本文是一篇电子信息类毕业论文，笔者认为该论文主要研究计算机类、电子信息类、通信类等方面。今天无忧网为大家推荐一篇电子信息类论文，供大家参考。
电子信息类论文2018年精选范文一：基于数字无线通信的分布式交通信号控制器研究
1绪论
1.1课题研究背景及意义
随着我国经济的快速发展，人民的生活水平在不断提高，交通运输在居民生活中所占的地位越来越重要。近几年我国的机动车数量持续快速增长，据统计，北京市机动车保有量在2012年已经突破500万，迅速增加的交通需求与交通供给的矛盾使交通拥堵现象成为城市病的顽疾之一，给人们带来的多方面的负面影响，阻碍城市的发展，导致城市生存环境恶化，居民的生活质量也随之下降。
交通拥堵增加了居民的出行时间，造成经济上的损失，据统计2010年北京市居民出行受影响的人数平均每天达1381.8万人次，平均每日每人次延误66分钟，每年因拥堵造成时间上的损失折价值809.7亿元，此外因堵车导致驾驶员频繁启动车辆造成的燃料上的消耗，仅在燃料上的浪费北京市每年就要超过700万升；交通拥堵还带来了了环境污染的一系列问题，包括温室效应、大气污染和交通噪声等，评估结果显示，由于拥堵每日多排放二氧化碳1.67万吨，氮氧化物、可吸入颗粒物和二氧化硫9.5吨。除此之外，还有其他潜在经济价值损失，如物流损失、基础设施损耗以及车辆的损耗折旧等，如果把这些损失综合起来计算，那么每年由于交通拥堵造所成的经济损失就要超过1055.9亿元，这个数字大概相当于2010北京市的7.5%。
为解决上述问题，各个地方的政府部门采取了许多措施，例如机动车尾号限行，自2011年4月10日开始北京是交管部门采取了工作日高峰时间段，限制部分尾号的机动车出行的措施。这一方法在取得一定程度的效果，但是也存在着局限性，尾号限行虽然减少了行车的数量，但是也增加了用车成本，并且随着机动车保有量的增加效果也再减弱，在处理交通拥堵的问题上有些治标不治本。除了尾号限行外，大力发展公共交通也是处理拥堵的主要手段之一，例如修建地铁可以有效的吸收客运量并减轻道路的通行力，但是地铁的建设周期长，而且需要花费巨额的资金，因此对于屮小城市并不适合。
交通信号机是交通信号控制的执行者，是智能交通系统的重要组成部分，交通信号机主要用于交叉口交通信号的控制和管理。交通信号灯的通过信号机中的相位板采用并行驱动供电结构，即每组信号灯需要一组独立的电缆驱动供电，一个LED灯对应一根电缆，由相位板直接输出220V的交流电控制信号灯的亮灭，以机动车灯为例，一组机动车灯就需要3根电缆的支持，而且由于供电都是来自信号机，信号灯也无法就近取电，无形中又增加了电缆的使用量，因此即使是一个简单的路口往往也需要使用大量的电缆，由此产生材料成本上升、施工复杂、故障率增加、维护困难等负面影响。（如图1.1所示）
1.2交通控制系统的国内外研究现状及展望
智能交通系统于上个世纪中期开始，随着自动控制技术和计算机技术的高速发展，以及交通流理论和交通运输组织与优化理论的不断发展完善，逐步出现了一批高水平的城市道路交通控制系统。
在国内，尽管这项研究起步较晚，但受到政府部门的高度重交通技术在国家高技术研究发展计划（863计划）中更是作为重点项目之一。
1.2.1国外发展现状
交通信号机作为信号交通控制系统的重要组成，在国外已经经历了很长的发展。早在19世纪中期，英国工程师安装了世界上第一组交通信号灯，开启了交通信号控制的新时代，交通信号控制器也应运而生，之后经过一百多年的发展，信号机经历了从最初的机械式控制到电动式控制，再到如今的计算机控制。目前英国、美国、澳大利亚等发达国家均有比较成熟的交通信号机，其中比较具有代表性的交通信号机是EAGLE公司的Modle 2070，PEEK公司的Modle ASTC-12，Siemens公司的MCU-6。
图1.4是Modle 2070信号机，其具有标准操作系统，可以根据用户的需求选择不同的控制软件，并且在采用了开放式结构，易于安装到机柜之中。
2交通控制理论及无线控制系统基础
2.1交通控制
2.1.1交通控制基本参数
交通信号控制主要利用信号机来控制信号灯，来为不同种类、不同流向的交通流提供通过路口的时间路权，从时间上消除路口内交通流的冲突点。通过对信号配时优化可以更有效的利用道路设施。交通信号控制主要涉及的基本参数有相位、阶段、周期和相位差等。
