【正文】 題 目 基于單片機的道路車流量計設計 學生姓名 李婷婷 學號 1113014169 所在學院 物理與電信工程學院 專業(yè)班級 電子信息工程 1105班 指導教師 梁芳 完成地點 物理與電信工程學院實驗室 20xx 年 5 月 20 日 I 基于單片機的道路車流量計設計 作者：李婷婷 （陜西理工學院 物理與電信工程學院 電子信息工程專業(yè) 11 級 5 班，陜西 723000） 指導老師：梁芳 [摘要 ]論文提出基于 單片機和 地磁檢測實現(xiàn) 道路車流量計設計 方案，并給出了由地磁傳感器 MAG3110 的系統(tǒng)實現(xiàn)方案， MAG3110 地磁 傳感器具有檢測有無帶磁性物體、且傳輸效率高等特點。該系統(tǒng)通過比較 MAG3110 地磁腳產(chǎn)生的變化，獲取 車流量 信息，并啟動、停止計數(shù)，該系統(tǒng)的控制中心是由 STM32 微處理器承擔以實現(xiàn)地磁腳的求取。同時，有 STM32 與 PL2303 相結合實現(xiàn)的通信。該系統(tǒng)經(jīng)實驗調試結果表明文中提出的設計方案可行 。 [關鍵詞 ]STM32 系列單片機； MAG3110 地磁傳感器； PL2303 串口 II Design of a vehicle flux system based on Geomagic Author:LiTingting (Grade 11,Class 05,Major in Electronics amp。 Information engineering ,Physics amp。 Telemunications engineering Dept., Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723003,Shaanxi) Tutor: Liang Fang Abstract: The proposed based on geomagic detection achieve flowmeter design of road vehicle system scheme, and gives the geomagic sensor MAG3110 system realization scheme. MAG3110 geomagic sensors with detection with magic objects, and the transmission efficiency is high. The system through paring the changes in MAG3110 geomagic feet, obtain traffic information, and start and stop counting. The control center of the system is by microprocessor STM32 bear in order to achieve for the geomagic feet. At the same time, the munication between PL2303 and STM32 is system through the experimental debugging results show that the proposed design scheme is feasible. Keywords:STM32 microcontroller series。 MAG3110 geomagic sensor。 PL2303 serial port III 目錄 1 緒論 ..................................................... 1 ............................................. 1 ................................... 1 ......................................... 2 ..................................... 2 2 方案論證 ................................................. 3 ............................................. 3 ............................................. 3 ......................................... 4 3 主要的功能器件介紹及相應程序 ............................. 5 ........................................... 5 ................................ 5 系列單片機 .................................. 7 串口模塊 .................................. 9 4 系統(tǒng)設計及調試 .......................................... 12 MAG3110的初始化 ........................... 12 ...................................... 12 ............................. 16 .............................................. 17 Keil 181。Vision4 MDK 簡介 ............................... 18 IV 5 結論 .................................................... 20 實驗遇到的問題 ...................................... 20 結論 ............................................... 20 .......................................... 20 致謝 ...................................................... 21 參考文獻 .................................................. 