一種基于can總線的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于CAN總線技術領域，具體涉及一種基于CAN總線的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]社會科技快速發(fā)展，為了節(jié)省時間，更多的公路采用隧道技術減少行車距離，不僅節(jié)省了時間，也大大減少了盤山公路的危險系數，由于隧道內外的亮度差距比較大，駕駛員在進出隧道時會產生一些視覺震蕩問題，隧道內外口上的亮度驟變，造成駕駛員難以適應，故而容易引發(fā)交通事故，為了減少這種亮度差別，為隧道內的安全行車提供安全保證，為駕駛員提供一個舒適的視覺環(huán)境成為隧道照明監(jiān)測系統(tǒng)的首要任務。傳統(tǒng)的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)采用隧道控制器系統(tǒng)集中控制隧道各個區(qū)段內照明燈，對主控制器要求高，多選用PLC可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器即采用一類可編程的存儲器。由于采用可編程邏輯運算方法的體積很大，不利于移動或者搬運，而且PLC的成本很高，國內的PLC技術相對較低，沒有國外技術全面，并且長期被國外公司所壟斷，技術占有的同時就會造成經濟上的制約，而且后期的系統(tǒng)維護也得不到全面保障，而CAN總線技術相對成熟，應用方便可靠，隧道各個區(qū)段可選取單片機微控制器采集行車數據，根據隧道實際行車情況調節(jié)照明燈亮度，成本低，維護方便。因此，現如今缺少一種結構簡單、設計合理、節(jié)能環(huán)保、安裝布設方便且使用操作簡單，信號調理精度高，可以實時采集高速公路隧道內亮度以及是否車輛經過，根據照明燈所處位置設置光強閾值的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)，解決高速公路隧道照明控制系統(tǒng)價格昂貴，操作復雜，高耗能浪費資源等問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于CAN總線的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)，其設計新穎合理，結構簡單，采用CAN總線通信，根據隧道實時光照度和是否有車輛經過情況實時調節(jié)照明亮度，節(jié)能環(huán)保，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種基于CAN總線的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)，其特征在于:包括多個布設在所監(jiān)測高速公路隧道內并且通過CAN總線方式數據交換的隧道區(qū)域照明監(jiān)測單元；所述隧道區(qū)域照明監(jiān)測單元包括微控制器模塊以及與所述微控制器模塊相接的數據存儲單元、復位電路、晶振電路和CAN總線模塊；所述微控制器模塊的輸入端接有數據采集調理模塊和按鍵設置電路，所述微控制器模塊的輸出端接有應急燈輸出電路和照明燈輸出電路；所述數據采集調理模塊包括速度傳感器和亮度檢測儀，以及與所述速度傳感器和亮度檢測儀輸出端均相接的模擬信號輸入電路，所述模擬信號輸入電路的輸出端與微控制器模塊的輸入端相接，所述照明燈輸出電路包括與微控制器模塊輸出端相接的D/A轉換電路和與D/A轉換電路輸出端相接的調光電路，以及與調光電路輸出端相接的照明電路；
[0005]所述微控制器模塊為MSP430F5438單片機；所述D/A轉換電路為芯片DAC0832，所述調光電路包括型號為LM324的芯片U2，和芯片UC3842，所述芯片U2的第I引腳與芯片DAC0832的第9引腳相接，所述芯片U2的第2引腳與芯片DAC0832的第11引腳相接，所述芯片U2的第3引腳通過電阻R15接地，所述芯片U2的第4引腳與15V電源輸出端相接，所述芯片U2的第10引腳和第11引腳均接地，所述芯片U2的第5引腳通過電阻R16接地，所述芯片U2的第7引腳輸出分兩路，一路通過串聯(lián)的電阻R19和電阻R21與3.3V電源輸出端相接，另一路通過電阻R18與芯片U2的第9引腳相接；所述芯片U2的第6引腳輸入分兩路，一路與電阻R19和電阻R21的連接端相接，另一路通過電阻R17與芯片DAC0832的第9弓丨腳相接；所述芯片U2的第8引腳輸出分兩路，一路通過電阻R22與芯片U2的第9引腳相接，另一路與電阻R23的一端相接，電阻R23的另一端輸出分兩路，一路通過電阻R25與芯片UC3842的第I引腳相接，另一路與芯片UC3842的第2引腳相接；所述芯片UC3842的第8引腳輸出分兩路，一路與5V電源輸出端相接，另一路與電阻R24的一端相接，電阻R24的另一端輸出分三路，一路通過電容C3接地，另一路與芯片UC3842的第4引腳相接，第三路與三極