Умный светофор

dimon2383

Здравствуйте! Нужна помощь в разработке на микроконтроллере светофора со временем зеленого света, пропорциональным интенсивности движения автомобилей через магистраль (нужно для курсового).
(Программу можно писать на ассемблере или СИ).
Допустим инфа об интенсивности поступает с четырех датчиков установленных на перекрестке (два датчика в одном направлении и два в другом) типы датчиков бывают разные (ссылка), как соединить датчики с микроконтроллером я не знаю.
Принцип действия примерно такой: горит зеленый, если сработает один датчик из другого (красного) направления то отсчитывается секунд 25 задержка переключения(при условии что в зеленом направлении идет поток машин, если машин нет то и задержки нет) и т.д.

Реклама

YS · Сообщение YS » Вт июл 09, 2013 12:49:18

как соединить датчики с микроконтроллером я не знаю

Зависит от характеристик собственно датчика. Выберите конкретный тип датчика из приведенных по ссылке, потом найдите конкретный экземпляр такого датчика и его описание. В нем будут приведены электрические характеристики. А по ним уже будет понятно, какие цепи сопряжения нужны.

Реклама

dimon2383

YS писал(а):
как соединить датчики с микроконтроллером я не знаю
Зависит от характеристик собственно датчика. Выберите конкретный тип датчика из приведенных по ссылке, потом найдите конкретный экземпляр такого датчика и его описание. В нем будут приведены электрические характеристики. А по ним уже будет понятно, какие цепи сопряжения нужны.

Проблема в том что информации очень мало на счет датчиков и схем еще не одной не нашел. Может кто знает про датчики? надо чем проще тем лучше.

YS · Сообщение YS » Ср июл 10, 2013 12:56:46

информации очень мало на счет датчиков

Ну блин, только что для интереса погуглил "детектор транспорта купить". Сходу (!) нашел вот это. Оттуда рандомно вынул марку датчика, загуглил и сходу нашел даташит.

Ну, где там мало информации? Вперед гуглить и выбирать адекватный датчик. Я-то не знаю, что Вам по заданию подойдет.

Реклама

dimon2383

для курсового пойдет и такая вот схема подключения датчиков.
Во общем есть идея: датчики устанавливаются на расстоянии 50 метров до светофора с датчиков подсчитываем сколько пришло импульсов. Импульсы с двух датчиков одного направления дороги складываем и потом сравниваем эту сумму с суммой другого направления, в каком направлении окажется больше там горит зеленый, через 5 секунд опять подсчитываем и сравниваем где больше-зеленый и т. д.
Подскажите пожалуйста какой микроконтроллер больше всего подойдет для этих целей? И как это все реализовать?

Реклама

eess9

Для такой задачи как вы описали не надо навороченного контроллера. Требования в курсовом к контроллеру (производитель, серия) какие-то стоят? ATTtiny, ATmega, PIC, MSP430 и т.д. На чем вы остановитесь?

Реклама

pyzhman

Используйте тини2313 - его все знают.

eess9

А почему не mega8? Она не намного дороже, а АЦП есть. Мало ли как полет фантазии у товарища разовьется.

dimon2383

eess9 писал(а):Для такой задачи как вы описали не надо навороченного контроллера. Требования в курсовом к контроллеру (производитель, серия) какие-то стоят? ATTtiny, ATmega, PIC, MSP430 и т.д. На чем вы остановитесь?

Требований нет, можно любой. Но я думаю остановиться на ATtiny2313 или на ATMega8. Вот методичка http://webfile.ru/6611572 там в конце есть пример.

eess9

Твоё задание это:

30. Разработать светофор со временем зеленого света, пропорциональным интенсивности движения автомобилей через магистраль.

?

Я могу тебе помочь написать программу на си в avr studio 6. VMLAB никогда не работал, могу помочь с моделированием в Proteus. С тебя тип контроллера и датчика(ков), более подробный алгоритм.

dimon2383

eess9 писал(а):Твоё задание это:
30. Разработать светофор со временем зеленого света, пропорциональным интенсивности движения автомобилей через магистраль.
?

Я могу тебе помочь написать программу на си в avr studio 6. VMLAB никогда не работал, могу помочь с моделированием в Proteus. С тебя тип контроллера и датчика(ков), более подробный алгоритм.

Да это моё задание, тип ATTiny2313, в методичке рекомендуется на асме писать, хотя может и на СИ зачтут. Во общем есть идея без датчиков:
1 вариант: с АСУДД (Автоматическая система управления дорожным движением) приход инфа об интенсивности через USART, контролер сравнивает на какой магистрале больше и включает на той зеленый, если связи нет то работает как обычный светофор.
2 вариант: с АСУДД (Автоматическая система управления дорожным движением) через USART приход управляющий сигнал на какой магистрали должен зеленый гореть, контролер переключает на той магистрали зеленый, пока не поступит управляющий сигнал на другую магистраль, если связи нет то работает как обычный светофор.

vitalik_1984

Проходили мы такую тему в автоматическим светофором. Алгоритм гораздо проще, чем было предложено изначально. Нужно анализировать другую полосу, нужно анализировать ту, на которой зеленый горит.
Есть минимальная длительность работы светофора( время для въезда на перекресток,совершения маневра и очистки светофора) далее если к моменту выключения зеленого света на датчик продолжают поступать импульсы, то время зеленого увеличивается на 30 секунд. и таким образом обеспечивается разгрузка направления.
Но ведь если поток большой то импульсы будут продолжаться, соответственно нужно ограничить максимальное время зеленого, чтобы на других направлениях тоже было движение. Максимальное время рекомендуется принимать не больше 3 минут иначе психологически плохо принимается.
Точно так же можно примерно рассчитать соотношение измеряя число срабатываний на единицу времени зеленого света по всем направлениям.
В такой постановке не нужно большое удаление датчиков, которые могут оказаться к тому же еще и за пределами съездов во дворы и так далее если будут за 50 метров, что будет влиять на точность.
Еще если совсем не включать "пустые" направления, то есть вероятность застоя пешеходов.Либо если одна машина заглохла, и зона ожидания уже заполнена, в этом случае импульсы не будут поступать, а при устранении причины неисправности водители "пустого" направления уже не смогут

проехать в случае дальнего расположения датчиков с совместным отключением зеленого света на пустом направлении.

