智能交通灯控制系统升级方案-基于迅为iTOP-4418平台

六月ゝ 毕业季﹏ 提交于 2020-08-12 18:22:17

随着中国经济的发展和城市化的进程,交通拥堵从大城市蔓延到中小城市,人流和车流高峰期的拥堵成了常态,这对保证城市的正常运转带来了极大的挑战。几乎所有的城市,都在大力扩展道路,以此来缓解交通的压力,但是由于城市稀缺的土地资源,道路只能进行有限的拓宽。在这种现状和发展态势下,部分地区的道路成了极其稀缺的资源。因此,在大数据平台基础上,利用智能红绿灯系统对道路资源进行合理分配,则成为提高道路利用率的重要方法。

一 传统的红绿灯

传统的红绿灯有两种,传统定时式红绿灯和行人控制式红绿灯。

传统定时式红绿灯,顾名思义,采用定时的方式,红黄绿转换时间全部固定。传统红绿灯在车流和人流量较低的时候,可以发挥一定的作用。但是在道路资源稀缺,也就是道路拥堵的情况下,传统红绿灯完全不能对道路资源进行分配。

行人控制式的红绿灯,多适用于在地广人稀路段,行车道常绿,有行人过马路按按钮,行车道路灯变红,行人可以过马路。这种方式在特定区域,可以增加道路利用率,但是针对交通拥堵的情况,几乎没有任何作用。

传统红绿灯,采用的方案一般是单片机加上PLC控制电路。如果要采用这种方案,很难进行功能扩展,无法使用先进的大数据等技术。

二 交通灯升级项目

用户:某智能交通公司

合作方式:迅为电子负责设计硬件、驱动以及协助解决批量生产过程可能会出现的问题。用户负责上层应用、以及对原来设备的升级。

项目特殊要求:

1、智能交通公司没有Linux ARM板卡开发和生产经验,明确提出需要迅为电子协助解决最终产品生产过程中的问题。

2、智能交通公司作为在交通灯行业内老牌公司,最终产品运行环境可能极其恶劣,需要面临青藏高原极端温差、东北冬天和海南的夏日的炎热。红绿灯作为室外工作的产品,夏天温度可能达到70度,冬天可能达到-20度。

3、对方案成本比较严苛。

4、如果对性能有更高的要求,需要能够提供相对简单的升级方案。

 

双方讨论最终采用的升级方案:软件系统采用Linux-QtE系统。硬件保留原来单片机对红绿灯显示的控制部分电路;采用迅为iTOP-4418开发平台提供升级支持,提供交通监控摄像头接口、支持GPS定位和时钟校准、提升实时数据处理能力、支持4G网络双向数据传输和预留以太网备用。

最终方案框图

部分功能模组介绍:

 

GPS:主控平台通过串口获取GPS模组的数据,用于定位和获取时间

4G EC20模组:能够完成数据上传和下载,可用于支持远程控制、交通数据采集以及系统远程升级等功能。

RJ45以太网:作为预留网络接口。

TF卡:本地数据扩展储存。

单片机红绿灯子系统:为了兼容老的方案,单片机仍然保留用于控制红绿灯等,单片机通过串口和iTOP-4418平台通信。

摄像头:交通摄像头。

 

升级之后的智能交通灯,除了基础的倒计时显示,还可以提供车流量检测、数据上传、远程控制、紧急事件处理等功能。

iTOP-4418方案相对于国内外其它四核方案,性价比极高,另外该平台无论是在实验室还是在恶劣环境下,都经受住了考验。

对于采用iTOP-4418的方案,可以无缝升级到iTOP-6818的8核方案,软硬件系统几乎是无缝升级,将来对性能有更高的需求,可以实现快速升级。

三 迅为iTOP-4418平台

迅为iTOP-4418开发板平台,采用S5P4418处理器,处理器为ARM Cortex-A9 架构、四核、主频1.4GHz,平民价格却有极其强悍性能。

开发平台其它特点和功能如下。

超小尺寸:50mm*60mm,适用于

超大内存和存储:1GB DDR3、eMMC16GB/8G

采用电源管理AXP228,支持动态调频,功耗更低性能不降,超低功耗。

迅为不仅提供连接器版本(下图左),还提供邮票孔方案(下图右),使用邮票孔方案,更能节省成本。

iTOP-4418平台性能稳定,可以在严苛环境下稳定运行,能够在-25℃至+80℃稳定运行。

iTOP-4418可以无缝升级到iTOP-6818八核处理平台。

扩展引出脚多达320个,满足用户各类扩展需求。

iTOP-4418还具备大量的可扩展接口,主要接口如下:

LCD 24位RGB 888,可根据屏幕要求取舍

LVDS 4通道、HDMI v1.4

MIPI DSI和CSI各一个,支持LCD和CAMARA

DVP 可支持DVP格式并口摄像头

SDIO 3个(1路被TF卡占用)

USB_HOST 1个,底板扩展3个

USB_OTG 1个,底板作为DEV用

USB_HSIC 1个

UART 6路

I2C 3路,可用于触摸屏等

SPDIF 1路

GPIO 多数已引出

SPI 3路

以太网 1路自适应10/100/1000

PWM 3路,可用于背光控制

锂电池充放电 引出,可直接使用(带电量计)

ADC 7路模拟输入

JTAG 1路

 

迅为的iTOP-4418平台,目前广泛应用于家居控制平台、智能家居平台、健身器械操作平台、美容器械操作平台、医疗器械操作平台、智能仪表、触摸控制器、导航设备、智能广告控制终端、排队系统、广告机、楼宇对机、分机以及管理机等

 

其它相关产品:iTOP-4418开发板,iTOP-4418核心板 /iTOP-6818开发板,iTOP-4418核心板

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