路况信息智能采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及信息采集装置，尤其涉及一种路况信息智能采集装置。
【背景技术】
[0002] 随着经济的飞速发展，运输成为了经济的大动脉，因此公路质量的优劣与国民经 济的发展息息相关。路况的好坏直接决定公路的运输能力，路况即路面的平整度，是路面评 价的重要标志之一，它对轮胎的磨损和车辆的运行费用有着直接的影响，同时不平整的路 面会对汽车产生非线性震动，不但对汽车的悬挂结构带来冲击使车辆在高速行驶时发生断 轴等问题造成严重的交通事故，还影响人乘坐的舒适性。因此路况检测成为施工和维护过 程中必不可缺少的环节。目前路面的检测手段有：激光路面平度仪、车载式颠簸路面累计 仪、光学智能检测等，这些仪器尽管精度比较高但是存在难以实现自动检测和远程控制等 问题，所以研宄一种精度高并且可以实现远程遥控的采集装置有着重要的意义。
【发明内容】
[0003] 本实用新型对于上述现有技术的不足，提供了一种路况信息智能采集装置。
[0004] 本实用新型的路况信息智能采集装置，是由单片机控制电路、电机驱动电路和LCD 液晶显示电路构成，所述的单片机控制电路的输入端电连接加速度传感器电路，单片机控 制电路的输出端分别与电机驱动电路、LCD液晶显示电路、蓝牙显示电路和蜂鸣器电路连 接，所述的电机驱动电路与调速电机电路连接。
[0005] 作为本实用新型的进一步改进，所述的单片机控制电路采用STC89C58单片机， IXD液晶显示电路采用TFTIXD显示控制芯片。
[0006] 本实用新型的路况信息智能采集装置，可应用于各种路面的检测，尤其适用于施 工队和路面维修队的施工作业，实现了人员对采集装置的远程控制，其通过重力加速度传 感器可精确的测出路面上每一处的角度值，利用MATLAB软件对数据进行分析绘图，工作人 员可从图中明显拐点处判断路面情况，同时其还具有路面裂痕检测的功能。检测人员通过 对路况具体的了解，可以对路面等级进行评价，也可以对车辆的安全速度进行限定，因此对 车辆及道路安全具有极其重要的作用。此外，本实用新型也应用于玩具、智能家居和体感游 戏等领域。
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型的硬件连接框图；
[0008] 图2为本实用新型的控制流程图；
[0009] 图3、图4为本实用新型的加速度传感器运算原理图；
[0010] 图5为本实用新型的蓝牙与主机连接图；
[0011] 图6为本实用新型的蓝牙与从机连接图；
[0012] 图7为本实用新型的电机驱动模块图；
[0013] 图8、图9为本实用新型的IXD显示屏电路；
[0014] 图10为本实用新型的MATLAB软件绘制坡度坐标图；
[0015] 图11为本实用新型的MATLAB软件绘制路面示意图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1所示，本实用新型的路况信息智能采集装置，是由单片机控制电路1、电机 驱动电路2和LCD液晶显示电路3构成，所述的单片机控制电路1的输入端电连接加速度 传感器电路4,单片机控制电路1的输出端分别与电机驱动电路2、LCD液晶显示电路3、蓝 牙显示电路5和蜂鸣器6电路连接，所述的电机驱动电路2与调速电机7电路连接，所述的 单片机控制电路1采用STC89C58单片机，IXD液晶显示电路3采用TFTIXD显示控制芯片。
[0017] 本实用新型的路况信息智能采集装置，测路况的具体过程是：由单片机发出PWM 信号控制采集装置缓慢前进；单片机通过I2C串行总线接收加速度传感器发送的信号，处 理生成采集装置前进方向的坡度值单片机控制液晶屏将坡度值显示在屏幕上，同时由蓝牙 模块将坡度值以ASSIC码形式发送至计算机；若坡度值大于30°，路况信息智能采集装置 自动停于该处并通过蜂鸣器发出警报；可由计算机通过蓝牙模块控制前进后退和停止
[0018] 其中，单片机控制电路主要完成坡度信号的接收和处理、电机驱动、LCD液晶屏显 示、蓝牙信号收发以及坡度值判断报警等功能。单片机控制电路采用STC89C58单片机，晶 振采用11.0592MHz。本装置用到的单片机I/O口如下：P1.0和PL1与加速度传感器相 连，通过I2C程序单片机和传感器进行通讯；PO与IXD1602液晶屏相连用于显示数据的传 输，P2. 0~P2. 2与液晶屏的控制引脚相连，用于控制液晶屏的显示；单片机接收口P3. 0和 单片机发送P3. 1分别与蓝牙模块的发送口、接收口相连；PL4~PL7和P2. 5~P2. 7以 及P3. 4通过L298模块对电机进行驱动，P2. 3~4以及PL2~3分别输出4路PWM信号 控制电机的转速。
[0019] 路况信息智能采集装置采用ADXL345加速度计，ADXL345为超低功耗的三轴加速 度传感器，能够测量X轴、Y轴和Z轴3个方向上的加速度，分辨率有13位，测量范围为 ± 16g，单片机可通过I2C总线读取16位的数字输出数据，其中高4位为符号位，后12位是 数据位。
[0020] 加速度传感器模块电路中，SCL口和SDA口分别与单片机PL0和PL1相连，通过 I2C程序进行通讯。将加速度计ADXL345芯片输出的16位数据输出数据乘以系数K就分 别得到3个轴方向上的加速度AX，OUT;AY，OUT;AZ，OUT重力加速度在X轴、Y轴和Z轴 上投影与原坐标系夹角（如图3所示)。
[0021] 通过数学推导，可得重力加速度在X轴、Y轴和Z轴上投影与原坐标系夹角的数学
【主权项】
1. 路况信息智能采集装置，是由单片机控制电路（1 )、电机驱动电路（2)和LCD液晶显 示电路（3)构成，其特征在于所述的单片机控制电路（1)的输入端电连接加速度传感器电 路（4)，单片机控制电路（1)的输出端分别与电机驱动电路（2)、LCD液晶显示电路（3)、蓝牙 显示电路（5)和蜂鸣器（6)电路连接，所述的电机驱动电路（2)与调速电机（7)电路连接。
2. 如权利要求1所述的路况信息智能采集装置，其特征在于所述的单片机控制电路 (1)采用STC89C58单片机，IXD液晶显示电路（3)采用TFTIXD显示控制芯片。
【专利摘要】本实用新型的路况信息智能采集装置，涉及信息采集装置，是由单片机控制电路、电机驱动电路和LCD液晶显示电路构成，所述的单片机控制电路的输入端电连接加速度传感器电路，单片机控制电路的输出端分别与电机驱动电路、LCD液晶显示电路、蓝牙显示电路和蜂鸣器电路连接，所述的电机驱动电路与调速电机电路连接。本实用新型可用于路面检测，其通过重力加速度传感器可精确的测出路面上每一处的角度值，利用MATLAB软件对数据进行分析绘图，工作人员可从图中拐点判断路面情况，同时还具有路面裂痕检测的功能。检测人员通过对路况具体的了解，可对路面等级进行评价，也可对车辆的安全速度进行限定，因此对车辆及道路安全具有极其重要的作用。
【IPC分类】E01C23-01, G05D1-02
【公开号】CN204356626
【申请号】CN201420778644
【发明人】江雨泽, 刘淄航, 蔡贶, 赵丹, 徐敏嘉, 盖峰
【申请人】东北石油大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月12日