車(chē)載高速橫風(fēng)、降雨預(yù)警系統(tǒng)

呂俊璋 曹勝杰 毛訓(xùn)江

摘要：本產(chǎn)品是一款可車(chē)載的橫風(fēng)、降雨預(yù)警系統(tǒng)，適用于普通家用車(chē)輛，不需要拆車(chē)安裝，即插即用，安裝便捷。通過(guò)霍爾傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器以及它的外接電路進(jìn)行搜集信息，基于STC89C52RC單片機(jī)的智能控制可隨時(shí)向駕駛員提供目前的風(fēng)速、降雨量和溫濕度，當(dāng)車(chē)輛行駛速度大于設(shè)定的安全速度時(shí)，及時(shí)報(bào)警提醒駕駛員降低車(chē)速，使安全系數(shù)提高，減少高速車(chē)禍人員和財(cái)產(chǎn)的損失。

關(guān)鍵詞：車(chē)載；橫風(fēng)預(yù)警；智能控制

研究目的

車(chē)輛從隧道駛出的瞬間，或駛向風(fēng)力貫穿的橋梁、高速公路等路段時(shí)，往往會(huì)突然遭到強(qiáng)橫風(fēng)的襲擊。而高速行駛的汽車(chē)在受到橫風(fēng)作用時(shí)，往往會(huì)誘發(fā)車(chē)禍。近年來(lái)，道路車(chē)輛從降低噪聲、減輕振動(dòng)等環(huán)境問(wèn)題和節(jié)能的觀念出發(fā)，大力推行車(chē)輛的輕量化。但隨之而來(lái)的不利因素是由橫風(fēng)引起的傾覆事故在不斷攀升。目前國(guó)內(nèi)在橫風(fēng)多發(fā)路段并無(wú)完備的橫風(fēng)預(yù)警與控制方面的智能設(shè)備，僅僅通過(guò)設(shè)置橫風(fēng)警示牌以警示駕駛?cè)?，無(wú)法滿足車(chē)輛在橫風(fēng)天氣下的安全行駛。我們致力于設(shè)計(jì)一款可車(chē)載的橫風(fēng)、降雨預(yù)警系統(tǒng)，可隨時(shí)向駕駛員提供目前的風(fēng)速、降雨量和溫濕度，當(dāng)車(chē)輛行駛速度大于我們?cè)O(shè)定的安全速度時(shí)，及時(shí)報(bào)警提醒駕駛員降低車(chē)速，使安全系數(shù)提高，減少高速車(chē)禍人員和財(cái)產(chǎn)的損失。

1.設(shè)計(jì)方案

我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的“車(chē)載高速橫風(fēng)、降雨預(yù)警系統(tǒng)”集合了檢測(cè)車(chē)速、風(fēng)力和溫濕度。通過(guò)霍爾傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器以及它的外接電路進(jìn)行搜集信息；通過(guò)STC89C52RC單片機(jī)的計(jì)算，檢測(cè)目前的行駛速度是否在安全行駛速度范圍內(nèi)；通過(guò)藍(lán)屏LCD12864液晶屏顯示器顯示所采集信心，以確保運(yùn)行的穩(wěn)定性；當(dāng)車(chē)輛超速時(shí)，由蜂鳴器構(gòu)成的警報(bào)器立即發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員降低車(chē)速。

此外，顯示模塊可以實(shí)時(shí)顯示目前的天氣狀況，提醒駕駛員的行車(chē)安全。本產(chǎn)品作為一種實(shí)用、價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單和具有良好通用性的車(chē)載高速橫風(fēng)降雨預(yù)警系統(tǒng)，利用風(fēng)速、風(fēng)向檢測(cè)儀和濕度檢測(cè)儀實(shí)時(shí)對(duì)路段橫風(fēng)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)LED液晶顯示屏為駕駛員提供實(shí)時(shí)有效的橫風(fēng)數(shù)據(jù)，有助于駕駛員及時(shí)調(diào)整車(chē)速。為預(yù)防橫風(fēng)危害提供了強(qiáng)有力的保障，可以大大降低由于橫風(fēng)天氣造成的危害。

2.主要技術(shù)指標(biāo)

1、我們的作品在設(shè)計(jì)方面集合霍爾傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器用于測(cè)量車(chē)速、風(fēng)力和溫濕度。傳感器獲得參數(shù)后將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算出車(chē)速、風(fēng)力和溫濕度，讀取程序后，將目前的行駛速度與當(dāng)前風(fēng)力下的安全速度作對(duì)比，如果超過(guò)安全速度，則警報(bào)器發(fā)出警報(bào)；單片機(jī)同時(shí)對(duì)比當(dāng)前濕度下的安全速度，同樣，超速后發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員降低車(chē)速。

2、硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，分為四個(gè)模塊，信息搜集模塊、數(shù)據(jù)計(jì)算模塊、顯示模塊和警報(bào)模塊。信息搜集模塊主要是霍爾傳感器、壓力傳感器、溫濕度傳感器以及它的外接電路；數(shù)據(jù)計(jì)算模塊是STC89C52RC型單片機(jī)；顯示器采用藍(lán)屏LCD12864液晶屏顯示器以確保運(yùn)行的穩(wěn)定性；報(bào)警模塊采用簡(jiǎn)單的蜂鳴器。

3、軟件編程方面采用Keil4C語(yǔ)言編程，程序簡(jiǎn)潔，可操作性強(qiáng)，滿足設(shè)計(jì)需求。

3.技術(shù)特點(diǎn)

本作品的價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)單和具有良好通用性，能夠彌補(bǔ)車(chē)載預(yù)警裝置在橫風(fēng)預(yù)警方面的空白，能為人們的出行提供有力的保障，進(jìn)一步提高了橫風(fēng)條件下的交通行車(chē)安全。

從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，建立了一套完整的車(chē)載高速橫風(fēng)、降雨預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)包括單片機(jī)、各種傳感器、顯示器等零部件。這些元器件具有價(jià)格低廉、精確度高，在不同氣候環(huán)境下均可工作的特點(diǎn)。首款將橫風(fēng)報(bào)警、濕度警示和溫濕度檢測(cè)集合在一起的裝置；是首款將橫風(fēng)濕度警示系統(tǒng)用于車(chē)載的裝置；目前國(guó)內(nèi)無(wú)完整的橫風(fēng)、降雨預(yù)警與控制方面的智能系統(tǒng)，本產(chǎn)品彌補(bǔ)了這一空缺；本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可應(yīng)用范圍廣泛，成本低，具有極廣泛的市場(chǎng)前景。

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