一種交通計(jì)數(shù)車型流量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]具有SD卡數(shù)據(jù)讀寫和數(shù)據(jù)上/下載功能的車型流量計(jì)具有實(shí)時(shí)獲取車型流量數(shù)據(jù)信息，并且實(shí)時(shí)寫入SD卡，并能通過USB上載到PC機(jī)?？蓮V泛用于交通流量檢測(cè)、監(jiān)控及相關(guān)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)數(shù)是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最常見的操作。而在智能交通及相關(guān)研究領(lǐng)域，車型流量的計(jì)量是一個(gè)重要的基礎(chǔ)問題。準(zhǔn)確地測(cè)量某個(gè)路段、路口或車道的各色車型流量數(shù)據(jù)，是研究城市交通的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前我國大部分的車型流量計(jì)數(shù)方法仍然主要采用人工現(xiàn)場(chǎng)抽采的辦法，所使用的設(shè)備有兩大類:機(jī)械式和電子式。機(jī)械式由于笨拙、速度慢等等已逐漸被淘汰?，F(xiàn)有的電子式車型流量計(jì)數(shù)器主要通過電子計(jì)數(shù)電路或者單片機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)，存儲(chǔ)計(jì)數(shù)結(jié)果并實(shí)時(shí)顯示。其中，國內(nèi)外現(xiàn)有的單片機(jī)控制電子計(jì)數(shù)器，其主機(jī)主要組成為鍵盤電路、LCD顯示電路，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路等。工作時(shí)由單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理然后實(shí)時(shí)顯示計(jì)數(shù)值到LCD上，并把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來。然而這種存儲(chǔ)只能限量、限時(shí)，而且關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)即消失。
[0003]因此現(xiàn)有的交通計(jì)數(shù)器有如下缺陷。
[0004]第一，在交通現(xiàn)場(chǎng)，檢測(cè)的工作條件較差，環(huán)境復(fù)雜，當(dāng)測(cè)試員在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通常需要雙手持儀器，進(jìn)行按鍵測(cè)量，同時(shí)眼睛要交替注視計(jì)數(shù)器和交通實(shí)際被測(cè)物，這樣必然帶來測(cè)試誤差。
[0005]第二，測(cè)試員需要在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)地記錄某段時(shí)間的車型流量，這往往需要兩個(gè)人配合才能完成較準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)。而且，人們?cè)谘芯恐悄芙煌〞r(shí)，往往需要知道某個(gè)精確時(shí)間通過的具體車型數(shù)量，現(xiàn)有的計(jì)量手段是無法滿足這樣的記錄操作要求的。
[0006]第三，手工記錄的各種數(shù)據(jù)不能直接用于交通流量的研究。所得到的數(shù)據(jù)無法用Excel表格或其它形式體現(xiàn)在PC機(jī)上，給研究交通流量的人員帶來了不少額外工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有流量計(jì)數(shù)器的上述缺陷，提出了一種具有SD卡數(shù)據(jù)讀寫和數(shù)據(jù)上/下載功能的交通計(jì)數(shù)車型流量計(jì)。
