基于FPGA的LCD顯示遠(yuǎn)程更新的設(shè)計方案及原理圖

　　一 設(shè)計概述

　　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人都要面對的問題?，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、交通臨時管制、禁止部分車輛通行、臨時禁止左右轉(zhuǎn)、道路維修、道路更改的情況。這時如果有能夠?qū)崟r更新并對外發(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輸，人們出行的效率。

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

　　1.2市場分析

　　改革開放30多年來，我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，城市化、現(xiàn)代化的進程不斷加快，很多城市的機動車保有量以年平均20%的速度飆長，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重大的國計民生問題，面對國內(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)運而生，迎來了新時代?，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、交通廣播臺等方面，每種設(shè)計都有他自身的優(yōu)勢與劣勢。

　　下面是對市場上一些常用的智能交通的應(yīng)用分析：

　　GPS：

　　優(yōu)點：GPS是目前應(yīng)用最為廣泛的智能交通，它最強大之處是道路導(dǎo)航功能，在汽車上裝一個GPS就可以知道自己的所在位置。輸入終點，它會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的青睞。

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

　　交通信息網(wǎng)：

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

　　缺點：如司機當(dāng)時沒有電腦，或者沒有網(wǎng)絡(luò)就不能及時查看到路況信息;并且在行車中上網(wǎng)會影響行車安全。

　　鐵質(zhì)廣告牌：

　　優(yōu)點：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，并且不會應(yīng)為天氣原因而影響廣告牌的正常顯示。

　　缺點：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，會消耗大量的人力、物力、財力。不能做到實時更新。

　　交通廣播臺：

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

　　缺點：交通廣播電臺可以發(fā)布一些及時的路況信息，但司機在駕車時收聽廣播容易發(fā)生危險，造成交通事故。并且廣播電臺不能針對分布在各個路口的司機發(fā)布他們需要的路況信息。導(dǎo)致司機依舊不可以及時的調(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://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/LCD">LCD上顯示。在重要的路段可以提醒司機調(diào)整路線，FPGA運算速度快，可以降低系統(tǒng)的響應(yīng)時間。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，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。不再需要花費大量的時間及人力，物力，財力來制作廣告牌放在路口進行提示;及時的更新也可以彌補GPS導(dǎo)航不能及時顯示路況的不足;避免了司機在行車中時刻收聽交通廣播而分散注意力，從而消除了潛在的危險。

　　1.3方案特征

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

　　1.4 系統(tǒng)亮點

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

　　二 設(shè)計模型

　　2.1 應(yīng)用場景

　　智能交通提示最重要的應(yīng)用場合就是城市公路系統(tǒng)。比如在一個路段的十字路口，在正常情況下司機會按照即定的路線行走。但如果有一個LCD顯示牌，提前告知司機四條路段的路況信息，比如某路段有臨時交通管制，禁止車輛通行，這時司機就可以提前避開，繞路而行，這樣就可以為司機節(jié)省大量的時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提示。有四個按鍵對應(yīng)著十字路口的四個方向，當(dāng)有某個鍵被按下時，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)到對應(yīng)路段的信息顯示一段時間后回正常循環(huán)顯示模式。

　　圖1功能演示圖