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作者︰秩(zhi)名  來源︰IT165收集  發布日期︰2020-03-31 09:11:19

  為實(shi)現高(gao)速公路車輛jing) 沓 gao)治理(li)工(gong)作的自(zi)動化(hua)、智能化(hua),設計(ji)了一種(zhong)基于激(ji)光(guang)脈沖測距(ju)技術的智能車輛寬高(gao)檢測系di)場(chang)O低(di)巢捎MS二(er)維激(ji)光(guang)測距(ju)傳感器,在新型高(gao)性能微處(chu)理(li)器的控制下(xia),對車輛輪廓進行高(gao)速動態(tai)掃描,將所接(jie)收到的實(shi)時數據進行分析處(chu)理(li),實(shi)現對行進車輛的寬高(gao)檢測和超限(xian)聲(sheng)光(guang)報警。實(shi)驗結(jie)果表明,系di)巢飭liang)精(jing)度ren)plusmn;0.15m,測量(liang)準確率達(da)到95%,系di)承閱藶man)足(zu)高(gao)速公路管理(li)部門對za)誄盜究碭gao)超限(xian)檢。

  硬件電(dian)路

  智能車輛寬高(gao)檢測系di)車dian)氣控制部分以基于ARMCortex-M3內核的LM3S8962處(chu)理(li)器作為控制核心,按功能可(ke)劃分為以下(xia)模塊︰電(dian)源模塊,主(zhu)控制器模塊、時鐘模塊、數據通訊模塊、鍵盤輸(shu)入模塊、液晶顯示模塊、繼電(dian)器控制模塊等,以下(xia)對3個部分作較詳(xiang)細介紹(shao)。

  主(zhu)控制器電(dian)路模塊

  采用ARM Cortex-M3內核的微控制器LM3S8962作為系di)晨?坪誦摹ortex-M3內核采用ARMv7-M架構(gou),它緊湊(cu)地結(jie)合Thumb-2指令集,采用哈佛處(chu)理(li)器架構(gou),與ARM7TDMI相比,比Thumb指令每兆赫的效(xiao)率提(ti)高(gao)了70%,比ARM指令提(ti)高(gao)35%。由于Thumb-2指令是 Thumb指令的擴展,16位和32位指令共(gong)存于同一模式下(xia),復(fu)雜(za)性大(da)幅下(xia)降,代碼密(mi)度和性能均得到提(ti)高(gao)。LM3S8962時鐘頻率高(gao)達(da)50 Hz,多達(da)36個中斷源具有8個優先等級,提(ti)供系di)呈敝櫻56 kB的FALSH,64 kB的SRAM,休眠模塊,通用異步收發器,通用定時器,PC接(jie)口以及其他豐富的外(wai)設接(jie)口,可(ke)方便的對各種(zhong)現場(chang)設備進行有效(xiao)控制。圖(tu)3為LM3S8962 的外(wai)設接(jie)口及其外(wai)圍電(dian)路(時鐘、復(fu)位、UART接(jie)口等)。

  智能車輛寬高(gao)檢測系��di)車��dian)路模塊設計(ji)

  數據通訊電(dian)路模塊

  將激(ji)光(guang)傳感器掃描得到的極值坐標信(xin)號通過通用異步收發器(UART)傳送給(gei)微控制器,選用了MAX232進行RS232電(dian)平(ping)轉(zhuan)換,如圖(tu)4所示。

  智能車輛寬高(gao)檢測系��di)車��dian)路模塊設計(ji)

  LM3S8962具有兩個串行接(jie)口UART0和UART1。本系di)逞∮ART1用于RS232通信(xin)使用。UART是一種(zhong)應用廣(guang)泛(fan)的短距(ju)離串行傳輸(shu)接(jie)口,通信(xin)雙方只要采用相同的幀格(ge)式和波特率,僅用兩根信(xin)號線(Rx和Tx)就可(ke)以完成通信(xin)過程,有獨立的發送FIFO和接(jie)收FIFO。有可(ke)編程的波特率發生器,允許速率高(gao)達(da)460.8 kb/s。系di)持型 ART傳送的數據高(gao)速存儲(chu)于SRAM存儲(chu)器內供微控制器進行實(shi)時快速計(ji)算(suan)。

