基于可见光（ＬＩＦＩ）通信系统 的机动车智能辅助装置（课程设计）

Posted 2021-05-13 踟蹰横渡口,彳亍上滩舟。

基于可见光（ＬＩＦＩ）通信系统 的机动车智能辅助装置（课程设计）

创新性

（1）解决了会车时因为驾驶员的疏忽而没有及时切换远光灯为近光灯，通过LED车灯的可见光通信途径完成智能辅助车灯远近光束切换功能，从而有力避免因为驾驶员的疏忽而导致的安全隐患，保障了行车安全。
（2）填补了机动车与邻近机动车之间独立通信的空白，能够在必要的紧急时刻发出求助信号（比如车辆受到劫持或者车辆失控），从而能够在第一时间取得最有效的协助，降低损失、保障安全、减少恶性交通事故。
（3）辅助驾驶员判断路况信息，在设有路障地带通过该装置能够提醒驾驶员注意避让，进一步保障驾驶员行车安全。同时，道路维修人员、道路秩序维护人员夜间工作时通过穿戴有技术方案中所示材料的工作服，降低因为不确定因素造成夜间路面工作人员的人身安全问题。
（4）弥补目前汽车通过卫星定位获取地理位置信息的偏差，开拓了路灯的功能范围，并且能够便捷快速完成车辆巡逻自动签到登记、车辆后台监控功能。

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目录

简介
近年来,随着科技的飞速发展和社会的不断进步，人们对信息的需求也是不断增加。因此，更方便、更快捷的无线通信技术得到了广泛应用。在现在有的无线技术中，除了基于电磁波传输的传统射频通信，还有基于可见光的无线通信。
可见光无线通信(LiFi–Light Fidelity)是利用快速的光脉冲进行无线传输信息，根据不同速率在光中编码信息，如LED开表示1，关表示0，通过快速开关就能传输信息。可见光通信技术可在有严格限制电磁干扰的场合代替射频通信，比如机场、医院等，因此应用前景广阔。
该项目为一种基于LED光通信技术的机动车智能辅助装置，该装置以机动车车灯为通信载体、以频率可调的LED可见光为通信媒介设计搭载自动辅助执行近光灯和远光灯切换、SOS紧急求助、路况自动辅助判别、前方车辆转弯辅助判别、地理位置信息辅助获取功能的光照明装置。该辅助装置主要由如下模块组成：FPGA主控模块、车灯可见光通信模块、人机交互模块。通过融入时下前沿的LED光通信技术，进而达到在保证机动车正常照明的情况下能够进行高效、准确地通信和信息传输，并且能够可以进一步提升行车安全。

系统框图


LED光通信系统

装置的收发原理图

发射部分主控模块实现远/近光灯自动切换的VHDL程序

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_arith.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity zhukong is
    port(clk:in std_logic;
	      key:in std_logic;
			key_en:in std_logic;
			change_yuan:in std_logic;
			sent_change:in std_logic;
         data_out: out std_logic;
			led:out std_logic_vector(7 downto 0)
         );
end zhukong;

architecture main of zhukong is
  signal data_reg:std_logic_vector(9 downto 0);
  signal i : integer range 9 downto 0:=9;
  signal cnt : integer range 2 downto 0:=0;
  signal en_flage:std_logic:='0';
  signal change_flage: std_logic:='0';
  signal sent_flage: std_logic:='0';
begin
------------------------------------------------

  process(clk)
  begin
    if(clk'event and clk='1')then	
	   data_out<=data_reg(i);	--获取数据,并送出第一个数据
		  if i>0 then
		    i<=i-1;
		  else
		    i<=9;
		  end if;
	 end if;
  end process;
  
  process(key_en)
  begin
	 if(key_en'event and key_en='0') then
      en_flage<=not en_flage;
	 end if;
  end process;
  
  process(sent_change)
  begin
	 if(sent_change='1') then
      sent_flage<='1';           --接收到远光灯信号
	 else
	   sent_flage<='0';
	 end if;
  end process;
  
  process(change_yuan)
  begin
	 if(change_yuan='1') then
      change_flage<='1';          --接收到切换信号
	 else
	   change_flage<='0';
	 end if;
  end process;
  
  process(key,change_flage)
  begin
    if(change_flage='0') then
	   if(key'event and key='0') then
	     if(cnt<1) then
		    cnt<=cnt+1; 
		  else 
	       cnt<=0;
		  end if;
	   end if;
	 else 
	   cnt<=0;
	 end if;
  end process;
  
  led<="11100111" when cnt=0 and en_flage='1' and sent_flage='0' else       
       "00000000" when cnt=1 and en_flage='1' and sent_flage='0' else
		 "01010101" when sent_flage='1' else
		 "11111111" ;
	
  data_reg<="0000011111" when cnt=0 and sent_flage='0' else
				"0001111111" when cnt=1 and sent_flage='0' else 
				"0011111111";
  end main;

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