[0008]本發(fā)明采用電池供電，經(jīng)過電源開關(guān)控制電路并經(jīng)過穩(wěn)壓專用芯片穩(wěn)壓后，給系統(tǒng)供電，供電電壓3.3V。當(dāng)開機(jī)后，用戶可以首先進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置。然后進(jìn)行計(jì)數(shù)地點(diǎn)的地點(diǎn)編號(hào)、車道編號(hào)、車型編號(hào)設(shè)置，再進(jìn)行計(jì)數(shù)操作。計(jì)數(shù)過程中，主機(jī)會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。數(shù)據(jù)信息包括:時(shí)期，地點(diǎn)編號(hào)、車道編號(hào)，車型編號(hào)，車輛通過時(shí)間(精確到ms)。主機(jī)會(huì)將這些數(shù)據(jù)按FAT格式保存到SD卡，保存為*.TXT文本。保存時(shí)，將創(chuàng)建一個(gè)以操作日期為名稱的文件夾，如“20100530”名稱的文件夾就表示本次計(jì)數(shù)操作發(fā)生在2010年5月30日。計(jì)數(shù)操作完成后，用戶可以瀏覽SD卡上的文件，以觀察所保存的文件。文件名是以操作發(fā)生的時(shí)間命名的，如“ 152430.TXT”就表示操作發(fā)生在15點(diǎn)24分30秒，所計(jì)得的數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如圖1和圖2所示，包括有主機(jī)和USB接口電路兩部分。主機(jī)部分電路包括有CPU中央處理器、FAT專用芯片、萬年歷時(shí)鐘芯片、IXD和鍵盤電路。CPU中央處理器用于接收其他芯片和電路傳送的信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)控制其它各芯片和電路；CPU中央處理器讀取鍵盤電路獲得的車型流量計(jì)數(shù)信息，這一信息經(jīng)過CPU中央處理器處理后，按一定格式，顯示在IXD上，同時(shí)，CPU控制FAT專用芯片，將這一信息寫入SD卡；FAT專用芯片與CPU連接，F(xiàn)AT專用芯片受CPU控制并能按照FAT文件系統(tǒng)格式將獲得的車型流量信息寫入SD卡；LCD電路用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示，其顯示輸出的數(shù)據(jù)來自于鍵盤電路和CPU ；SD卡用于存儲(chǔ)車型流量數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)的寫入和讀出受CPU控制的FAT專用芯片控制；USB接口電路由USB接口、讀卡器專用芯片及SD卡組成，用于把SD卡中存儲(chǔ)的車型流量數(shù)據(jù)通過USB線傳至PC機(jī)，其數(shù)據(jù)的傳送過程也受CPU控制。
[0010]CPU中央處理器為ATMEL公司AVR系列單片機(jī)的Mega型CPU，Mega CPU連接FAT專用芯片，此連接是FAT專用芯片通過8位數(shù)據(jù)線占用Mega CPU的一個(gè)I/O 口，既PB端口的八位數(shù)據(jù)線PB0-PB7，F(xiàn)AT專用芯片的讀、寫信號(hào)線WR、RD和一位地址線AO占用Mega CPU的三條數(shù)據(jù)線，即PD端口的PD5, PD6, PD7。
[0011]鍵盤、IXD與Mega CPU的連接是，IXD的8位數(shù)據(jù)線DBO?DB7連接CPU —個(gè)I/O 口，既PA端口的八位數(shù)據(jù)線的PAO?PA7 ;IXD的片選端CSl，CS2與CPU的兩位控制線PC3，PC2分別相連，IXD的使能端EN連接CPU的一位控制線PC4，IXD的讀寫控制端R/W連接CPU的一位控制線PC5，IXD的數(shù)據(jù)/命令地址端D/Ι連接CPU的一位控制線PC6 ;IXD的復(fù)位信號(hào)與CPU復(fù)位信號(hào)相連，CPU的PAO?PA7再另外接一片輸入數(shù)據(jù)鎖存器，具體型號(hào)為74HC244，鎖存器的3，5，7，9，12，14，16，18腳，即Yl?Y8與CPU的PAO?PA7相連；鎖存器的片選端OEl和0E2，即第I腳，第9腳直接與CPU的一位控制線PC7相連，這樣CPU通過PC7控制數(shù)據(jù)鎖存器的數(shù)據(jù)是否傳到PA 口 ；當(dāng)操作鍵盤時(shí)，通過CPU的PC2?PC6控制禁止與LCD進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而讓數(shù)據(jù)鎖存器占用CPU的PA 口，把數(shù)據(jù)鎖存器內(nèi)鎖存好的鍵盤數(shù)據(jù)傳給CPU ;當(dāng)鍵盤傳送完畢，通過CPU的PC7輸出高電平，讓數(shù)據(jù)鎖存器禁止，把CPU的PA 口還給LCD用于數(shù)據(jù)交換；鍵盤數(shù)據(jù)采集方式為中斷式控制。
[0012]所述的CPU中央處理器為ATMEL公司AVR系列單片機(jī)，典型選為Mega型CPU。CPU共有四個(gè)I/O 口:PA，PB, PC, PD，每個(gè)口有8條數(shù)據(jù)線(如PA 口 PAO — PA7)，CPU直接通過I/O 口與外圍電路接口，從而組成單片機(jī)系統(tǒng)；通過其各端口的輸入輸出信號(hào)控制其它各電路工作。
