基于dsp的高速公路氣象監(jiān)測(cè)研究

1、基于DSP的高速公路氣象監(jiān)測(cè)研究[摘要]高速公路在我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域中占據(jù)舉足輕重的位置，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的重要基礎(chǔ)設(shè)施。氣候變化，特別是極端惡劣天氣給高速公路車輛行駛帶來安全隱患，既影響交通運(yùn)輸又威脅生命財(cái)產(chǎn)。道路氣象監(jiān)測(cè)是高速公路氣象預(yù)警、預(yù)報(bào)的重要依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要意義。文章設(shè)計(jì)了一套基于DSP的高速公路氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采集道路的溫度、濕度、能見度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等氣象因素，通過RS485GPRS將數(shù)據(jù)傳遞到遠(yuǎn)程智能交

2、通管理系統(tǒng)。[關(guān)鍵詞]氣象監(jiān)測(cè)；高速公路；DSP；RS485GPRS[DOI]1013939jcnkizgsc2015370621引言高速公路在我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域中占據(jù)舉足輕重的位置，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的重要基礎(chǔ)設(shè)施。氣候變化，特別是極端惡劣天氣給高速公路車輛行駛帶來安全隱患，既影響交通運(yùn)輸又影響生命財(cái)產(chǎn)。道路氣象監(jiān)測(cè)是高速公路氣象預(yù)警、預(yù)報(bào)的重要依據(jù)，對(duì)其研究具有重要意義[13]。本文根據(jù)高速公路對(duì)氣象監(jiān)測(cè)的需求，設(shè)計(jì)了一套基于DS

3、P的高速公路氣象監(jiān)測(cè)站，它以能見度（霧）及道面狀況（路面溫度、積液深度、冰百分比等）監(jiān)測(cè)為核心，同時(shí)測(cè)量氣象參數(shù)（溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓）。氣象監(jiān)測(cè)站通過監(jiān)測(cè)環(huán)境因素及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在隱患，將數(shù)據(jù)信于手動(dòng)復(fù)位。56F8013有內(nèi)部時(shí)鐘，所以不需要時(shí)鐘電路。JTAG接口用于上位機(jī)與目標(biāo)板之間相互傳輸數(shù)據(jù)和信息，通過JTAG接口可以將程序下載到DSP的程序存儲(chǔ)器中。系統(tǒng)供電電壓為24V，DSP供電電壓為33V，用到的芯片的供電電壓為5V，所

4、以先通過LM2576將24V電壓轉(zhuǎn)化為5V電壓，再將5V電壓通過LM3940轉(zhuǎn)化為33V給最小系統(tǒng)供電。所選擇的傳感器提供的是4～20mA電信號(hào)，將電流進(jìn)行IV轉(zhuǎn)化，再進(jìn)行電壓穩(wěn)幅處理限制在0～33V，將其輸入DSP的ADC模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。為了保證輸入模擬信號(hào)采樣的精度，必須使外圍ADC輸入調(diào)理電路的輸出阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于ADC內(nèi)部的阻抗；為了避免對(duì)被采集信號(hào)的模擬信號(hào)產(chǎn)生干擾，調(diào)理電路的輸入阻抗又需要非常大，采用的調(diào)理電路如圖1所示

5、。223軟件實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)程序采用C語言開發(fā)，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體上分為主程序和實(shí)時(shí)中斷服務(wù)程序兩大部分：主程序主要進(jìn)行初始化，在系統(tǒng)上電時(shí)執(zhí)行一次，主要進(jìn)行系統(tǒng)中各外設(shè)模塊及其寄存器的初始化配置、變量初始化賦值等工作；中斷程序主要通過AD進(jìn)行能見度、路面狀況、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等氣象參數(shù)采集，采樣周期為100微秒，并通過RS485與上位機(jī)通信，通信時(shí)間為1秒一次。通過Labview編寫上位機(jī)軟件，將采集到的氣象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到SQLSer