汽車LED前照燈可見光通信ETC系統(tǒng)—硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.11萬字
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摘 要 今天，中國已經(jīng)進(jìn)入高速公路迅速發(fā)展的時(shí)期，隨著高速公路聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營里程線路的增加和車輛通行數(shù)量的急劇增大，如何來解決收費(fèi)管理中的收費(fèi)站點(diǎn)的車輛排隊(duì)擁堵現(xiàn)象和收費(fèi)效率低的狀況，成為決定高速公路發(fā)展的一個(gè)重要因素，不停車收費(fèi)系統(tǒng)能方便的實(shí)現(xiàn)車輛在無需停車和收費(fèi)站的工作人員無需操作的情況下，能自動(dòng)收取通行費(fèi)用的智能交通子系統(tǒng)。
論文主要對(duì)汽車LED前照燈可見光通信的ETC系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行研究。發(fā)送端對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行曼徹斯特編碼調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)即數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)LED車燈發(fā)光。接收端接收到光波，通過光電轉(zhuǎn)換電路，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行解調(diào)，還原出模擬信號(hào)。
此研究通過C8051語言實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制，在汽車LED前照燈上發(fā)射出去，方便接收端接收；利用PROTEL軟件把電路圖畫出來，在軟件中可以看出設(shè)計(jì)模塊具體的組成部分。

關(guān)鍵字：ETC系統(tǒng) 可見光通信 汽車LED前照燈 調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路

Abstract: Today, China has entered a period of rapid development of highway, with the increase of the line highway network operators and vehicle mileage increases dramatically the number of traffic, how to solve vehicle charging management fees site queuing congestion charging efficiency of the low status of the phenomenon and become an important factor in determining the development of the highway. Parking system can facilitate the realization of the vehicle in the case of staff without parking and toll station without operator can automatically collect tolls intelligent transportation subsystem.
On the transmit side, LED lights will carry user information modulated electrical signal emitted by the form of light pulses. Analog signal transmission side Manchester coded modulation, the modulated signal is a digital signal and driving the light emitting LED lights. Receiver receives the light, the photoelectric conversion circuit, the optical signal into an electric signal and demodulates it to restore the analog signal.
C8051 language by signal modulation and transmitted in the automotive LED headlamp, convenient receiver to receive. PROTEL software by using the circuit drawing out design can be seen in the software module specific components.

Key words: ETC system visible light communication automotive LED headlamp modulation driving circuit


目 錄
第一章 緒論 5
1.1 研究背景 5
1.2 研究現(xiàn)狀 6
1.2.1 國際上的相關(guān)研究現(xiàn)狀 7
1.2.2 中國的研究現(xiàn)狀 8
1.3 研究內(nèi)容 8
1.4 論文結(jié)構(gòu) 8
1.5 本章小結(jié) 9
第二章 基于汽車LED前照燈可見光通信ETC系統(tǒng)分析 9
2.1 ETC系統(tǒng)構(gòu)成及原理 9
2.1.1 ETC系統(tǒng)構(gòu)成 9
2.1.2 ETC系統(tǒng)原理 10
2.1.3 ETC的工作流程 11
2.2 可見光通信系統(tǒng)的工作方式 12
2.2.1 通信方式 12
2.2.2 編碼和調(diào)制方式 15
2.3 可見光通信的性能指標(biāo) 18
2.4 本章小結(jié) 18
第三章 基于汽車LED前照燈可見光通信ETC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19
3.1 模塊的整體框架 19
3.2 發(fā)射端設(shè)計(jì) 20
3.2.1 汽車LED前照燈的特性 20
3.2.2 汽車LED前照燈調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 23
3.3 接收端設(shè)計(jì) 27
3.3.1 集光器 28
3.3.2 放大均衡判決電路 29
3.4 控制單元 32
3.4.1 單片機(jī) 32
3.4.2 時(shí)鐘、鍵盤、指示燈模塊 33
3.4.3 穩(wěn)壓裝置 34
3.5 本章小結(jié) 34
第四章 設(shè)計(jì)模塊實(shí)現(xiàn)的效果 34
4.1 電信號(hào)圖像采集 34
4.2 LED可見光實(shí)物圖 35
4.3 本章小節(jié) 36
第五章 總結(jié) 37
5.1 全文總結(jié) 38
5.2 未來展望 38
致謝 39
參考文獻(xiàn) 40