基于嵌入式技术的智能交通系统设计与实现

１）０１：１０．１６７０７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｆｊｐｃ．２０１７．０８．００７　…Ｅｊ　．　亍　……　基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式智能家居系统的设计与实现　蔡丽萍　，李汪彪　，陈明珍　（１福建师范大学数学与信息学院；２福建师范大学光电与信息工程学院福建福州３５０１１７）　【摘要】针对目前智能家居行业的现状，提出一种基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式智能家居用电设备管控系统方案，完成了智　能控制器、多功能执行器、触摸型控制开关等硬件电路设计及软件设计，控制器的软件基于Ｌｉｎｕｘ平台设计，并为　Ａｎｄｒｏｉｄ智能手机终端和ＰＣ终端提供无线接口，实现了家居用电设备的远程多模式控制与管理。　【关键词】智能家居；ＡＲＭ；Ｌｉｎｕｘ；Ａｎｄｒｏｉｄ　０引言　前信息科学技术飞速发展，智能家居相关技术的研究已　经成为国内外研究热点＿Ｊ．　。在国内，尽管智能家居领域已经发　展了十多年，但总体技术还不成熟，应用还处于较低的水平，各　研发厂商由】　针对的日标群体不同，所生产的智能家居产品在　种类、型号、控制方式上各不相同，其配套的嵌入式操作系统、　通信协议等技术标准更是种类繁多、不胜枚举，给系统集成带　来了很大的困难Ｉ　ｌ。本文通过研究当前流行的智能家居系统实　现的方法，提出了一种智能家居用电设备管控系统的设计方　案，旨在通过手机或ＰＣ终端远程控制各类参数不一的家居产　品。　１系统简介　智能家居用电管控系统是一个二线制的智能管控系统，所　有单元是由两根ＲＳ４８５总线连接成网络，每个单元之间通过执　行器模块与家电设备进行连接ｉｓｔ，系统组成结构如图ｌ所示。　

图１系统组成结构图　系统各功能模块的主要功能如下：　（１）智能控制器：分布式、总线型的智能控制器，用于协调整　个系统的工作，实现对各个用电设备的控制以及与各种操作终　端进行通信。　（２）触摸型控制开关：用于探测用户的开关操作，检测建筑　物【ｆｌ光线、温度、湿度等信号变化，为控制器执行控制提供依　据。　（３）执行器：负责接收来自触摸控制开关或控制器的控制指　令并执行相应的操作，如开关家电设备，调节灯光的亮度，控制　窗帘启合等。　基金项目：福建省教育厅Ａ类项目（ＪＡ１３Ｏ７６）　・１８・　福建电脑『２０１７年第８期　（４１智能终端：包括Ａｎｄｒｏｉｄ智能手机、ＰＡＤ或ＰＣ等，它们　搭载专门设计的终端软件，通过ＷＩＦＩ按照通信协议与控制器　进行数据交互，实现设备状态查询与控制、情景模式设置、网络　设置与数据同步的菜单模式、快捷操作方式等功能，满足多样　化的现代操控需求Ｉ６１。　２系统硬件设计　２．１智能控制器设计　智能控制器是系统的处理核心，完成系统中大部分数据交　换、指令发送／接收以及设备控制工作。控制器从操控终端收到　指令，将其转变成总线信号下发到总线上，各单元接收信号并　作出判断，从而控制相应的负载回路同。与此同此，执行器也可　将与其连接的设备状态信号转变成总线信号回传到控制器。系　统运行经裁剪定制的Ｌｉｎｕｘ操作系统，并在该系统上搭建遵守　ＡＣＩＤ的ＳＱＬｉｔｅ轻量型数据库，开发成为本系统的嵌入式服务　器　。　智能控制器采用可快捷二次开发的Ｔｉｎｙ６４１０嵌入式开发　板设计，开发板采用ＤＭ９０００网卡芯片，可以自适应ＩＯ／ＩＯＯＭ　网络，ＲＪ４５连接头内部已包含耦合线圈，因此不必另接网络变　压器，使用普通的网线即可连接路由器或者交换机。　２．２终端节点最小系统　为了方便系统设计，将执行器模块和触摸型控制开关模块　的公共部分提取出来作为终端节点最小系统，硬件电路如图２　｝　‰　

第１７卷第２期　江苏技术师范学院学报　２０１　１年２月　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＪＩＡＮＧＳＵ　ＴＥＡＣＨＥＲＳ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．１７．Ｎｏ．２　Ｆｅｂ．。２０１１　

一种嵌入式车牌识别系统的设计与实现　

倪福银　

（江苏技术师范学院电气信息工程学院，江苏常州２１３００１）　

摘要：智能交通系统（ＩＴＳ）已成为当前交通管理发展的主要方向，而汽车牌照识别　Ｒ）技术则是智能交通系　统的核心。研究了基于ＤＳＰ的车牌识别系统的设计与实现。该系统主要通过摄像头采集汽车车牌图像，经过ＤＳＰ　核心处理器对图像进行处理，识别出车牌号，并通过ＬＣＤ显示。经过调试运行，该系统实现了车牌识别的功能，　可运用于工程实践。　关键词：ＤＳＰ；车牌识别；图像采集；嵌入式　中图分类号：ＴＰ３９１．４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—８５２２（２ｏ￣１）ｏ２—００１８—０５　

Ｏ　引　言　

车牌识￣ＪｌＪ（Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｌｉｃｅｎｓｅ　Ｐｌａｔｅ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，ＶＬＰＲ）是现代智能交通系统中的重要组成部分之一，其　

