现在大多数太阳能交通信号灯控制器采用单片机设计,交通信号灯主控制器和从控制器采用无线传输的方式传输数据,但是经过交叉路口的车辆所带来的电子干扰会对无线传输线路带来一些影响。本文完全采用FPGA设计交通信号灯从控制器,主控制器与从控制器采用有线传输,接口电路使用FPGA和CAN传输线实现。采用FPGA实现的从控制器实质上相当于一个纯硬件电路的设计,传输接口采用CAN传输线,具有非常强的抗干扰性。最后仿真、制板、测试,实现了主控制器与从控制器之间的稳定传输。 ｎ图１交通信号灯从控制器结构图图２交通信号灯主控制器结构图的场效应管［３］。首先ＦＰＧＡ的Ｉ／Ｏ口接Ｕ９的第二个引脚，即，当该引脚输出０时，场效应管导通，为１时，不导通。场效应管标号为Ｌ１的一端接交通信号灯灯盘的负极，灯盘的正极接＋１２Ｖ电压。所以当输出电平为０时，灯盘点亮，为１时则不亮。标号为Ｕ２３的光耦用来读取交通信号灯状态，它的第二个引脚，即标号为ＲＤ１的一端，接在交通信号灯串并混合连接处。当灯处于不亮状态时，Ｕ２３的１、２两引脚没有导通，引脚４则表现出逻辑电平１，交通信号灯控制器-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机即Ｄａｔａ１逻辑电平是１，且该端输入到ＦＰＧＡ中。同理，当灯处于亮的状态时，Ｄａｔａ１逻辑电平为０。该种连接方式可以保证如果灯盘与从控制器连接出现问题时，控制器自动判断线路出现问题。图３交通信号灯驱动与状态回读电路１．２通信接口电路图１和图２的通信接口是采用ＣＡＮ收发器设计。ＣＡＮ传输线有２根信号线，分别为，本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com 电平用显性和隐性表示。“显性”表示逻辑数值“０”，“隐性”表示逻辑数值“１”，显性时之间的电压差较大，而隐性时，ＣＡＮＨ与ＣＡＮＬ之间电压差较校ＣＡＮ收发器通过检测这两端的电压差值来判断位码的“０”与“１”。总线电平是由显性电平决定，如果总线处于空闲状态时，保持隐性电平状态，这一特性成为了隐性”表示逻辑数值“１”，显性时ＣＡＮＨ与ＣＡＮＬ之间的电压差较大，而隐性时，ＣＡＮＨ与ＣＡＮＬ之间电压差较校ＣＡＮ收发器通过检测这两端的电压差值来判断位码的“０”与“１”。总线电平是由显性电平决定，如果总线处于空闲状态时，保持隐性电平状态，这一特性成为了ＣＡＮ总线协议的重要要素之一［４－６］。在本设计中采用ＣＴＭ８２５１Ｔ芯片，其电路如图４所示。由图１、图２可知，从控制器和主控制器的通信接口由两组ＣＡＮ传输网络构成，一组传输时钟信号，另一组传输数据。图４是从控制器的通信接口电路，其中ＳＣＫ用来接收主控制器发送过来的时钟信号，ＣＡＮ＿ＴＸＤ输出电平为１。ＳＤＯ用来接收主控制器发送过来的数据，ＳＤＩ是从控制器向主控制器发送数据的端口。图４从控制器通信接口电路图２ＦＰＧＡ内部通信规则设计由于本设计中，从控制器的通信接口采用ＣＡＮ收发器设计，主控制器也需要有对应的ＣＡＮ收发器设计的通信接口。从控制器的通信协议设计采用ＦＰＧＡ设计完成，为了使得整个通信更稳定，主控制器的通信协议设计也采用ＦＰＧＡ设计。因为使用ＦＰＧＡ设计，是完全基于一个硬件的设计，且ＦＰＧＡ设计在时序上是更敏感的，相比于采用单片机设计，通信会更稳定、可控。２．１主控制器通信规则设计本文在物理层上采用ＣＡＮ传输线传输数据，但是ＦＰＧＡ内部传输规则的实现是采用类似于ＳＰＩ总线协议的方式。传统的ＳＰＩ总线是通过片选信号线选交通信号灯控制器-电动折弯机数控滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com