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1、合肥师范学院2015届本科生毕业论文（设计）学号：1108441003本科生毕业论文（设计）（2015届）智能车流量检测器的设计 学 院 电子信息工程学院专 业 电气工程及其自动化姓 名 杨威 指导教师 陈晓婷 助教 2015年1月10日 2摘 要在进入21世纪之后，我国经济建设进入高速发展的快车道，机动车辆增多同时车辆拥有量也在急剧增加，道路交通流量日益增大，司机了解路况交通实时信息并选择道路通畅的路段是解决道路拥堵问题的一个重要手段。因此，研究开发适合我国交通现状和具有稳定性好的检测设备变得尤为重要。 本文介绍了一种基于红外传感器的道路车辆测量方法。该方法利用红外线车辆检测器对车辆挡光频率
2、进行数据采集，通过STC89C52自动计数获得通行车辆的信息（车流量这里指通过机动车辆的个数），再通过显示电路显示出来。文中给出了以STC89C52单片机为核心的车流量检测系统的硬件和软件框图，并进行了简单的实验，结果表明该检测系统稳定可靠，检测精度符合要求。 基于红外传感器检测电路的STC89C52单片机车流量检测器不仅经济，而且还能够保证系统的检测精确度和抗干扰性能，为进一步应用于实际打下了坚实的基础。关键词：STC89C52 红外传感器 LCD1602AbstractEntered in twenty-first Century after the construction of our
3、 country economy into the fast lane of development, increased motor vehicles and vehicle ownership is also a sharp increase in road traffic flow increases day by day, the driver know the road traffic real-time information and select the smooth road section of road is an important means to solve the
4、congestion problem. Therefore, the research and development of suitable for the current situation of traffic in China and has a good stability of detection equipment is particularly important.This paper introduces a road vehicle measurement method based on infrared sensor. The method utilizes the in
5、frared vehicle detector data acquisition of vehicle light frequency, to obtain the passage of vehicles through the automatic counting of STC89C52 information (here refers to the number of vehicle flow through a motor vehicle), and then displayed by the display circuit.This paper presents the hardwar
6、e and software block diagram of traffic flow detection system based on STC89C52 single chip microcomputer as the core, and a simple experiment, the results show that the detection system is stable and reliable, the detection precision to meet the requirements.Detection circuit, infrared sensor STC89
7、C52 microcontroller traffic detector based on not only economy, but also can guarantee the detection accuracy of the system and anti-jamming performance, for further application in actual laid solid foundation.Key Words: STC89C52 Infrared sensor LCD1602目 录摘 要I第一章引 言11.1课题背景11.2课题研究的目的11.3课题研究的发展趋势21
