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道路车辆流量监测系统设计 (2).docx
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道路车辆流量监测系统设计
摘 要
随着国内汽车在道路上越来越多,而传统的汽车监测技术各有优缺点,本次
设计专门针对提高对道路上汽车监测的准确性和可靠性,而进行的一次汽车道路
监测系统设计。在本次的道路车辆流量检测的开发设计中,主控芯片采用一款8
位单片机 STC89C52,设计单片机最小系统电路,蜂鸣器电路以及键盘电路,红
外线反射电路、LCD 显示电路来完成整体系统的硬件设计。其中单片机最小系
统完成单片机程序运行的基础;蜂鸣器电路的设计是完成警报任务的;键盘电路
是完成车辆安全距离壁障功能距离的设定,LCD 显示器用于显示车辆避障的实
时数据。利用红外线发射的原理来统计车辆的数量。软件是通过 C 语言程序设
计来完成整个只能避障的工作的。通过红外线实时测量传输数据,具有较高的安
全性,并且系统设置了车流量安全预警功能。本设计成本低廉,功能实用。
关键词:车流量检测;STC89C52;警报
Abstract
As more and more domestic cars on the road, and the traditional auto monitoring
technology each have advantages and disadvantages, this design specifically for
improving the accuracy and reliability of the cars on the road monitoring, and for a
car of the road monitoring system design.In the maintenance of engineering
machinery development of electrical system of intelligent obstacle avoidance design,
the main control chip using a 8-bit microcontroller STC89C52, single chip
microcomputer minimum system circuit design, buzzer circuit and keyboard circuit,
infrared reflection circuit, LCD display circuit to complete the system hardware
design. The single chip microcomputer minimum system to accomplish the
foundation of the single-chip microcomputer program is running, Buzzer alarm task is
the design of the circuit; Keyboard circuit is complete vehicle safety distance walls
function distance setting, LCD is used to display real-time data for vehicle obstacle
avoidance. Software is accomplished by C language programming the only obstacle
avoidance. Measured by infrared real-time data transmission, with high security, and
the system set up user security warning distance. The design cost is low, function and
practical.
Keywords:combination lock;STC89C52;alarm
目录
第一章 引言..........................................................................................................2
1.1 选题背景................................................................................................2
1.2 课题的目的和意义.................................................................................3
1.3 设计的目标..............................................................................................3
第二章 系统设计方案..........................................................................................4
第三章 系统模块选型..........................................................................................7
3.1 距离传感器选型......................................................................................7
3.1.1 遥控指令编码规律......................................................................7
3.1.2 数据的脉冲编码..........................................................................8
3.2 显示器选型.............................................................................................8
3.3 单片机的选型..........................................................................................9
第四章 硬件实现及单元电路设计....................................................................12
4.1 显示器选择...........................................................................................13
4.1.1 LCD1602 与单片机连接............................................................14
4.1.2 LCD1602 与单片机安装方法....................................................14
4.2 传感器选择............................................................................................15
