Разработка проектов и схем в области организации дорожного движения / Для дорожных контроллеров / ТО имитатора центра
.pdf
Имитатор центра АСУДД.
1. Назначение
Имитатор центра предназначен для проверки связи контроллера КДУ1М по проводным линиям с аппаратурой центра АСУДД.
2. Функциональная схема
Линия |
|
|
|
Старт |
|
«Фаза» |
||
|
Схема |
Микроконтроллер |
«ДУ» |
|||||
АСУДД |
|
ТУ |
||||||
Л1, Л2 |
преобразователя |
AT89C51 |
«Ввод» |
|||||
АСУДД/ТТЛ |
ТС |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+5В (X1) |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
0В |
|
|
3. Состав и описание функциональных узлов
3.1. Преобразователь АСУДД/ТТЛ предназначен для гальванической развязки линии связи от микроконтроллера.
Сигналы ТС с линии через оптотранзистор VT5 поступают на вход 8
D1. |
сигнал |
отрицательной |
полярности |
формируется |
Стартовый |
||||
микроконтроллером; сигнал с выхода 2 |
DD1 (активный уровень – 0) |
|||
открывает транзисторы VT3, VT4. |
полярности |
формируются |
||
Сигналы |
ТУ |
положительной |
||
микроконтроллером; сигнал с выхода 1 |
DD1 (активный |
уровень – 0) |
||
открывает транзисторы VT1, VT2.
3.2. Микроконтроллер AT89C51 предназначен для вввода команд ТУ с кнопок, поддержки протокола АСУДД (100 бод) и отображения сигналов ТУ
иТС на индикаторах VD1...VD14.
4.Описание работы имитатора центра
При подаче питания микроконтроллер запускает цикл обмена по протоколу АСУДД (см. п.5 «Краткое описание протокола АСУДД»); начальное значение номера фазы 0, номер фазы изменяется нажатием кнопки «Фаза».
Кнопка «ДУ» включает либо выключает сигнал ДУ в байте управления. Изменение номера фазы и сигнала ДУ отображается на индикации. Выдача измененных номера фазы и сигнала ДУ в линию инициируется
нажатием кнопки «Ввод».
После окончания обмена по протоколу АСУДД сигналы ТС, полученные из линии, отображаются на индикации.
5. Краткое описание протокола АСУДД
Протокол АСУДД традиционно используется для осуществления дистанционного контроля и управления в автоматизированных системах управления дорожным движением и является фактическим стандартом в этой области.
Для связи используются выделенные двухпроводные линии. Скорость обмена 100 бод. Длительность цикла 1 с. По одной линии связи может осуществляться работа одновременно с 2-мя контроллерами (здесь этот вариант рассматриваться не будет).
По способу реализации протокол является последовательным и синхронным. Синхронизация внутри цикла осуществляется по временным окнам длительностью 10 мс каждое. Начало каждого цикла отмечается посылкой концентратором импульса отрицательной полярности амплитудой – (3…5)В и длительностью 10 мс. Все последующие импульсы в цикле имеют длительность 10 мс при амплитуде +(3…5)В.
Контроллер на 80-й мс посылает импульс подтверждения связи (КЛС). На 100-й мс контроллер передает первый пакет состояния из 8-ми импульсов (битов) данных и дополнительного 9-го контрольного бита (КБ). В этом пакете концентратору сообщается текущий режим управления
контроллера и наличие или отсутствие неполадок.
На 200-й мс контроллер передает 2-й байт состояния, в 4-х
последних |
битах |
которого (Ф8, Ф4, Ф2, Ф1) в |
двоичной форме уведомляет |
о текущей |
фазе |
дорожного движения, при этом |
состояниям промтакта, ЖМ |
и ОС соответствуют коды 13. 14 и 15. Этот пакет также завершается контрольным битом.
Вне зависимости от наличия байтов состояния контроллеров на 800-й мс концентратор посылает контроллеру байт управления, содержащий коды
установки режима управления и номер фазы, |
который |
необходимо |
|||||||||
установить. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Более подробно назначение битов рассматривается в следующей |
|||||||||||
таблице: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, |
00 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
000 |
Старт |
|
|
|
|
|
|
|
КЛС |
|
Байт |
100 |
Авария |
РУ |
ДУ |
ОС |
ЖМ |
Х |
Х |
Х |
КБ |
|
состояния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Байт |
200 |
Х |
Х |
Х |
Х |
Ф8 |
Ф4 |
Ф2 |
Ф1 |
КБ |
|
состояния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Байт |
800 |
ДУ |
Х |
Х |
Х |
Ф8 |
Ф4 |
Ф2 |
Ф1 |
КБ |
|
управления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентратор |
Контроллер |
+5 В |
КЛС Байты состояния |
Байт управления |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
1000 |
|
100 |
200 |
800 |
|
80 |
|
|
- 5 В |
Синхроимпульс |
Синхроимпульс |
|
|
|
|
|
|
Датаграмма обмена по протоколу АСУДД при одном контроллере на |
||
линии. |
|
|
|