管Ql的基極相接；三極管Ql的集電極與5V電源輸出端相接，三極管Ql的發(fā)射極通過處理的電阻R28和電阻R29接地，所述芯片UC3842的第3引腳與電阻R28和電阻R29的連接端相接，所述芯片UC3842的第5引腳接地，所述芯片UC3842的第7引腳與18V電源輸出端相接，所述芯片UC3842的第6引腳輸出分兩路，一路與電阻R27的一端相接，另一路通過電阻R26與場效應管Q2的柵極相接，場效應管Q2的源極和電阻R27的另一端均接地；所述照明電路包括發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3和發(fā)光二極管LED4，所述發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3和發(fā)光二極管LED4依次串聯(lián)，所述發(fā)光二極管LEDl的正極通過串聯(lián)的電感LI和電阻R20與18V電源輸出端相接，電感LI和電阻R20的連接端與二極管D5的負極相接，所述發(fā)光二極管LED4的負極與二極管D5的正極和場效應管Q2的漏極的連接端相接。
[0006]上述的一種基于CAN總線的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬信號輸入電路包括型號為LM324的芯片U1，所述芯片Ul的第3引腳與電阻Rll的一端相接，電阻Rll的另一端輸入分四路，一路與穩(wěn)壓二極管Dl的一端相接，另一路與電容Cl的一端相接，第三路與電阻R9的一端相接，第四路為第一信號采集端Portl ;所述芯片Ul的第2引腳輸入分三路，一路與電阻R7的一端相接，另一路與電阻R2的一端相接，第三路與電阻R4的一端相接；所述芯片Ul的第I引腳輸出分四路，一路與電阻R4的另一端相接，另一路與MSP430F5438單片機的第97引腳相接，第三路與二極管D6的正極相接，第四路與二極管D7的負極相接，二極管D7的正極接地，二極管D6的負極與3.3V電源輸出端相接；電阻R2的另一端與滑動電阻Rl的滑動端相接，滑動電阻Rl的一端與15V電源輸出端相接，滑動電阻Rl的另一端、電阻R7的另一端、穩(wěn)壓二極管Dl的另一端、電容Cl的另一端和電阻R9的另一端均接地；所述芯片Ul的第5引腳與電阻R12的一端相接，電阻R12的另一端輸入分四路，一路與穩(wěn)壓二極管D2的一端相接，另一路與電容C2的一端相接，第三路與電阻RlO的一端相接，第四路為第二信號采集端Port2，所述芯片Ul的第6引腳輸入分三路，一路與電阻R8的一端相接，另一路與電阻R3的一端相接，第三路與電阻R5的一端相接；所述芯片Ul的第7引腳輸出分四路，一路與電阻R5的另一端相接，另一路與MSP430F5438單片機的第98引腳相接，第三路與二極管D8的正極相接，第四路與二極管D9的負極相接，二極管D9的正極接地，二極管D8的負極與3.3V電源輸出端相接；電阻R3的另一端與滑動電阻R6的滑動端相接，滑動電阻R6的一端與15V電源輸出端相接，滑動電阻R6的另一端、電阻R8的另一端、穩(wěn)壓二極管D2的另一端、電容C2的另一端和電阻RlO的另一端均接地；所述芯片Ul的第4引腳與15V電源輸出端相接，所述芯片Ul的第11引腳接地。
[0007]上述的一種基于CAN總線的高速公路隧道照明控制系統(tǒng)，其特征在于:所述CAN總線模塊包括芯片vp230和用于連接CAN總線的端口 P1，所述芯片vp230的TXD引腳與MSP430F5438單片機的第80引腳相接，所述芯片vp230的RXD引腳與MSP430F5438單片機的第81引腳相接，所述芯片vp230的VSS引腳接地，所述芯片vp230的VDD引腳與3.3V電源輸出端相接，所述芯片vp230的RS引腳通過電阻R30接地，所述芯片vp230的CANH引腳輸出分兩路，一路與電阻R31的一端相接，另一路與端口 Pl的第I引腳相接，所述芯片vp230的CANL引腳輸出分兩路，一路與電阻R31的另一端相接，另一路與端口 Pl的第2引腳相接。
[0008]本實用新型與現有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0009]1、本實用新型通過在所監(jiān)測的隧道區(qū)域內每10m?200m的間距上安裝布設一個隧道區(qū)域照明監(jiān)測單元，每個隧道區(qū)域照明監(jiān)測單元均設置有速度傳感器和亮度檢測儀，可獨立采集隧道區(qū)域亮度和經過車輛的實時車輛速度，通過設置模擬信號輸入電路將速度傳感器和亮度檢測儀采集的電流信號變換為微控制器可處理的電壓信號，采集信息數據精度高，準確度高，電路簡單。
[0010]2、本實用新型通過設置應急燈輸出電路和照明燈輸出電路給高速公路隧道提供照明，通過按鍵設置電路提前設置光照亮度閾值，白天當有車輛經過且距離隧道口較近，亮度檢測儀采集的信號較強，調光電路大功率驅動照明電路發(fā)光使隧道內外亮度差較小，減小視覺震蕩現象；若照明燈輸出電路布設在隧道中間區(qū)域，亮