Регулировать то хорошо, главное не перерегулировать

eess9

Максимальное время горения зеленого надо ограничить, тут vitalik_1984 прав. Как осуществляется управление светофором (переключение цветов)? Никогда мне не приходилось светофоры делать

В каком виде инфа приходит на usart. Если несколько датчиков, то они передают свой уникальный id в посылке или как-то по другому?

dimon2383

eess9 писал(а):Максимальное время горения зеленого надо ограничить, тут vitalik_1984 прав. Как осуществляется управление светофором (переключение цветов)? Никогда мне не приходилось светофоры делать В каком виде инфа приходит на usart. Если несколько датчиков, то они передают свой уникальный id в посылке или как-то по другому?

Вот диаграмма переключения цветов простого светофора

Снимок.PNG: (96.04 КБ) 748 скачиваний

USART решил не использовать много мне времени уйдет мне разбираться в нем.
Будет просто 4 датчика (т.е на каждом светофоре) на стоп линии каждый, подключенных ко входам микроконтроллера

Безымянный.png: (14.61 КБ) 769 скачиваний

(подтяжку можно и в мк включить)

dimon2383

vitalik_1984 вы бы не могли полный алгоритм рассказать, блок-схема может осталась?

eess9

А там где цвета перекрываются на диаграмме - выбор одного из них в зависимости от сигналов с датчиков? Управление цветами осуществляется ключами?

vitalik_1984

dimon2383 писал(а):vitalik_1984 вы бы не могли полный алгоритм рассказать, блок-схема может осталась?

Не было никакой блок схемы.Нам просто теорию преподавали (я на проектировании дорог учился).
Диаграмма на картинке какая то слишком простая. красного должно быть больше на время, необходимое для очистки светофора.
Тем более в россии все на желтый ездят не задумываясь.

Алгоритм я уже описал
1.Начинается все с красного сигнала светофора(все красные).
2.Далее включается желтый свет для первого направления
3.тушится красный и желтый для первого направления и зажигается зеленый свет
4.ждем 30секунд или минуту, в общем время, необходимое для проезда перекрестка и совершения маневра (поворот или разворот)
5.если в течение 10 секунд перед выключением на входе есть импульсы, то время еще добавляем секунд 10.
6.Так добавляем до момента Тзеленого Мах
7.мигаем зеленым
8.выключаем зеленый и включаем желтый
9.включаем красный для 1го направления и желтый с красным для второго
10.через паузу все повторяем для второго направления.

Можно так сделать до четырех направлений. Правда и время ожидания на светофоре увеличится.

eess9 писал(а):А там где цвета перекрываются на диаграмме - выбор одного из них в зависимости от сигналов с датчиков?

Выбор должен осуществляться независимо от датчиков они влияют только на время горения того или иного направления для движения. Остальные датчики игнорируются. Во время горения каждого направления у своего направления активны датчики. Можно даже запитать их от включения зеленого света в нужном направлении и анализировать только один вход. То есть осуществить аппаратное разделение потоков.

eess9 писал(а): Управление цветами осуществляется ключами?

Ну это само собой, если светофор не игрушечный на один диод в цвете с потреблением ~15мА.

petrenko

Какой ужас ! Это кто же додумался в нашей державе микроконтроллеры в светофоры встраивать то ?
Это ж если так и дальше пойдёт, то мы же Канаду догоним !

( В Канаде светофоры с микроконтроллерами уже почти 30 лет функционируют. Люди уже пользуются нормально, а у нас всё ещё учатся, учатся, учатся... Скоро научатся наверное, раз учащимся такие сложные задания начали задавать. )

Спойлер

Управление дорожным движением. В канадском городе Оттава-Карлтон .... разработана система управления движением городского муниципального транспорта. Эта система объединяет около 700 светофоров и 3000 придорожных датчиков на протяжении 1100 километров шоссе. Пропускная способность этих шоссе — 5,4 млрд автомобилей в год. Кроме времени и продолжительности переключения сигналов светофоров на каждом перекрёстке города данная система управления должна фиксировать происходящие события, анализировать работоспособность оборудования через придорожные датчики.

Это я к чему собственно - а поискать по WWW с запросом типа "светофор микроконтроллер" никто не пробовал что ли ?
Сразу "вылезает" куча страниц - там есть откуда списать в тысячный раз готовое задание...

И извините, если помешал научной беседе.

dimon2383

petrenko писал(а): Это я к чему собственно - а поискать по WWW с запросом типа "светофор микроконтроллер" никто не пробовал что ли ?
Сразу "вылезает" куча страниц - там есть откуда списать в тысячный раз готовое задание...

И извините, если помешал научной беседе.

с запросом типа "светофор микроконтроллер" искал, всё не то

eess9

В архиве: проект в AVR Studio 4, файл симуляции в Proteus.
Контроллер ATmega8 потому, что ее таймер 2 можно перевести в счет секунды (асинхронно + часовой кварц).
Пока контроллер просто переключает цвета.
Дальше можно добавить мигание зеленого и ввести датчики, отрегулировать временные интервалы.