基于STM32的公路交叉路口的數據采集模塊的設計

　　圖2(右)是實(shí)物圖，光敏電阻安裝到了模塊的后面，因為當它放在正面時(shí)，如果環(huán)境光強弱下來(lái)，系統會(huì )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)，達不到預期效果。

　　2.3 聲音傳感器模塊的設計

　　聲音模塊對環(huán)境聲音強度很敏感，用來(lái)檢測周?chē)h(huán)境的聲音強度。模塊在環(huán)境聲音強度達不到設定閾值時(shí)，OUT輸出高電平，當外界環(huán)境聲音強度超過(guò)設定閾值時(shí)，模塊OUT輸出低電平，閾值的大小可通過(guò)模塊上的電位器調節。

　　小板數字量輸出TTL電平，可與單片機直接通信，OUT端與單片機直接相連，通過(guò)單片機來(lái)檢測高低電平，由此來(lái)檢測環(huán)境的聲音。高電平持續時(shí)間超過(guò)三秒作為啟動(dòng)緊急模式的信號。

　　軟件上采用了外部中斷的方式，當高電平持續時(shí)間足夠長(cháng)時(shí)，會(huì )進(jìn)入中斷函數，調用中斷處理程序。

　　3 效果顯示

　　硬件的整體連接圖如圖4所示，主板與單片機一起固定在了一塊木板上，防止移動(dòng)硬件時(shí)兩者之間的杜邦線(xiàn)斷開(kāi)，杜邦線(xiàn)統一分配到了主板后面，盡量不擋住主界面，保持美觀(guān)。每塊洞洞板的后部又疊上一層洞洞板，保護洞洞板背后的電路連線(xiàn)。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，該木板具有弱導電能力，木板與主板之間形成一個(gè)電容，手接觸木板時(shí)會(huì )影響主板后面的線(xiàn)路，導致點(diǎn)陣顏色不穩定。實(shí)踐證明把木板接地以后可大大減小外界干擾。圖5是運行過(guò)程中的兩個(gè)效果圖。

　　限于篇幅，圖一中其它的模塊設計就不再一一列舉了，系統完成調試后具有的功能如下：

　　(1)在自動(dòng)運行狀態(tài)下當東西方向和南北方向都沒(méi)有行人和車(chē)輛時(shí)，兩個(gè)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)當只有一方來(lái)車(chē)時(shí)，該方向的警示牌內容不變，而另一個(gè)方向的紅綠燈顯示紅色。

　　(3)當兩個(gè)方向都有車(chē)輛(或行人)時(shí)，哪方車(chē)輛或行人先進(jìn)入預先設定的范圍內，哪方亮綠燈并顯示“前方路口有車(chē)，請慢行”和倒計時(shí)15秒的字樣;而另一方亮紅燈并顯示出“前方有車(chē)輛通過(guò)，請稍等”的字樣。

　　(4)當對方的倒計時(shí)結束而車(chē)卻遲遲不通過(guò)路口時(shí)，兩個(gè)路口交換顯示內容。

　　(5)在大霧、陰天、或者夜晚的情況下，自動(dòng)點(diǎn)亮路燈。

　　(6)當有特殊車(chē)輛(如警車(chē)、消防車(chē)、救護車(chē))需要緊急通過(guò)路口時(shí)，笛聲持續三秒，系統可進(jìn)入特殊情況模式，兩邊亮紅燈，并顯示“緊急車(chē)輛通過(guò)，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)入設定距離范圍內)，現場(chǎng)會(huì )有鈴聲警報，以譴責這種行為，并顯示“請遵守交通規則”字樣。

　　(8)本地和遠程都可以控制進(jìn)入人工控制模式，人工控制紅綠燈。

　　(9)所有的數據都可顯示在上位機和TFT彩屏上。

　　4 結論

　　本文分析了現代道路交通控制與管理問(wèn)題的現狀，結合交通的實(shí)際問(wèn)題，給出了交叉路口數據采集系統的設計，通過(guò)各種傳感器的采集相關(guān)信息，可以實(shí)現警示效果。該設計采用了低功耗、低成本、高性能的STM32單片機，并充分利用了其內部資源。系統采用硬件模塊化設計，各個(gè)模塊均可靈活插拔，極大方便了更換和調試，具有很好的實(shí)用價(jià)值和實(shí)際意義。

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