8、.4本课题主要研究的内容2第二章 课题研究方案22.1具体设计方案22.1.1系统总体方案22.1.2车流量检测器方案32.1.3主控器的选择52.1.4 显示方案选择52.2单片机技术62.2.1单片机的简介62.2.2 STC89C52单片机62.3传感器的简介72.3.1红外传感器82.4 LCD1602简介9第三章 硬件电路93.1微处理器模块103.2最小系统模块113.3检测电路113.4显示模块和报警电路123.4.1显示模块电路123.4.2报警电路13第四章 软件程序设计14第五章 联机与调试155.1硬件调试155.2软件调试195.3系统PCB(见附录三)205.4成品结
9、果(图)20总结与展望23致谢24参考文献25附 录26附录一：系统原理图26附录二：系统的源程序27 14第一章引 言1.1课题背景智能交通检测系统是将现代先进的信息处理传输技术、数据通信传输应用技术、电子控制应用技术及计算机处理应用技术等有效地集成运用于整个交通的控制、管理，从而建立的一种全方位的、宽领域的、实时的、准确的、高效的综合性地交通运输系统。交通检测器是智能交通系统的重要组成部分，其功能主要是负责采集有关道路交通的各种参数。道路交通车流辆的检测研究可以追溯到上世纪70年代后期。最早出现的是视频检测技术。进入21世纪初期出现了线圈检测技术，并且应用较为广泛。红外传感器的出现是在近4
10、0多年。由于红外传感器结构简单，从而使红外传感器的应用广泛，其主要应用在科学研究、军事工程以及医疗应用方面。本次课题的研究是探索红外传感器在道路交通系统中的应用。从而可以弥补红外传感器在交通系统中应用的空白。1.2课题研究的目的由于近年来科学的发展，时代进步，这个由钢筋水泥筑成的家园到处布满了车辆，因交通事故而受到伤害的人，物也在逐年增加，所以我们有必要对这些科学产物进行适当的规范，来使人们的生活受到保障。近几年这个话题也成为人们研究的重点。同时随着人口数量的增加，给交通带来的压力越来越大，智能交通系统成为近些年来研究的热点。本课题研究的车流量检测器是智能交通的基础部分，在系统中占有重要地位。
11、由于机动车拥有量迅速攀升，城市交通面临的臃肿问题也日益突出。但部分驾驶员存在着尊警不遵章的侥幸心理，当信号灯岗亭没有交通民警执勤时闯红灯强行，经常造成路口阻塞，由此而引发的交通事故频繁发生，从而影响了正常城市交通秩序，给人民生命及财产安全造成了极大的威胁，城市交通管理面临的压力与日俱增。本课题研究的智能车流量检测器的设计，其目的就是减少交通事故的发生以及交通的拥堵问题。由于目前车辆检测器的种类很多，根据其检测原理的不同，可分为超声波检测器、激光检测器、雷达检测器、视频检测器、红外传感器检测器等等。各种不同的车辆检测器中，以红外传感器车辆检测器灵敏度最高，相对来讲，也可以被认为是价格低廉，而且积
12、累了一定经验。同时红外传感车辆检测器有其安装方便，简单，具有检测参数精度高、适用性强、可靠性高、漏检率低、性能价格比合适等诸多优点。1.3课题研究的发展趋势进入21世纪以来，由于光学的发展，光学产生的产品不断服务于人民的生活。尤其是在我国，经济的高速发展，人们生活水平的提高，机动车辆也不断增加。交通压力越来越大，智能交通系统成为近些年来研究的热点。车流量检测是智能交通的基础部分，在系统中占据了重要地位。经济建设得到了飞速发展，机动车保有量迅速攀升的同时，城市交通面临的臃肿问题也日益突出。红外车流量监测器以它的准确度高可以相对解决这一难题。红外车流量检测器利用光学原理，根据车的折射的光的角度来检
13、测车的位置，而且还可根据车的折射光的时间达到测速的目的。这是在高速公路抓拍超速的最佳工具。因此，智能红外车流量检测器有较好的发展前景。1.4本课题主要研究的内容(1)基于红外传感器的智能车流量检测器的工作原理；(2)基于红外传感器的智能车流量检测器的硬件电路设计；(3)基于红外传感器的智能车流量检测器的程序设计。第二章 课题研究方案本次设计的内容是智能车流量检测器的设计，在设计的过程中要对现场环境的车流量进行检测和数据传输。要求该系统可以自动准确检测道路来往车辆，并对来往的车辆进行计数和显示。2.1具体设计方案2.1.1系统总体方案通过对课题研究内容的理解，并考虑系统的性价比，得到系统的总体方
14、案。其框图如图2-1所示：图2-1系统总体方案框图2.1.2车流量检测器方案方案一：采用遥感微波检测器。遥感微波检测器是利用雷达线性调频技术。雷达通过发射连续频率调制的微波，其中心频率大约为10.525GHZ或24.200GHZ。在检测路面上投映一个宽度大约为3米至4米，长度大约为64米的微波带。每当车辆通过这个微波带时，车辆都会向遥感微波检测器反射一个微波脉冲信号，遥感微波检测器接收反射的微波脉冲信号后并计算接收频率和时间的变化参数从而得出车辆的速度及长度。为了检测出道路上的车数量，遥感微波检测器在微波带的发射方向以2米为一个层面分展探测车辆，微波带在15米范围内投影形成一个分为32个十层面的椭圆形波束，这种椭圆形波束由仪器仪表决定的。通过这种方式可检测出车量数。遥感微波检测器具有两种基本的使用模式（路边侧向模式和前方正向模式）。路边侧向模式可以使用一台遥感微波检测器同时检测多至8条车道的车流量并提供每条车道的交通信息；前方正向模式使用一台遥感微波检测器实时检测单一车道的车流量信息情况。遥感微波检测器具有检测精度高而且可以提供全天候的车流辆检测。方案二：采用磁感应车辆检测器。这种环形线圈检测器是传统的交通检测器，是目前世界上用量最大的一种车流量检测设备。这些埋设在道路表面下的线圈能够检测出车辆通过时的电磁感应变化进而精确地计算出车流量。车流量是交通车流量统计和交通管理
