基于激光测距的车辆宽高检测系统设计

4 系统软件设计

本系统采用LAR5．11作为开发环境，使用C语言编程，采用模块化程序设计。软件设计分为主控模块、初始化模块、中断处理模块、数据发送和接收模块、数据处理模块、键盘和显示模块等几部分。主程序工作流程图如图6所示。系统上电后，首先完成系统初始化，然后给传感器发命令，启动传感器扫描，接收串口发来的数据，从串口缓冲区提取所需数据，根据数据信息进行转换，判断，比较，存储。进行数据分析处理后调用相应的执行子程序完成相应的功能，如调用LCD子程序显示车辆宽高信息等，程序进入不断循环工作状态。

数据采集使用串口通讯模式，发送数据采用查询方式完成，接收数据采用中断方式完成，接收中断流程如图7所示。传感器和主控制器之间通过事先约定的通讯协议进行数据收发，主控制器只需设置好相应的串口号、波特率及相应端口设量，发送测量命令，等待接收。单次读数据命令为：RNLMDscandatata；连续读数据命令为：EN LMDscandata1；连续停数据命令为：EN LMDscandata0。


5 模拟实验

系统整体设计完成后，在进入超限点进行现场调试之前，在实验室进行了模拟实验。将激光传感器固定在3 m高的支架上，让一放置立方体被测物的小推车以10km／h的速度从激光传感器下经过，如图8所示。将激光传感器设置在扫描角度为0°～180°，角度分辨率为0．5°的模式下，当小推车完全经过时，液晶屏上即可显示立方体被测物的最大宽度和高度，同时可通过MATLAB仿真物体的轮廓，如图9所示。同等条件下，让小推车在传感器下先后通过数次后统计结果，将测量值和实际值比较可得误差在0．15m以内的达到95％，符合测量精度要求。


6 结束语

针对高速公路车辆超限超载这一问题，设计了基于激光测距技术的宽高检测系统，可实现对行进车辆进行实时动态测量。本系统在实验期间，工作可靠稳定，功耗低，计算速度快，测量精度高，抗干扰能力强，实验误差符合高速公路管理部门对于行进车辆宽高超限检测的要求。通过反复实验验证，该设计有效可行，为下一阶段进入现场进行实地调试作了充分准备。