基于FPGA的LCD顯示遠(yuǎn)程更新的設(shè)計(jì)方案及原理圖

　　一 設(shè)計(jì)概述

　　1.1目標(biāo)領(lǐng)域和主要應(yīng)用

　　如今，交通在現(xiàn)代人的生活中所占比重越來越重要。如何安全，高效的利用道路資源是每個(gè)人都要面對(duì)的問題?，F(xiàn)有車載GPS導(dǎo)航只能查看到道路走向信息，卻不能查看到道路上的各種突發(fā)情況，比如交通事故、堵車現(xiàn)象、交通臨時(shí)管制、禁止部分車輛通行、臨時(shí)禁止左右轉(zhuǎn)、道路維修、道路更改的情況。這時(shí)如果有能夠?qū)崟r(shí)更新并對(duì)外發(fā)布和顯示交通信息、道路狀況信息和設(shè)施狀況等，能起到減少堵塞程度，提高道路通行能力的作用。也間接提高了交通運(yùn)輸，人們出行的效率。

　　該項(xiàng)目是基于FPGA的LCD顯示遠(yuǎn)程更新就可以用于智能交通提示，實(shí)時(shí)發(fā)布和顯示各路段路況信息。為交通運(yùn)輸業(yè)及人們的出行帶來極大的便利。

　　1.2市場(chǎng)分析

　　改革開放30多年來，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城市化、現(xiàn)代化的進(jìn)程不斷加快，很多城市的機(jī)動(dòng)車保有量以年平均20%的速度飆長(zhǎng)，導(dǎo)致了目前國內(nèi)交通供求關(guān)系的嚴(yán)重失衡、交通擁擠、交通事故增多、環(huán)境日益惡化等已經(jīng)成為我國城市面臨的嚴(yán)重問題。如何治理交通擁堵也成了一個(gè)重大的國計(jì)民生問題，面對(duì)國內(nèi)大中城市的接連“暴堵”，“十二五”交通規(guī)劃或?qū)⒃谀瓿跬瞥?。智能交通也?yīng)運(yùn)而生，迎來了新時(shí)代?，F(xiàn)有的交通提示系統(tǒng)主要體現(xiàn)在GPS、交通信息網(wǎng)、鐵質(zhì)廣告牌、交通廣播臺(tái)等方面，每種設(shè)計(jì)都有他自身的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)。

　　下面是對(duì)市場(chǎng)上一些常用的智能交通的應(yīng)用分析：

　　GPS：

　　優(yōu)點(diǎn)：GPS是目前應(yīng)用最為廣泛的智能交通，它最強(qiáng)大之處是道路導(dǎo)航功能，在汽車上裝一個(gè)GPS就可以知道自己的所在位置。輸入終點(diǎn)，它會(huì)顯示最近的最為便捷的路線圖。而且GPS操作起來方便快捷，所以一直都得到了廣大司機(jī)的青睞。

　　缺點(diǎn)： GPS的成本較高，不是每輛車都可以配備上的，而且GPS對(duì)于道路情況的更新較慢，對(duì)于突發(fā)的路況信息如臨時(shí)交通管制等不能及時(shí)的反饋給司機(jī)，從而導(dǎo)致不必要的麻煩。

　　交通信息網(wǎng)：

　　優(yōu)點(diǎn)：各地交通網(wǎng)等信息要到各地網(wǎng)站上去看，信息會(huì)每天進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，只要有網(wǎng)絡(luò)就可以查詢，無論是臺(tái)式機(jī)還是筆記本，又或者是手機(jī)都可以查詢，使用起來比較方便。網(wǎng)絡(luò)查詢可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行查找，針對(duì)性和自主性較強(qiáng)。

　　缺點(diǎn)：如司機(jī)當(dāng)時(shí)沒有電腦，或者沒有網(wǎng)絡(luò)就不能及時(shí)查看到路況信息;并且在行車中上網(wǎng)會(huì)影響行車安全。

　　鐵質(zhì)廣告牌：

　　優(yōu)點(diǎn)：鐵質(zhì)廣告牌適合反饋一些因大型的道路整修而導(dǎo)致的道路不通，鐵質(zhì)廣告牌體積較大，放置在重要路段的綠化帶上，清晰醒目，并且不會(huì)應(yīng)為天氣原因而影響廣告牌的正常顯示。

　　缺點(diǎn)：過程比較繁瑣，首先要通過工作人員確定道路整修，將信息傳達(dá)給工人，工人再根據(jù)情況制作廣告牌，完成后放置到指定的路段，道路暢通后還要將廣告牌移走，會(huì)消耗大量的人力、物力、財(cái)力。不能做到實(shí)時(shí)更新。

