基于STM32的公路交叉路口的數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)

　　圖2(右)是實(shí)物圖，光敏電阻安裝到了模塊的后面，因?yàn)楫?dāng)它放在正面時(shí)，如果環(huán)境光強(qiáng)弱下來，系統(tǒng)會點(diǎn)亮大功率LED，大功率LED的光照亮了光敏電阻，LED熄滅。這樣形成了死循環(huán)，達(dá)不到預(yù)期效果。

　　2.3 聲音傳感器模塊的設(shè)計(jì)

　　聲音模塊對環(huán)境聲音強(qiáng)度很敏感，用來檢測周圍環(huán)境的聲音強(qiáng)度。模塊在環(huán)境聲音強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí)，OUT輸出高電平，當(dāng)外界環(huán)境聲音強(qiáng)度超過設(shè)定閾值時(shí)，模塊OUT輸出低電平，閾值的大小可通過模塊上的電位器調(diào)節(jié)。

　　小板數(shù)字量輸出TTL電平，可與單片機(jī)直接通信，OUT端與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的聲音。高電平持續(xù)時(shí)間超過三秒作為啟動緊急模式的信號。

　　軟件上采用了外部中斷的方式，當(dāng)高電平持續(xù)時(shí)間足夠長時(shí)，會進(jìn)入中斷函數(shù)，調(diào)用中斷處理程序。

　　3 效果顯示

　　硬件的整體連接圖如圖4所示，主板與單片機(jī)一起固定在了一塊木板上，防止移動硬件時(shí)兩者之間的杜邦線斷開，杜邦線統(tǒng)一分配到了主板后面，盡量不擋住主界面，保持美觀。每塊洞洞板的后部又疊上一層洞洞板，保護(hù)洞洞板背后的電路連線。主板上所有模塊均可輕松拔下，便于更換與測試。

　　固定主板時(shí)發(fā)現(xiàn)，該木板具有弱導(dǎo)電能力，木板與主板之間形成一個電容，手接觸木板時(shí)會影響主板后面的線路，導(dǎo)致點(diǎn)陣顏色不穩(wěn)定。實(shí)踐證明把木板接地以后可大大減小外界干擾。圖5是運(yùn)行過程中的兩個效果圖。

　　限于篇幅，圖一中其它的模塊設(shè)計(jì)就不再一一列舉了，系統(tǒng)完成調(diào)試后具有的功能如下：

　　(1)在自動運(yùn)行狀態(tài)下當(dāng)東西方向和南北方向都沒有行人和車輛時(shí)，兩個方向的警示牌都亮綠燈，并且大屏幕顯示牌上顯示“前方道路通暢，請放心行駛”的字樣。

　　(2)當(dāng)只有一方來車時(shí)，該方向的警示牌內(nèi)容不變，而另一個方向的紅綠燈顯示紅色。

　　(3)當(dāng)兩個方向都有車輛(或行人)時(shí)，哪方車輛或行人先進(jìn)入預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，哪方亮綠燈并顯示“前方路口有車，請慢行”和倒計(jì)時(shí)15秒的字樣;而另一方亮紅燈并顯示出“前方有車輛通過，請稍等”的字樣。

　　(4)當(dāng)對方的倒計(jì)時(shí)結(jié)束而車卻遲遲不通過路口時(shí)，兩個路口交換顯示內(nèi)容。

　　(5)在大霧、陰天、或者夜晚的情況下，自動點(diǎn)亮路燈。

　　(6)當(dāng)有特殊車輛(如警車、消防車、救護(hù)車)需要緊急通過路口時(shí)，笛聲持續(xù)三秒，系統(tǒng)可進(jìn)入特殊情況模式，兩邊亮紅燈，并顯示“緊急車輛通過，請避讓”的字樣。

　　(7)對于闖紅燈的行為(即在紅燈狀態(tài)下進(jìn)入設(shè)定距離范圍內(nèi))，現(xiàn)場會有鈴聲警報(bào)，以譴責(zé)這種行為，并顯示“請遵守交通規(guī)則”字樣。

　　(8)本地和遠(yuǎn)程都可以控制進(jìn)入人工控制模式，人工控制紅綠燈。

　　(9)所有的數(shù)據(jù)都可顯示在上位機(jī)和TFT彩屏上。

　　4 結(jié)論

　　本文分析了現(xiàn)代道路交通控制與管理問題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際問題，給出了交叉路口數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過各種傳感器的采集相關(guān)信息，可以實(shí)現(xiàn)警示效果。該設(shè)計(jì)采用了低功耗、低成本、高性能的STM32單片機(jī)，并充分利用了其內(nèi)部資源。系統(tǒng)采用硬件模塊化設(shè)計(jì)，各個模塊均可靈活插拔，極大方便了更換和調(diào)試，具有很好的實(shí)用價(jià)值和實(shí)際意義。

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