雾霾交通限速提醒装置设计

摘 要：针对雾霾天气能见度低，司机很难确定安全车速这一问题，本文设计一种基于STM32的路车两用的雾霾交通限速提醒装置。此设计方案可以推广到多种智能交通领域，应用前景十分广阔。

关键词：雾霾传感器；最佳限速；数据处理；智能交通

中图分类号：U491.51 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0284-01

1 引 言

雾霾天气造成大面积能见度低，存在很大的安全隐患。针对此问题，本文提出一种基于STM32的雾霾交通限速提醒装置。此装置利用高精度激光式雾霾传感器获取当前雾霾浓度指数，STM32单片机根据雾霾信息来设置合理安全的车辆行驶速度，GPRS远距离无线通讯模块和上位机管理软件对数据进行管理和整合，通过高度能穿透雾霾的显示装置显示出来，从而达到在雾霾天气下对司机的限速提醒，提高行车安全，减少交通事故的发生。

2 STM32单片机

STM32是一种采数据用超大规模集成电路技术把具有处理能力的中央处理器、随机存储器、只读存储器、复位电路、多种IO口和终端系统等功能的集成电路芯片，是一个迷你且功能完善的微型处理器。在电子开发以及设备研究上应用十分广泛。通过指令编程，可以执行并控制一系列的硬件操作，以实现多种智能化的开发。就数据处理而言，它可以利用中央处理器（CPU）处理采集回来的数据，根据编写的程序，得出想要达到的结论，再通过终端系统发出指示命令，实现GPRS远距离数据与传输或者对汽车最高车速进行控制。

3 SDS011高精度激光式雾霾传感器

SDS011激光传感器采用激光散射的原理，可以对空气中0.3～10？滋m的悬浮顆粒物浓度进行采集，并且利用进口的激光器与感光元件结合，其得到的数据稳定且可靠；内部设置有风扇，采用数字化输出，并有高效的集成度。当通过检测位置的颗粒物被激光照射时，会形成微弱的光散射，再通过不同粒径的波形分类统计以及相应的换算公式即可得到不同粒径的实时颗粒物的数量浓度，且数据单位与官方单位一致，为ug/m3浓度，可以很好的与控制系统配合使用。

4 高度能穿透雾霾的显示装置

高度能穿透雾霾的显示装置采用高显色性和光饱度高的LED点阵显示，并且由主动发光以及被动反光相匹配的光学模式进行发光显示，因为“紫外光”和“红外光”具有穿透雾霾的能力，故没雾霾的天气用主动式正常LED光线，当雾天气时启用被动方式红外光、紫外光协助照明，保证在雾霾等恶劣的天气下将实时接收到的最佳安全车速值更好、更清晰的显示。

5 GPRS

GPRS是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GSMS模块是通过串口和主控芯片进行通信，将接收到的信息通过GSM网络发送出去。该模块支持AT指令协议，利用这些协议可以很方便的对模块进行功能设置，只需要利用串行口对其发送对应的指令，即可顺利完成相应功能操作。利用GPRS进行数据传输具有接入范围广，高速传输，快捷登陆，实时传输等诸多优势。可将雾霾检测装置所获取的数据实时高效的传回上位机，以便进一步管理。

6 最高车速限制系统

最高车速限制系统接收到当前最佳安全车速V时，一方面将该安全车速值显示在汽车仪表显示器上，另一方面与车辆当前车速Vi作比较，车辆当前车速低于最佳安全车速V时，油门踏板能正常工作；车辆当前车速Vi不小于最佳安全车速V时，会给最高车速限制系统的控制器输送一个高电平信号，使得油门拉线断开，油门踏板失去控制作用，这时即使驾驶员踩着油门踏板，节气门也能在回位弹簧的作用下关闭，发动机会回到怠速状态。当车辆速度降回到安全车速以下时，给控制器输送一个低电平信号，使油门拉线重新接合，油门踏板继续起作用。

7 数据处理

8 结 论

本文设计一种基于STM32的雾霾浓度采集及提醒装置，该产品通过高精度激光雾霾传感器测量空气雾霾浓度，STM32根据传感器获取的雾霾浓度信息设置车辆的安全行驶速度，并用LED点阵屏显示当前空气雾霾浓度和当前最佳车速，同时结合最高车速限制系统强制限制车辆行驶的最高车速，用GPRS、上位机进行主从机通讯，借助微信和电台平台推送经过处理的数据（某段路的最佳限速值）。该装置显示合理的车辆行驶速度，能够有效解决雾霾天气能见度低时公路上车辆超速行驶造成的事故，提高行车安全，可靠性高。

参考文献

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[3]秦贵和，葛安林，雷雨龙.智能交通系统及其车辆自动控制技术[J].吉林工业大学，2001，23（2）：92～96.

收稿日期：2018-4-14

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