基于单片机的车辆速度测量系统设计

简介：
本项目旨在设计一种以单片机为核心的速度测量装置，适用于各种车型。通过传感器实时采集车速数据，并在LCD屏幕上显示，便于驾驶员了解车辆行驶状态，提高驾驶安全性与便捷性。 基于单片机的车速测量系统设计是一种创新解决方案，旨在提供一种可靠、稳定的超速检测手段，以弥补传统雷达测速系统的不足。本设计利用STC11F01E单片机作为核心控制器，并结合红外光电传感器实现对过往车辆速度的精确测量。 ### 1. 设计背景 在道路上，超速行驶是导致交通事故频发的主要原因之一。为了有效管理和处罚超速行为，交通管理部门通常依赖于雷达测速系统。然而，随着科技的发展，“电子狗”等设备能够提醒驾驶者避免进入雷达监控区域，从而规避处罚，在一定程度上削弱了雷达测速系统的有效性。因此，开发一种不易被发现且准确度高的车速测量系统显得尤为重要。 ### 2. 系统设计方案 #### 2.1 硬件架构 - **控制单元**：采用STC11F01E单片机作为核心处理器，该款单片机具备高速处理能力，内置1KB程序存储器、256B数据存储器以及2K EEPROM，可实现高效的数据处理和存储。 - **检测电路**：利用38KHz调制的红外光电传感器进行车辆检测。传感器分为发射和接收两端，分别安装在道路两侧。当车辆遮挡红外光线时，接收端信号发生变化，触发单片机中断，实现车辆通过事件的捕捉。 - **计时与速度计算**：当车辆经过第一个检测点（A）时，单片机开始计时；当车辆通过第二个检测点（B）时，计时停止。通过计算两点间的距离和所需时间，即可得出车辆的速度。 - **报警与录像**：若检测到的车速超过预设值，单片机会启动报警装置，并激活交通录像系统记录超速行为，并将相关数据保存至EEPROM中。 #### 2.2 软件设计 - **中断处理**：主程序负责初始化和看门狗设置。当车辆通过时触发中断，根据中断次数和时间计算车速。 - **精度保证**：使用高速单片机减少中断响应时间确保计时的准确性，并对两次中断之间的延迟进行校正以提高测量精度。 - **双向识别**：程序设计支持从任意方向经过均能准确计算速度。 ### 3. 系统优势 - **隐蔽性**：相较于传统雷达测速系统，本设计更易于隐蔽安装，减少了被“电子狗”侦测的可能性，并提高了超速行为的查处率。 - **可靠性**：采用上下互为备用的架构，在DCS系统出现故障的情况下也能通过备用上位机操作保证系统的持续运行。 - **经济性**：减少值班人员需求、简化维护和检修流程，降低运营成本。 - **精确性**：通过精准计时与计算实现高精度测量，支持交通管理。 基于单片机的车速测量系统设计不仅填补了传统雷达测速系统的不足，并且凭借其隐蔽性、可靠性和经济性的特点为交通安全监管提供了新的解决方案。