　　交通廣播臺(tái)：

　　優(yōu)點(diǎn)：交通廣播臺(tái)可以發(fā)布一些及時(shí)的路況信息，司機(jī)可以開著車收聽最新的路況信息，也不會(huì)影響司機(jī)的正常駕駛，而且交通臺(tái)可以接聽司機(jī)的提問，司機(jī)將一些路況的信息反饋給交通臺(tái)，有交通臺(tái)去提醒其他要通過此路段的司機(jī)，從而形成了資源共享模式。

　　缺點(diǎn)：交通廣播電臺(tái)可以發(fā)布一些及時(shí)的路況信息，但司機(jī)在駕車時(shí)收聽廣播容易發(fā)生危險(xiǎn)，造成交通事故。并且廣播電臺(tái)不能針對(duì)分布在各個(gè)路口的司機(jī)發(fā)布他們需要的路況信息。導(dǎo)致司機(jī)依舊不可以及時(shí)的調(diào)整路線。

　　基于FPGA的LCD顯示的遠(yuǎn)程更新，可以將公路總監(jiān)控中心的服務(wù)器上的路況信息通過IP編碼的方式傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/LCD">LCD上顯示。在重要的路段可以提醒司機(jī)調(diào)整路線，FPGA運(yùn)算速度快，可以降低系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。在重要的路段都有LCD顯示，當(dāng)有路段因搶修或堵車等需要暫停通行時(shí)，只需要在公路總監(jiān)控中心的服務(wù)器上修改一下相應(yīng)內(nèi)容即可。不再需要花費(fèi)大量的時(shí)間及人力，物力，財(cái)力來制作廣告牌放在路口進(jìn)行提示;及時(shí)的更新也可以彌補(bǔ)GPS導(dǎo)航不能及時(shí)顯示路況的不足;避免了司機(jī)在行車中時(shí)刻收聽交通廣播而分散注意力，從而消除了潛在的危險(xiǎn)。

　　1.3方案特征

• 　　該項(xiàng)目叫做基于FPGA的LCD顯示的遠(yuǎn)程更新，主要功能如下
• 　　用一臺(tái)電腦通過網(wǎng)線就可以對(duì)遠(yuǎn)程的LCD顯示器進(jìn)行顯示內(nèi)容的更新。
• 　　可以通過終端操作來重點(diǎn)顯示某路段的突發(fā)情況。
• 　　可以根據(jù)需要重點(diǎn)查看一個(gè)路段的路況信息。
• 　　采用網(wǎng)線傳輸路況信息進(jìn)行顯示，有利于對(duì)各個(gè)LCD模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理。

　　1.4 系統(tǒng)亮點(diǎn)

• 　　暢通的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸及實(shí)時(shí)內(nèi)容更新。
• 　　采用TCP/IP協(xié)議及FTP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，降低維護(hù)及升級(jí)成本。
• 　　采用PFGA來進(jìn)行遠(yuǎn)程LCD顯示更新，有效降低系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。
• 　　支持特殊路段重點(diǎn)顯示
• 　　支持用戶根據(jù)需要重點(diǎn)查看某路段。

　　二 設(shè)計(jì)模型

　　2.1 應(yīng)用場(chǎng)景

　　智能交通提示最重要的應(yīng)用場(chǎng)合就是城市公路系統(tǒng)。比如在一個(gè)路段的十字路口，在正常情況下司機(jī)會(huì)按照即定的路線行走。但如果有一個(gè)LCD顯示牌，提前告知司機(jī)四條路段的路況信息，比如某路段有臨時(shí)交通管制，禁止車輛通行，這時(shí)司機(jī)就可以提前避開，繞路而行，這樣就可以為司機(jī)節(jié)省大量的時(shí)間及不必要的往返路途。也能起到減少能源的消耗，汽車尾氣的排放等。再比如，如果有LCD顯示牌能提前提示某一路段有堵車現(xiàn)象。司機(jī)們就可以提前繞開堵車路段，避免堵車越來越嚴(yán)重的情況，減輕堵車的程度，使道路更加的流暢。

　　對(duì)于即將要發(fā)生的因修路等需禁止通行的路段，LCD的遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)也可以通過按鍵操作重點(diǎn)提示。有四個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)著十字路口的四個(gè)方向，當(dāng)有某個(gè)鍵被按下時(shí)，LCD顯示遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)就中斷正常的循環(huán)顯示，直接跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)路段的信息顯示一段時(shí)間后回正常循環(huán)顯示模式。

　　圖1功能演示圖