22 附錄 A 外文翻譯 ............................................ 23 附錄 B 源程序 .............................................. 31 附錄 C 元器件清單 .......................................... 40 附錄 D 實物圖 .............................................. 41 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 1 頁 共 46 頁 1 緒論 研究現(xiàn)狀 這些年來我們國家的經(jīng)濟飛速發(fā)展，而作為城市發(fā)展最主要的問題就是交通問題，交通工具已經(jīng)增長，道路上的車流量也在逐步增多 ， 所以認識 路況交通實時信息讓司機 抉擇路線通順 的路段是處理 道路 擁擠 的一個重要 方法 [1]。因此研究開發(fā)適合我 們國家的交通安全與維護的系統(tǒng)是十分重要的。 隨著經(jīng) 濟的飛速發(fā)展，基礎設施的投資力度越來越大，表現(xiàn)之一就是道路建設。但是由于道路建設周期一般較長，其增長遠遠跟不上車輛的急劇增長，使得交通狀況日益惡化，這幾乎成為所有城市的通病。改變這種交通現(xiàn)狀的有效解決辦法就是在城市交通管理部門建立完善的交通監(jiān)控系統(tǒng)。交通監(jiān)控系統(tǒng)的主要目標是適應動態(tài)交通狀況的變化。即通過采集交通數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)浇煌ü芾碇行?，在中心進行分析，根據(jù)分析結果，中心通過控制車輛出入，從而更好地管制交通；中心還可以利用這些數(shù)據(jù)在發(fā)生交通事故時迅速采取措施。同時管理中心可把采集的交通數(shù)據(jù)傳給司機，這有助 于減緩交通擁擠，優(yōu)化行車路線。運用交通監(jiān)控系統(tǒng)可以提高現(xiàn)有道路的通行能力，協(xié)調處理突發(fā)性交通事件，緩和交通阻塞，從而改善交通狀況。 經(jīng)濟的飛躍式進步，智能交通已在我國悄然興起，道路車流量的檢測已經(jīng)成為交通問題中的一個重要部分，而且逐步受到到人們的關注。車流量檢測系統(tǒng)以道路上過往車輛為檢測目標，統(tǒng)計車輛經(jīng)過的個數(shù)，其作用是為智能交通控制系統(tǒng)提供足夠的信息以便實施最優(yōu)的管理。車流量的實時統(tǒng)計是現(xiàn)代智慧城市的一個重要的必測數(shù)據(jù)，它的正確實時統(tǒng)計，有利于實現(xiàn)智能交通管理。目前，實現(xiàn)車輛實時統(tǒng)計的方法主要有 :視頻法、紅外法、車載無線系統(tǒng)輔助法與地磁方法等。它們各自具有不同的特點與適用條件。根據(jù)實際道路自然條件多變特點，其中基于單片機和地磁法道路車流量計檢測由于其高準確率，經(jīng)濟實惠，低成本和高可靠性而被廣泛利用。 這些年來 ， 城市道路車流量越來越多 ， 并且已經(jīng)出現(xiàn)許多檢測系統(tǒng) ， 車流量的設計系統(tǒng)也伴隨著傳感器 ， 檢測系統(tǒng)越來越來 ， 不僅用于停車場 ， 而且還用于道路等許多場合 [2]。如今的車流量檢測器則不需要埋在地下 ， 由一種類型向多種組合類型展開。 能夠利用超聲波檢測系統(tǒng)需要配以直觀圖像時 ， 可以選取視頻檢測設備。 因為現(xiàn)今的任何一種檢測器都不能很齊全的達到交通監(jiān)控的全部要求，他們各自的優(yōu)缺點都非常顯著。所以現(xiàn)如今的檢測系統(tǒng)是各種外圍模塊 ， 器件公共完成 ， 相互起作用形成的。 早在 60年代末 ， 70年代初國外的科學家就對車輛的自動識別進行了研討 ， 因為當時的技術發(fā)展的影響曾采納照相 ， 聲表面波等技術來完成車輛的自動識別 ， 但都因現(xiàn)場的詳細環(huán)境復雜一直沒有解決系統(tǒng)辨別精度不高抗干擾功能差這一技術難題因而沒有得到廣泛使用。進入 80年代 ,隨著計算機技術和微波技術的迅猛發(fā)展國外許多公司都在致力于采用地磁傳感器。 因此地磁法檢作 為一種新型被動式車輛檢測簡單 ， 可靠經(jīng)濟。根據(jù)上述，各種交通信息采集系統(tǒng)的配合使用以及光纖通信技術、計算機 、信息處理系統(tǒng)和人工智能技術的運用必將使交通管理系統(tǒng)向大范圍、全方位、智能化和實時控制目標發(fā)展。 本文介紹了一種基于 單片機 的道路 車流量計設計的 方法。該方法利用 地磁傳感器 車輛對車輛的電磁感應特性進行數(shù)據(jù)采集，通過 對串口 計數(shù)獲得通行車輛的信息車流量這里指通過車輛的個數(shù)再通過顯示電路顯示出來。 地磁傳感器 以機動車輛為檢測目標檢測車輛的通過或存在狀況，其作用是為智能交通控制系統(tǒng)提供足夠的信息以便進行最優(yōu)的控制。主 要應用在交通領域。 地磁傳感器發(fā)展前景 地磁傳感器是可以將各種磁場及其變化的量轉變成電信號輸出的裝置。自然界和人類社會生活的許多地方都存在磁場或與磁場相關的信息。利用人工設置的永久磁體產(chǎn)生的磁場， 可作為許多種信息的載體。因此，探測、采集、存儲、轉換、復現(xiàn)和監(jiān)控各種磁場和磁場中承載的各種信息的任務，自然就落在地磁傳感器身上。在當今的信息社會中，地磁傳感器已成為信息技術和信息產(chǎn)業(yè)中不可缺少的基礎元件。目前，人們已研制出利用各種物理、化學和生物效應的磁場傳感器，并已在科研、生產(chǎn)和社會生活的各個方面得到廣泛 應用，承擔起探究種種信息的任務。早先的地磁傳感器， 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 2 頁 共 46 頁 是伴隨測磁儀器的進步而逐步發(fā)展的。在眾多的測磁方法中，大都將磁場信息變成電訊號進行測量。在測磁儀器中“探頭”或“取樣裝置”就是磁場傳感器。隨著信息產(chǎn)業(yè)、工業(yè)自動化、交通運輸、電力電子技術、辦公自動化、家用電器、醫(yī)療儀器等等的飛速發(fā)展和電子計算機應用的普及，需用大量的傳感器將需進行測量和控制的非電參量，轉換成可與計算機兼容的訊號，作為它們的輸入訊號