  輸(shu)入輸(shu)出電(dian)路模塊

  系di)成柚昧個按鍵,用于設置車輛的限(xian)寬限(xian)高(gao)值,設置及修改系di)呈奔淶齲 shi)現了隨(sui)時修改信(xin)息的功能。為了便于工(gong)作人員查(cha)看(kan)過往車輛的寬度和高(gao)度,采用了 LCD顯示。選用青雲創新公司生產(chan)的LCD液晶顯示模塊LCM192642,它是漢字圖(tu)形點陣(zhen)液晶顯示模塊,可(ke)顯示漢字和圖(tu)形。模塊工(gong)作電(dian)源為5 V;改變變位器W1的值可(ke)以調(diao)節LCD屏的顯示對比度;整個LCD屏被均分為三部分16~18是選屏信(xin)號線,可(ke)以選擇其中任(ren)一部分顯示。系di)持猩柚昧個 12V繼電(dian)器,當行駛車輛經(jing)檢鍘超過了標準的寬度和高(gao)度時系di)郴嵬 痰dian)器分別接(jie)通警燈和室(shi)外(wai)擴音器的電(dian)源而產(chan)生聲(sheng)光(guang)報警,一方面提(ti)示現場(chang)工(gong)作人員進行處(chu)理(li),另(ling)一方面告知(zhi)司機該車超限(xian)需(xu)停車接(jie)受處(chu)理(li)。如下(xia)圖(tu)5所示為輸(shu)入輸(shu)出模塊原理(li)圖(tu)。

  智能車輛寬高(gao)檢測系��di)車��dian)路模塊設計(ji)

  針對高(gao)速公路車輛jing) xian)超載這(zhe)一問(wen)題,設計(ji)了基于激(ji)光(guang)測距(ju)技術的寬高(gao)檢測系di)常 ke)實(shi)現對行進車輛進行實(shi)時動態(tai)測量(liang)。本系di)吃謔shi)驗期間,工(gong)作可(ke)靠(kao)穩(wen)定,功耗低(di),計(ji)算(suan)速度快,測量(liang)精(jing)度高(gao),抗干擾能力強,實(shi)驗誤差符合高(gao)速公路管理(li)部門對za)諦薪盜究碭gao)超限(xian)檢測的要求。通過反(fan)復(fu)實(shi)驗驗證(zheng),該設計(ji)有效(xiao)可(ke)行,為下(xia)一階段進入現場(chang)進行實(shi)地調(diao)試作了充分準備。

  為實(shi)現高(gao)速公路車輛jing) 沓 gao)治理(li)工(gong)作的自(zi)動化(hua)、智能化(hua),設計(ji)了一種(zhong)基于激(ji)光(guang)脈沖測距(ju)技術的智能車輛寬高(gao)檢測系di)場(chang)O低(di)巢捎MS二(er)維激(ji)光(guang)測距(ju)傳感器,在新型高(gao)性能微處(chu)理(li)器的控制下(xia),對車輛輪廓進行高(gao)速動態(tai)掃描,將所接(jie)收到的實(shi)時數據進行分析處(chu)理(li),實(shi)現對行進車輛的寬高(gao)檢測和超限(xian)聲(sheng)光(guang)報警。實(shi)驗結(jie)果表明,系di)巢飭liang)精(jing)度ren)plusmn;0.15m,測量(liang)準確率達(da)到95%,系di)承閱藶man)足(zu)高(gao)速公路管理(li)部門對za)誄盜究碭gao)超限(xian)檢。

  硬件電(dian)路

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  主(zhu)控制器電(dian)路模塊

  采用ARM Cortex-M3內核的微控制器LM3S8962作為系di)晨?坪誦摹ortex-M3內核采用ARMv7-M架構(gou),它緊湊(cu)地結(jie)合Thumb-2指令集,采用哈佛處(chu)理(li)器架構(gou),與ARM7TDMI相比,比Thumb指令每兆赫的效(xiao)率提(ti)高(gao)了70%,比ARM指令提(ti)高(gao)35%。由于Thumb-2指令是 Thumb指令的擴展,16位和32位指令共(gong)存于同一模式下(xia),復(fu)雜(za)性大(da)幅下(xia)降,代碼密(mi)度和性能均得到提(ti)高(gao)。LM3S8962時鐘頻率高(gao)達(da)50 Hz,多達(da)36個中斷源具有8個優先等級,提(ti)供系di)呈敝櫻56 kB的FALSH,64 kB的SRAM,休眠模塊,通用異步收發器,通用定時器,PC接(jie)口以及其他豐富的外(wai)設接(jie)口,可(ke)方便的對各種(zhong)現場(chang)設備進行有效(xiao)控制。圖(tu)3為LM3S8962 的外(wai)設接(jie)口及其外(wai)圍電(dian)路(時鐘、復(fu)位、UART接(jie)口等)。

