呂俊璋 曹勝杰 毛訓江

摘要：本產(chǎn)品是一款可車載的橫風、降雨預警系統(tǒng)，適用于普通家用車輛，不需要拆車安裝，即插即用，安裝便捷。通過霍爾傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器以及它的外接電路進行搜集信息，基于STC89C52RC單片機的智能控制可隨時向駕駛員提供目前的風速、降雨量和溫濕度，當車輛行駛速度大于設定的安全速度時，及時報警提醒駕駛員降低車速，使安全系數(shù)提高，減少高速車禍人員和財產(chǎn)的損失。

關鍵詞：車載；橫風預警；智能控制

研究目的

車輛從隧道駛出的瞬間，或駛向風力貫穿的橋梁、高速公路等路段時，往往會突然遭到強橫風的襲擊。而高速行駛的汽車在受到橫風作用時，往往會誘發(fā)車禍。近年來，道路車輛從降低噪聲、減輕振動等環(huán)境問題和節(jié)能的觀念出發(fā)，大力推行車輛的輕量化。但隨之而來的不利因素是由橫風引起的傾覆事故在不斷攀升。目前國內(nèi)在橫風多發(fā)路段并無完備的橫風預警與控制方面的智能設備，僅僅通過設置橫風警示牌以警示駕駛?cè)耍瑹o法滿足車輛在橫風天氣下的安全行駛。我們致力于設計一款可車載的橫風、降雨預警系統(tǒng)，可隨時向駕駛員提供目前的風速、降雨量和溫濕度，當車輛行駛速度大于我們設定的安全速度時，及時報警提醒駕駛員降低車速，使安全系數(shù)提高，減少高速車禍人員和財產(chǎn)的損失。

1.設計方案

我們設計開發(fā)的“車載高速橫風、降雨預警系統(tǒng)”集合了檢測車速、風力和溫濕度。通過霍爾傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器以及它的外接電路進行搜集信息；通過STC89C52RC單片機的計算，檢測目前的行駛速度是否在安全行駛速度范圍內(nèi)；通過藍屏LCD12864液晶屏顯示器顯示所采集信心，以確保運行的穩(wěn)定性；當車輛超速時，由蜂鳴器構(gòu)成的警報器立即發(fā)出警報，提醒駕駛員降低車速。

此外，顯示模塊可以實時顯示目前的天氣狀況，提醒駕駛員的行車安全。本產(chǎn)品作為一種實用、價格低廉、操作簡單和具有良好通用性的車載高速橫風降雨預警系統(tǒng)，利用風速、風向檢測儀和濕度檢測儀實時對路段橫風進行檢測，通過LED液晶顯示屏為駕駛員提供實時有效的橫風數(shù)據(jù)，有助于駕駛員及時調(diào)整車速。為預防橫風危害提供了強有力的保障，可以大大降低由于橫風天氣造成的危害。

2.主要技術指標

1、我們的作品在設計方面集合霍爾傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器用于測量車速、風力和溫濕度。傳感器獲得參數(shù)后將數(shù)據(jù)傳輸給單片機，單片機通過對獲得的數(shù)據(jù)計算出車速、風力和溫濕度，讀取程序后，將目前的行駛速度與當前風力下的安全速度作對比，如果超過安全速度，則警報器發(fā)出警報；單片機同時對比當前濕度下的安全速度，同樣，超速后發(fā)出警報，提醒駕駛員降低車速。

2、硬件設計結(jié)構(gòu)簡潔，分為四個模塊，信息搜集模塊、數(shù)據(jù)計算模塊、顯示模塊和警報模塊。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)計算模塊是STC89C52RC型單片機；顯示器采用藍屏LCD12864液晶屏顯示器以確保運行的穩(wěn)定性；報警模塊采用簡單的蜂鳴器。

3、軟件編程方面采用Keil4C語言編程，程序簡潔，可操作性強，滿足設計需求。

3.技術特點

本作品的價格低廉、操作簡單和具有良好通用性，能夠彌補車載預警裝置在橫風預警方面的空白，能為人們的出行提供有力的保障，進一步提高了橫風條件下的交通行車安全。

從實際應用角度出發(fā)，建立了一套完整的車載高速橫風、降雨預警系統(tǒng)，系統(tǒng)包括單片機、各種傳感器、顯示器等零部件。這些元器件具有價格低廉、精確度高，在不同氣候環(huán)境下均可工作的特點。首款將橫風報警、濕度警示和溫濕度檢測集合在一起的裝置；是首款將橫風濕度警示系統(tǒng)用于車載的裝置；目前國內(nèi)無完整的橫風、降雨預警與控制方面的智能系統(tǒng)，本產(chǎn)品彌補了這一空缺；本產(chǎn)品的設計結(jié)構(gòu)簡單，可應用范圍廣泛，成本低，具有極廣泛的市場前景。

參考文獻：

[1]何勇.道路交通安全技術[M]北京.人民交通出版社.2008.

[2]吳建霞.基于臺風天氣的高速公路安全預警系統(tǒng)研究[D].福州：福建農(nóng)林大學，2011.

[3]徐明，朱慶春.風向風速測量儀設計[J].氣象水文海洋儀器，2008，12（4）：31-32.

[4]王文君，胡國珍，范生凱.基于zigbee技術的節(jié)能型路燈自動控制無線網(wǎng)絡[J].電信快報，2007.