辆检测器接口板。转换器由单片机、无线传输电路、开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口和输入接口选择构成；开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口和输入接口选择连接在单片机的输入端，单片机的输出信号传输到无线传输电路；开关输入接口输入短路与开路信号，电平输入接口输入高低电平信号，RS485或RS232输入接口输入RS485或RS232通信数据，输入选择接口为拨码开关。单片机根据拨码开关的选择，计算车辆状态，并按规定数据格式以无线信号输出车辆状态到无线传输通用车辆检测器接口板，无线数据格式是每个无线传输数据包采用四个字节，传输数据包由以下格式组成：起始标记、数据、校验、结束标记。
无线传输数据包的具体格式为：起始标记：0X5A；数据：车检器数据信息，校验：数据按位取反，结束标记：0XA5，其发送数据满足如下格式：
第0位到第3位为车辆状态位，第4位到第7位为车辆行驶状态细节：当第0位到第3位为0000时，表示车辆经过，此时，第4位为1表示第4车道有车经过，第4位为0表示第4车道无车经过，第5位为1表示第3车道有车经过，第5位为0表示第3车道无车经过，第6位为1表示第2车道有车经过，第6位为0表示第2车道无车经过，第7位为1表示第1车道有车经过，第7位为1表示第1车道无车经过；当第0位到第3位为0001时，表示车辆堵塞；此时，当第4位到第7位为0000表示严重堵塞，车辆基本不动,当第4位到第7位为0001表示比较堵塞，车速小于5公里/小时，当第4位到第7位为0010表示堵塞，车速小于10公里/小时；当第0位到第3位为0010时，表示车速估计:此时，当第4位到第7位为0000表示车速在10-20公里/小时,当第4位到第7位为0001表示车速在20-40公里/小时,当第4位到第7位为0010表示车速在40-80公里/小时,当第4位到第7位为0011表示车速大于80公里/小时；当第0位到第3位为1111时，表示车辆检测器类型:此时，当第4位到第7位为0000表示视频车辆检测器；当第4位到第7位为0001表示环形线圈车辆检测器:当第4位到第7位为0010表示磁感应车辆检测器。
输入选择接口为8位拨码开关，8位拨码开关选择：
1：第0到第7位：off off off off off off off off开关输入接口短路有车
2：第0到第7位：off off off off off off off on开关输入接口短路无车
3：第0到第7位：off off off on off off off off电平输入接口，高电平有车，低电平无车
4：第0到第7位：off off off on off off off on电平输入接口，高电平无车，低电平有车
5：第0到第3位：off off on off RS485或RS232输入接口。
关输入接口输入短路与开路信号，电平输入接口输入高低电平信号，RS485或RS232输入接口输入RS485或RS232通信数据均为4路信号，接口转换器与无线传输通用车辆检测器接口板之间的无线数据传输最大输出路数为4路。
无线传输电路由无线传输前端芯片U10CC2591和无线传输芯片U9CC2520共同构成。本发明的积极意义是：解决了现有大部分城市使用西门子智能交通控制管理系统不能使用除西门子公司以外的车辆检测器的问题。任意型号的车辆检测器都可以通过本发明连接到无线传输通用车辆检测器接口板，再通过无线传输通用车辆检测器接口板与西门子ST800交通信号控制器连接，真正发挥国有知识产权的作用，开拓巨大的智能交通管理市场。
附图说明
图1是本发明结构框图。
图2是单片机电路图，输出线连接到无线传输电路。
图3是无线传输电路图，由无线传输芯片和无线传输前端芯片共同构成，连接单片机的输出。
图4是RS232接口芯片电路图。
图5是电源滤波电路图。
图6是开关输入接口图。
图7是电平输入接口电路图。
图8是输入接口选择的8位拨码开关电路图。
图9电源转换电路图。电源转换芯片UP18是LM26400Y。
图10是本无线传输通用车辆检测器输出接口转换器和无线传输通用车辆检测器接口板与车辆检测器、ST800交通信号控制器连接关系示意图。
图11是单片机调试接口电路图。
具体实施方式
参见附图。
本发明与由本申请人同时申请的《无线传输通用车辆检测器接口板》配套使用，同时加装在车辆检测器与西门子ST800交通信号控制器之间。转换器的输入端连接在车辆检测器的数据输出端。
车辆检测器将检测的车辆数据传输到无线传输通用车辆检测器输出接口转换器，将车辆检测器的输入数据转换为符合通用车辆检测器接口板接口要求的数据格式，再由接口板将收到的数据转换为符合ST800交通控制器接口要求的数据，实现任意车辆检测器的检测数据均可传输到ST800交通控制器，实现交通控制。
转换器硬件由单片机、开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口、输入接口选择，无线传输电路及外围电路组成。
车辆检测器输出的数据接口可以是开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口，可以是三者之一。本例的车辆检测器输出的开关输入接口连接到如图6所示通用车辆检测器输出接口转换器的开关输入接口JP1，电平输入接口连接到通用车辆检测器输出接口转换器的如图7所示电平输入接口J1，RS485或RS232输入接口连接到通用车辆检测器输出接口转换器的图4RS232接口芯片电路图中U8第13脚。
参见附图可知，本例采用的单片机U11是美国TEXAS INSTRUMENTS公司的MSP430F5438，电源转换芯片UP18是美国NATIONAL SEMICONDUCTOTR公司的LM26400Y，RS232接口芯片U8是美国maxim公司的MAX232，无线传输芯片U9是美国TEXAS INSTRUMENTS公司CC2520，无线传输前端芯片U10是美国TEXAS INSTRUMENTS公司的CC2591。
在本例中，采用了如图5和图9的电源电路，转换输入电源电压，使得电源电压满足芯片所需电压要求。
开关输入接口输入4路输入短路与开路信号，电平输入接口输入4路高低电平信号，RS485或RS232输入接口输入RS485或RS232通信数据，输入选择接口为8位拨码开关。开关输入接口为短路有车，开路无车；电平输入接口为高电平有车，低电平无车；单片机根据拨码开关的选择，计算车辆状态，并按规定数据格式以无线信号输出车辆状态。
8位拨码开关选项如表1.