4.2.1 红外线传感器电路.....................................................................16
4.2.2 红外线传感器安装.....................................................................16
4.3 晶振电路...............................................................................................17
4.3.1 晶振电路安装............................................................................17
4.4 复位电路...............................................................................................17
4.4.1 复位电路安装............................................................................18
4.5 按键控制电路.......................................................................................18
4.5.1 按键安装....................................................................................20
第五章 主程序设计............................................................................................20
第六章 结论........................................................................................................22
第七章 致谢........................................................................................................23
参考文献..............................................................................................................24
1
第一章 引言
1.1 选题背景
随着经济发展和科技进步,城市道路上车辆的数目也在不断的增加,许多大
城市的交通日益拥堵,虽然城市高速公路的修建在一定程度上缓解了这个问题,
可是高速自己本身的特点是没法改变的,它决定了城市里的交通是否拥堵,高速
和一般的道路相交处如果不堵,那么城市交通状况就会良好。所以,找到合适的
方法缓解交通的拥塞状况是交管部门还有规划局必须去面对而且急需解决的一
个大问题。另外,交通网络是城市的动脉,在一定程度上反映了城市的工业水平。
人民的财产、安全和其他与时间有关的利益也是与交通息息相关。交通道路畅通
安全,快递以及蔬菜瓜果的运输才能顺畅,人们的生活才会方便快捷。当今,在
道路车流量检测中,经常需要对道路的路况提前了解。首要了解的就是车流量的
大小,如果车流量过多,将会影响行车时间,在车辆统计工作的过程程中车流量
通过人为的眼睛观察,根据自己的感觉对道路车辆做出一个综合判断,只是目前
司机判断车辆的主要方式。如果要十分确切的描述出车辆的多少,需要用准确的
数据来说明,这就需要我们清楚某段时间通过的车辆数量。所以需要设计一款智
能统计车流量的设备,来代替人工完成这一繁琐的工作。
道路车辆流量监测需要在各个路口经行记录,这样才能整体监控车流量。通
过每个路口的传感网络,传来的车流量数据,经过多次统计,可以计算出每个道
路经过的车辆多少,以便于道路改造,或者红绿灯设计。而人工对车流量监控是
不可取得。第一车流量比较庞大,用肉眼无法统计这一庞大的数据。第二,需要
耗用大量的人力,物力,所以这种方法是不可取的。
近年来,随着信息技术的发展,电子芯片的技术也日益完善,单片机朝着高
性能和低成本的方向发展。单片机的研究早在上世纪 80 年代就开始,早期的单
片机性能远不如现在芯片。随着科学技术的发展,当今的单片机芯片功能也变得
越来越强大,单片机的种类越来越丰富,功耗也变得越来越小。主要分为以 51
单片机为主的 8 位控制器,16 位控制器,以及 32 位和 64 位控制器。不同类型
的控制器它的的功能也以及内部资源也不同。对于环境比较复杂的情况下,应用
性能较高的单片机能有效的解决问题。单片机如今已经深入人们的生活中,它的
应用随处可见。比如空调的控制系统;车辆的导航系统;电子时钟等等。单片机
在当下的需求很大,相关的嵌入式产品更新速度非常快,这也需要专业开发人员
不断地学习和创新。
2
一款能实现智能监控车流量备的设备变得越来越重要,因为目前国内的车辆
已经数量变得越来越大,而电子技术越来越先进,所以研究一项机械智能道路车
辆流量检测的装置是非常适合人们的需求的。
1.2 课题的目的和意义
汽车的出现,方便了人们的出行、并且给交通的运输等带来了极大的便利,
有效的解决了人们距离之间的沟通,同时人们对汽车的需求也越来越高,汽车运
用的高科技技术也日新月异,汽车越来越成为了人们日常生活中不可替代的一个
交通工具,这使得交通运输的保障就显得尤其重要,这使得我们对交通的管理要
求变得越来越高,为了达到交通监控管理与车辆控制的目的,计算机科学与通信
等高新技术用于监测汽车的流动要求也越来越明显。运用于以保障交通顺畅及行
车安全,从而改善环境质量,促进经济发展的智能交通系统 ITS(Intelligent
traffic system, ITS)也随之应运而生。
在我们的日常生活中,时常行走在拥堵的街道上,研究一款车流量监控的设
备,可以实时显示车流量状态,为给人们提供一个车流量信息,这样可以及时避
开车辆高峰期,避免车辆拥堵的情况发生。为了达到对道路车辆流量的监控,系
统必须具有监测道路车辆流量的功能,这样就可以在道路建设时,可以参考车流
量的数据,确定车道的宽度以及施工措施。所以研究一款智能车流量监控器有利
于解决交通管理问题,通过这些数据,提前管理车辆。研究随着电子信息技术的
日益成熟,可以用一些电子元器件设计一款车辆智能避障来解决这些问题。电子
产品有成本低,安全性能高、应用灵活等特性,所以研究机械智能障碍系统将会
变得非常有意义。本次通过传感器,单片机等软件,硬件的道路车流量监测系统
是具有监测道路车流量功能,车流量一旦超出一定的预警值,系统就会提醒监控
者处理车流量的问题。
综上所述,研究道路车辆流量监控系统有利于实现数据的自动测量、数据
的精准性等。这将对车辆管理工作的发展具有一定的现实意义。
1.3 设计的目标
为了解决传统的汽车流量监测技术方法监测误差大, 或者成本高的缺点,
本次设计采用以红外线传感器为监测设备的汽车流量监测系统,本系统采用红外
线传感器作为采集信号对车量流量进行检测,红外线传感器采集到信号之后,经
电源电路和滤波放大电路之后,再传到单片机进行处理,单片机再将处理结果由
LCD 显示在银频上,最后达到监测道路上汽车流量的目的。
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