[0013]所述的FAT專用芯片，其數(shù)據(jù)總線占用Mega CPU的PB 口 8位PBO?PB7，其控制總線占用CPU的H)5，ro6，ro7 口線，F(xiàn)AT專用芯片的中斷線INT2與CPU的PD4線連接，F(xiàn)AT專用芯片使用SPI方式讀寫SD卡，F(xiàn)AT專用芯片的數(shù)據(jù)線DATAO、DATA3，CMD, CLK (亦稱SDCS，SDDI，SDCK，SDDO )與 SD 卡的 DATAO，DATA3, CMD，CLK (亦稱 SDCS，SDDI，SDCK，SDDO )，以及SD卡讀卡器專用芯片的信號(hào)線DATAO，DATA3, CMD, CLK (亦稱SDCS，SDDI，SDCK, SDDO)共享。FAT專用芯片的RESET信號(hào)受USB 口 5V電平控制。FAT專用芯片的操作受CPU控制，當(dāng)讀卡器專用芯片操作SD卡時(shí)，CPU讓FAT專用芯片進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
[0014]所述的萬年歷時(shí)鐘電路通過I2C總線與CPU接口，時(shí)鐘芯片的SDA，SCL引腳與CPU的PCO和PCl兩條線相接口，對(duì)應(yīng)Mega型CPU的內(nèi)部TWI通信模塊。
[0015]所述的鍵盤和顯示電路中鍵盤通過輸入鎖存器和IXD的DBO?DB7共同占用CPU的PA 口 PAO?PA7共8位信號(hào)線，另外鍵盤通過邏輯電路與CPU連接，采用中斷方式控制鍵盤。CPU通過8位數(shù)據(jù)總線(PAO?PA7)，及5條控制線:使能信號(hào)EN (占用PC4)、讀/寫選通R/W (占用PC5)、數(shù)據(jù)/指令信號(hào)D/Ι (占用PC6)、片選信號(hào)CSl與CS2 (占用PC2，PC3)和IXD相連，CPU控制將數(shù)據(jù)送入IXD顯示。
[0016]所述的USB接口電路由USB接口，讀卡器專用芯片組成，符合USB2.0版的規(guī)范。讀卡器專用芯片的數(shù)據(jù)線DATAO、DATA3, CMD, CLK (亦稱SDCS，SDDI，SDCK, SDDO)與SD卡的DATAO, DATA3, CMD, CLK (亦稱 SDCS，SDDI，SDCK, SDDO),以及 FAT 專用芯片的信號(hào)線 DATA0，DATA3, CMD，CLK (亦稱 SDCS，SDDI，SDCK，SDDO )共享。
[0017]有益效果
[0018]本發(fā)明在使用時(shí)，測(cè)量人員可設(shè)置各類編號(hào)，開始計(jì)數(shù)后，無需要再觀察計(jì)數(shù)器本身，只要一邊觀察路上車輛信息，按車型按相應(yīng)計(jì)數(shù)鍵即可，使用方便。主機(jī)會(huì)自動(dòng)保存所有數(shù)據(jù)到SD卡。當(dāng)使用完畢后，如果要將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)上載到PC機(jī)，只需要用USB線纜連接到PC機(jī)，重啟下設(shè)備即可。同時(shí)，本機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)下載，保存各類文件，即把主機(jī)當(dāng)U盤一樣使用。獲得的數(shù)據(jù)以TXT文本保存，非常方便研究者進(jìn)行數(shù)據(jù)匯集，分析等后續(xù)處理。本發(fā)明成本低，簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0019]圖1交通計(jì)數(shù)車型流量計(jì)的示意框圖；
[0020]圖2交通計(jì)數(shù)車型流量計(jì)的示意框圖；
[0021]圖3交通計(jì)數(shù)車型流量計(jì)的主機(jī)部分電路原理圖；
[0022]圖4交通計(jì)數(shù)車型流量計(jì)的USB接口部分電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]結(jié)合圖3、圖4對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
[0024]一種交通計(jì)數(shù)車型流量計(jì)包括主機(jī)和USB接口電路兩部分，主機(jī)部分電路包括有CPU中央處理器、FAT專用芯片、萬年歷時(shí)鐘芯片、IXD和鍵盤電路、SD卡。
[0025]CPU中央處理器Ul為ATMEL公司AVR系列單片機(jī)Mega型，典型型號(hào)選為Mega32L。
[0026]FAT專用芯片U2為CH376見圖3，其第15?22腳是并行數(shù)據(jù)口 DO?D7與CPU的PBO?PB7