表1
单片机根据拨码开关的选择，计算车辆状态，并按规定数据格式以无线信号输出车辆状态，其规定的无线数据格式是每个无线传输数据包采用四个字节，传输数据包由以下格式组成：起始标记、数据、校验、结束标记，起始标记：0X5A；数据：车检器数据信息，校验：数据按位取反，结束标记：0XA5。
其发送数据满足如表2格式：
表2
本发明实现的基本技术指标
可接入车辆检测器类型：任意类型车辆检测器
与车辆检测器接口板的通信接口：无线通信方式
可接车辆检测器个数：4路
最大输出车道：4路
输入数据格式：开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口。
Claims (4)
1.一种无线传输通用车辆检测器输出接口转换器的实现方法，其特征在于：无线传输通用车辆检测器输出接口转换器与无线传输通用车辆检测器接口板配套使用，加装在车辆检测器与西门子ST800交通信号控制器之间，转换器的输入端连接在车辆检测器的数据输出端，转换器的输出数据以无线信号方式发送到无线传输通用车辆检测器接口板；转换器由单片机、无线传输电路、开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口和输入接口选择构成；开关输入接口，电平输入接口，RS485或RS232输入接口和输入接口选择连接在单片机的输入端，单片机的输出信号传输到无线传输电路；开关输入接口输入短路与开路信号，电平输入接口输入高低电平信号，RS485或RS232输入接口输入RS485或RS232通信数据，输入选择接口为拨码开关；单片机根据拨码开关的选择，计算车辆状态，并按规定的无线数据格式以无线信号输出车辆状态到无线传输通用车辆检测器接口板，无线数据格式是每个无线传输数据包采用四个字节，传输数据包由以下格式组成：起始标记、数据、校验、结束标记；
所述无线传输数据包的具体格式为：起始标记：0X5A；数据：车检器数据信息，校验：数据按位取反，结束标记：0XA5，其发送数据满足如下格式：
第0位到第3位为车辆状态位，第4位到第7位为车辆行驶状态细节：当第0位到第3位为0000时，表示车辆经过，此时，第4位为1表示第4车道有车经过，第4位为0表示第4车道无车经过，第5位为1表示第3车道有车经过，第5位为0表示第3车道无车经过，第6位为1表示第2车道有车经过，第6位为0表示第2车道无车经过，第7位为1表示第1车道有车经过，第7位为1表示第1车道无车经过;当第0位到第3位为0001时，表示车辆堵塞；此时，当第4位到第7位为0000表示严重堵塞，车辆基本不动,当第4位到第7位为0001表示比较堵塞，车速小于5公里/小时,当第4位到第7位为0010表示堵塞，车速小于10公里/小时;当第0位到第3位为0010时，表示车速估计:此时，当第4位到第7位为0000表示车速在10-20公里/小时,当第4位到第7位为0001表示车速在20-40公里/小时,当第4位到第7位为0010表示车速在40-80公里/小时,当第4位到第7位为0011表示车速大于80公里/小时;当第0位到第3位为1111时，表示车辆检测器类型:此时，当第4位到第7位为0000表示视频车辆检测器；当第4位到第7位为0001表示环形线圈车辆检测器:当第4位到第7位为0010表示磁感应车辆检测器；
所述输入选择接口为8位拨码开关,8位拨码开关选择：
1）：第0到第7位：off off off off off off off off开关输入接口短路有车
2）：第0到第7位：off off off off off off off on开关输入接口短路无车
3):第0到第7位：off off off on off off off off电平输入接口，高电平有车，低电平无车
4):第0到第7位：off off off on off off off on电平输入接口，高电平无车，低电平有车
5):第0到第3位：off off on off RS485或RS232输入接口。
2.如权利要求1所述的输出接口转换器的实现方法，其特征在于：所述开关输入接口输入短路与开路信号，电平输入接口输入高低电平信号，RS485或RS232输入接口输入RS485或RS232通信数据均为4路信号，接口转换器与无线传输通用车辆检测器接口板之间的无线数据传输最大输出路数为4路。
3.如权利要求1所述的输出接口转换器的实现方法，其特征在于：所述无线传输电路由无线传输前端芯片（U10）CC2591和无线传输芯片（U9）CC2520共同构成。
4.如权利要求1所述的输出接口转换器的实现方法，其特征在于：转换器采用了电源转换电路，电源转换电路采用LM26400Y芯片。
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