基于單片機的交通調查儀設計——硬件設計

交通工程論文字數:27485,頁數:47  開題報告,任務書,
目  錄
第一章  緒論
1.1 課題研究的背景…………………………………………………1
1.2 課題研究的必要性………………………………………………2
1.3 課題研究的具體內容……………………………………………2
1.4 課題研究的結構安排……………………………………………2
第二章  交通調查基本理論
2.1 交通量調查………………………………………………………3
2.1.1 交通量的定義及相關術語 ………………………………3
2.1.2 交通量計數方法 …………………………………………5
2.1.3 交通量調查方法 …………………………………………5
2.2 通行能力調查  …………………………………………………5
2.2.1 通行能力的定義及其分類 ………………………………6
2.2.2 通行能力調查的必要性 …………………………………6
2.2.3 通行能力的調查方法 ……………………………………6
2.3 起訖點調查(OD調查) …………………………………………10
2.4 車速調查 ………………………………………………………12
2.5 行車延誤調查 …………………………………………………14
第三章  交通量調查方法分析
3.1 人工觀測法（計數）和機械觀測法 …………………………17
3.2 浮動車法 ………………………………………………………19
3.3 攝影（像）法和航攝法 ………………………………………20
3.4 基于GPS的方法 ………………………………………………21
第四章  手持交通調查儀的硬件設計和實現
4.1 手持交通調查儀的整體設計方案 ……………………………22
4.1.1 手持交通調查儀實現功能  ……………………………22
4.1.2 硬件系統結構  …………………………………………22
4.2  手持交通調查儀的硬件設計  ………………………………23
 4.2.1 單片機芯片……………………………………………23
 4.2.2 時鐘模塊………………………………………………24
 4.2.3 存儲模塊………………………………………………26
 4.2.4 串口通信模塊…………………………………………28
 4.2.5 I/O擴展模塊（8155）和系統的地址分配 …………29
 4.2.6 電路和鍵盤中斷電路…………………………………31
 4.2.7 液晶顯示模塊…………………………………………33
第五章  手持交通調查儀下位機軟件設計
5.1手持交通調查儀相應的軟件程序的編寫  ……………………36
 5.1.1下位機軟件結構 ………………………………………36
 5.1.2 液晶顯示模塊驅動程序 ………………………………37
 5.1.3 矩陣鍵盤電路的軟件設計 ……………………………39
5.2 手持交通調查儀的液晶顯示界面 ……………………………40
5.3 手持式交調查儀的數據存儲格式 ……………………………42
5.4 手持交通調查儀的軟件仿真調試 ……………………………43
第六章：畢業設計的總結和展望
6.1總結………………………………………………………………45
6.2展望………………………………………………………………45
參考文獻 …………………………………………………………46
附錄1 手持交通調查儀硬件原理圖  ………………………………47
致謝 ………………………………………………………………48

摘   要

     交通調查是一項非常重要的基礎工作。調查資料是進行交通規劃、交通分析、道路交通設施設計、建設及運營、交通管理與控制、交通安全和交通流理論等方面實踐與研究的重要依據。為了發展我國的道路交通事業，必須積極開展系統的、有計劃的交通調查工作。
交通調查有交通量、行車速度、密度、交通事故、OD調查等。不同的目的有不同的方法，而以現有的調查方法，多數調查需要投入大量的人力物力并且調查手段原始落后。一些交通調查儀簡單原始，精確度不高；無法與計算機連接，導致后期數據整理分析工作量大等缺點。為此需要一種新型的數據采集和處理系統以適應現代研究和發展的需要。
本文在系統地分析了各種交通調查和分析方法的基礎上，提出了便攜式交通調查設備的設計方法。本系統硬件部分以單片機為主控制器，以OCM12864液晶顯示器為人機交互界面，通過鍵盤輸入實現實時的數據采集和存儲；通過串口通訊模塊實現單片機與PC機之間的數據傳輸。本系統的下位機編程部分以單片機C語言編寫，程序部分與硬件模塊各部分一一對應，主要有八大部分：主函數、8155的初始化和讀寫部分、液晶顯示部分、鍵盤輸入與中斷部分、看門狗部分、實時時鐘部分、AT24C64讀寫部分、串口通信部分，通過偉福仿真器進行軟件仿真調試。

關鍵字：交通調查；交通調查設備；單片機.

ABSTRACT
       Traffic survey is a very important foundation work.The survey data is the important basis of the practice and research work in transportation plan,traffic analysis,traffic facility design,construction and operation management,traffic control,traffic safety,transportation flux and so on.In order to develop our country's road traffic career,it is essential to carry out the traffic survey work systemic and planedly.
The raffic survey includes the volume of traffic,driving speed,density,traffic accident,OD investigation,traffic flux investigation and so on.The different goal counterparts different method.But by the existing investigation method,most investigations need to use lots of manpower and resource and the survey method is unadvanced.Some traffic survey equipment is simple,primitive, has low precision,unable to connect computer.All these cause the shortcoming of heavy later period data ordering and analysis work and so on.To adapt the modern research and the need to developing,one new data acquisition and the processing system is necessay.
Based on the systematic analysis of the various traffic survey and analysis methods proposed on the basis of the portable traffic survey equipment design.The system hardware to MCU-based controller, to OCM12864 liquid crystal displays for human-computer interface, typing in real-time data acquisition and storage, through serial communications module to achieve data transfer between the SCM and the PC .Under the present system of machine-SCM C programming language to some of the preparation, procedures and some parts of one-to-one hardware module, there are eight parts: the main function, 8155 and the initial reading and writing part of the liquid crystal display, keyboard Input and disruption of the watchdog part of the real-time clock, AT24C64 reading and writing part of the serial communication, through-Weifu Simulator simulation software debugging.

Keywords:traffic servey; tracffic servey equipent; single-chip computer