（1）相位：在一个信号周期内，一股或多股车流在任意时亥处于完全相同的信号灯灯色显示，那么就将它们获得不同灯色的连续时序称为一个相位】。例如在平交十字路口中机动车相位可以分配为两相位到八相位，在两相位的情况下，相位为东西方向的直行、左转和右转，相位2为南北方向的直行、左转和右转，如图2.1所示；四相位的情况下，相位1为东西左转，相位2为东西直行和右转，相位3为南北左转，相位4为南北直行和右转，如图2.2所示。从图2.1中可以看出相位1和相位2中左转与直行的车流轨迹存在相互交叉的地方，这个交汇点被称为冲突点，而图2.2中将交叉口分配为四相位后就消除了冲突点，一般来说相位数量越少十字路口的交通效率越高但冲突点也会更多，因此安全性也会变差。
2.2无线网络通信技术
2.2.1主要无线网络技术分析
红外连接技术使用红外线进行通讯，是一种以红外作为载体，使设备间进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网的技术，它是一种低成本的视距传输通讯方案，通信距离一般在1米左右，传输速率传输率约为每秒115Kbps，最大可达16Mbps，通信介质为波长900nm左右的近红外线。IrDA规定两个相互通信的设备之间必须对准，并且设备间不能有其它物体遮挡，传输角度在30度角以内。IrDA采用点对点半双工传输，因此只能用于两台设备间的连接。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的幵放性全球规范，其实主要功能是为移动设备或固定设备之间提供通用的短距无线接口。蓝牙技术由通信技术与计算机技术相结合，使设备在没有线缆连接的情况下，能够在近距离范围内实现相互通信。蓝牙的传输频段为全球公众通用的2.4GHz频段，提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。通过蓝牙接口可以实现计算机、移动电话、数码相机、打印机、传真机和平板电脑等设备的无线连通。
从需求上分析，对于交叉口信号灯控制来说，主要的传输数据为信号灯的控制信号，所以并不要求太高的传输速率，对实时性的要求也并不很高，小于100ms就可以满足需求。对比上述的介绍中可以看出，IrDA虽然具有传输速率较高、保密性强的特点，但由于其对传输路径的要求比较高，而且对通信距离及收发角度都有限制，从而减小了它的应用领域；蓝牙技术由于其通信距离较短，并且根据蓝牙规范，其主设备同时最多只能与7个节点设备进行通信，并不适合控制多个设备；尽管从速度上看要大大领先于蓝牙和，但是只支持星型网络拓扑结构，所有终端设备必须连接到无线访问接入点，后才能进行通信，即设备必须都在AP信号的覆盖范围内，因此在通信距离上并不占有优势，并且wi-fi成本及使用费用也比较高；对于ZigBee来说，在通信速率和通信距离上可以满足需求交叉口信号灯控制，并且其较高的稳定性和较低的价格使其更具有优势。因此通过上述几种通信技术的对比，可以看出ZigBee技术更适合交叉口信号灯控制。
3无线交通信号控制器硬件设计....18
3.1系统总体设计......18
3.1.1需求分析......19
4无线交通信号控制器软件设计.......31
4.1系统软件结构.......31
5系统功能测试........48
5.1测试及调试环境....48
5.2系统功能测试.......49
5系统功能测试
5.1测试及调试环境
在完成无线交通信号控制器的硬件及软件设计后，需要对系统进行调试，查找设计中存在的问题，以便进一步的完善系统。本课题中主机软件的编写及调试在Ubuntu11.04虚拟机环境下进行的，主机软件的调试使用Minicom通过串口进行PC与主控节点的通讯。在使用Minicom前需要对软件进行配置，使其和软件中的串口配置一致，串口配置：波特率配置为38400BPS，8位数据位，1位停止位，无软硬件流控及校验位，如图5.1所示。
6结论与展望
随着我国近年不断加大城市交通建设的投入，城市中越来越多的路口面临着改建和升级的状况，本文提出的无线通信控制系统可以在一定程度上解决了传统的信号驱动方式对电缆消耗大的问题，减少了施工的工程量，并且提供了一个可扩展性高、易于升级的系统。虽然目前在ZigBee技术在交通上的应用还不是很多，但是这一技术特有的低成本、低功耗、高可靠性的优势在交通控制领域一定会发挥更大的作用。本文主要完成了一下几方面的工作