应用十分广泛。它以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础，通过对摄像机所拍摄的汽车牌　

照进行分析处理，显示出汽车的车牌号，从而完成识别过程。通过一些后续处理手段，可以实现停车场收　费管理、交通流量控制指标测量、车辆定位、汽车防盗以及高速公路超速自动化监管等等功能。该项技术　

的研究对于维护交通安全和城市治安、防止交通堵塞、实现交通自动化管理有着现实的薏：义。　

１　系统硬件方案设计　

本系统主要是基于ＤＳＰ的车牌识别设计。系统主要由ＣＣＤ摄像头、图像采集板、ＴＭＳ３２０ＶＣ５５０９的　ＤＳＰ芯片、ＸＣ９５１４４ＸＬ的ＣＰＬＤ芯片、ＡＭ２９ＬＶ８００的ＦＬＡＳＨ芯片、ＴＰＳ７３ＨＤ３０１芯片、ＭＡＸ７０６芯片以及　

ＬＣＤ显示器等组成。　系统的工作原理是：由摄像机输出的模拟视频信号通过图像采集板进行模数转换以及转换成相应图　

智能交通灯控制系统的设计与实现

随着城市化进程的加速，城市道路交通越来越拥堵，交通管理成为城市发展的一个重要组成部分。传统的交通信号灯只具备固定时序控制交通流量的功能，但随着技术的进步和智能化应用的出现，要求交通信号灯具备实时性、自适应性和智能化，因此，智能交通信号灯控制系统应运而生。本文将从软硬件系统方面，详细介绍智能交通灯控制系统的设计与实现。

一、硬件设计

智能交通灯控制系统的硬件部分由四个部分组成：单片机系统、交通灯控制器、传感器及联网模块。

1. 单片机系统

单片机是智能交通灯控制系统的核心，该系统选用了8位单片机，主要实现红绿灯状态的自适应和切换。在设计时，需要根据具体情况选择型号和板子，选择时需要考虑其开发环境、风险和稳定性等因素。

2. 交通灯控制器

交通灯控制器是智能交通灯控制系统中的另一个重要部分，主要实现交通信号的灯光控制。在控制器的设计时，需要考虑网络连接、通信、数据传输等多方面因素，确保系统的稳定性和可靠性。

3. 传感器

传感器主要负责采集道路交通信息，包括车辆数量、速度、方向和道路状态等，从而让智能交通灯控制系统更好地运作。传感器有多种类型，包括磁感应传感器、摄像头、光电传感器等，需要根据实际需求选择。

4. 联网模块

联网模块主要负责智能交通灯控制系统的联网和数据传输，包括存储和处理车流数据、上传和下载数据等。在设计时，需要考虑网络连接的稳定性、数据安全等因素，确保智能交通灯控制系统的连续性和可靠性。

二、软件设计

智能交通灯控制系统的软件部分主要由两部分组成：嵌入式系统和上位机系统。

1. 嵌入式系统

嵌入式系统是智能交通灯控制系统的主体，主要设计车流量检测、信号灯状态切换等程序。为了保证系统的自适应性和实时性，需要采用实时操作系统，如FreeRTOS等。在软件设计阶段，需要注意设计合理的算法和模型，确保系统的准确性和稳定性。

2. 上位机系统

上位机系统主要实现智能交通灯控制系统的监控和管理，包括车流量监控、灯光状态监控、信号灯切换和日志记录等。这部分需要采用良好的图形用户界面（GUI）设计，便于用户管理和维护。

基于物联网的嵌入式系统设计与应用

随着物联网技术的不断发展和普及，嵌入式系统在各个领域的应用越来越广泛。嵌入式系统是一种利用微处理器或微控制器来实现功能的计算机系统，它广泛应用于智能家居、工业控制、智能交通等领域。基于物联网的嵌入式系统设计和应用，具有很大的潜力和市场前景。

一、物联网和嵌入式系统的概念

物联网是指通过智能终端和感知设备进行信息采集、传输和处理，实现物品之间自动互联、数据互通和智能决策的技术和服务体系。嵌入式系统是指将计算机应用于各种方便和日常使用之中，以实现某些特定功能的计算机系统。

物联网的发展为嵌入式系统的应用提供了更广阔的空间。嵌入式系统作为物联网的底层支撑，能够为物联网提供实时数据采集、处理、控制和通信等功能，为物联网构建了一个智能化的基础设施。

二、基于物联网的嵌入式系统设计的特点

1、物联网的智能化特征 基于物联网的嵌入式系统需要具备自主感知、智能控制和自适应决策等智能化特征，实现对环境变化、用户需求和设备状态等信息的实时收集和分析，实现智能控制和自适应决策。

例如，智能家居系统可以通过感知用户的行为和环境变化，实现自动调节室内温度、照明和安防系统等功能；智能交通系统可以通过收集交通信息和车辆状态等数据，实现路况预测、交通信号控制和车辆流量调度等功能。

2、系统的实时性和可靠性

基于物联网的嵌入式系统需要具备快速响应和高可靠性的特点，能够保证系统的实时性和可靠性。嵌入式系统往往需要在环境复杂、资源受限的条件下工作，因此需要设计高效的算法和优化性能，确保系统能够在短时间内响应用户的请求。

例如，智能净化器需要实时感知室内空气质量，并根据用户设置的要求进行空气净化和过滤操作，确保室内空气质量达到标准要求；智能安防系统需要实时感知周围环境和用户行为，及时发出警报并通知相关人员。

3、系统的稳定性和安全性

基于物联网的嵌入式系统需要具备稳定性和安全性的特点，保证系统的运行稳定和数据的安全。系统需要采用可靠的通信协议和加密技术，防止被黑客攻击和信息泄露。 例如，智能医疗系统需要保护患者隐私和医疗数据的安全，采用加密技术和多重认证机制，防止数据泄露和非法访问。