  智能車輛寬高(gao)檢測系��di)車��dian)路模塊設計(ji)

  數據通訊電(dian)路模塊

  將激(ji)光(guang)傳感器掃描得到的極值坐標信(xin)號通過通用異步收發器(UART)傳送給(gei)微控制器,選用了MAX232進行RS232電(dian)平(ping)轉(zhuan)換,如圖(tu)4所示。

  智能車輛寬高(gao)檢測系��di)車��dian)路模塊設計(ji)

  LM3S8962具有兩個串行接(jie)口UART0和UART1。本系di)逞∮ART1用于RS232通信(xin)使用。UART是一種(zhong)應用廣(guang)泛(fan)的短距(ju)離串行傳輸(shu)接(jie)口,通信(xin)雙方只要采用相同的幀格(ge)式和波特率,僅用兩根信(xin)號線(Rx和Tx)就可(ke)以完成通信(xin)過程,有獨立的發送FIFO和接(jie)收FIFO。有可(ke)編程的波特率發生器,允許速率高(gao)達(da)460.8 kb/s。系di)持型 ART傳送的數據高(gao)速存儲(chu)于SRAM存儲(chu)器內供微控制器進行實(shi)時快速計(ji)算(suan)。

  輸(shu)入輸(shu)出電(dian)路模塊

  系di)成柚昧個按鍵,用于設置車輛的限(xian)寬限(xian)高(gao)值,設置及修改系di)呈奔淶齲 shi)現了隨(sui)時修改信(xin)息的功能。為了便于工(gong)作人員查(cha)看(kan)過往車輛的寬度和高(gao)度,采用了 LCD顯示。選用青雲創新公司生產(chan)的LCD液晶顯示模塊LCM192642,它是漢字圖(tu)形點陣(zhen)液晶顯示模塊,可(ke)顯示漢字和圖(tu)形。模塊工(gong)作電(dian)源為5 V;改變變位器W1的值可(ke)以調(diao)節LCD屏的顯示對比度;整個LCD屏被均分為三部分16~18是選屏信(xin)號線,可(ke)以選擇其中任(ren)一部分顯示。系di)持猩柚昧個 12V繼電(dian)器,當行駛車輛經(jing)檢鍘超過了標準的寬度和高(gao)度時系di)郴嵬 痰dian)器分別接(jie)通警燈和室(shi)外(wai)擴音器的電(dian)源而產(chan)生聲(sheng)光(guang)報警,一方面提(ti)示現場(chang)工(gong)作人員進行處(chu)理(li),另(ling)一方面告知(zhi)司機該車超限(xian)需(xu)停車接(jie)受處(chu)理(li)。如下(xia)圖(tu)5所示為輸(shu)入輸(shu)出模塊原理(li)圖(tu)。

  智能車輛寬高(gao)檢測系��di)車��dian)路模塊設計(ji)

  針對高(gao)速公路車輛jing) xian)超載這(zhe)一問(wen)題,設計(ji)了基于激(ji)光(guang)測距(ju)技術的寬高(gao)檢測系di)常 ke)實(shi)現對行進車輛進行實(shi)時動態(tai)測量(liang)。本系di)吃謔shi)驗期間,工(gong)作可(ke)靠(kao)穩(wen)定,功耗低(di),計(ji)算(suan)速度快,測量(liang)精(jing)度高(gao),抗干擾能力強,實(shi)驗誤差符合高(gao)速公路管理(li)部門對za)諦薪盜究碭gao)超限(xian)檢測的要求。通過反(fan)復(fu)實(shi)驗驗證(zheng),該設計(ji)有效(xiao)可(ke)行,為下(xia)一階段進入現場(chang)進行實(shi)地調(diao)試作了充分準備。

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