新闻中心

EEPW首页 > 汽车电子 > 设计应用 > 基于可变计数门限的车检器设计

基于可变计数门限的车检器设计

作者:时间:2012-09-12来源:网络收藏


2.2 硬件组成

车检器的硬件组成框图如图3所示,介绍如下:

(1)LC谐振电路:采用了双通道时分复用的方式,外部的埋地环形线圈分别接入到车检器上的隔离线圈,通过单片机控制两个通道的选通情况,每次只能有一个通道被选通。这样不但能让电路更简单,而且避免了两个通道之间的互相干扰。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/196427.htm

(2)控制器核心电路:控制器选用了ATmega16A-AU,这是一款高性能、低功耗的8 bit AVR微处理器,工作于16 MHz时的性能高达16 MIPS,只需2个时钟周期的硬件乘法器;具有16 KB的系统内可编程Flash,并具有硬件看门狗。此外,ATmega16在室外露天环境下能够长期稳定工作,性价比突出。该部分为车检器的核心电路,可变计数器和主计数器分别采用ATmega16A内部集成的8 bit和16 bit计数器,从而使得整个车检器的电路更为简单并且有较强的抗干扰能力。

(3)通信接口模块:车检器的对外通信采用RS485总线,选用MAX3485ESA作为RS485差分电平转换芯片,并且加入了光耦器件进行隔离,有效地保护车检器内部电路不受来自传输线路的影响。车检器采用主机查询应答的通信模式,除了做应答外,其他时间要保持接收监听状态,这样才能及时接收到主机的查询信号。

3 软件设计

单片机的主要工作流程如图4所示。车检器上电后,单片机初始化各个I/O端口的方向和初始电平,读取车检器上各个拨码开关的设置值并以此初始化各个功能模块,初始化计数器与主计数器,最后使能两个计数器同时开始计数。当外部埋地线圈出现开路或者短路等故障将导致LC谐振电路不起振,从而使得计数器没有计数时钟;或者是LC谐振电路能起振,但由于线圈老化或者不符合标准而频率过小,这两种情况都会导致门限计数器达到上限之前主计数器计数溢出。

由于不同厂商生产的环形埋地线圈规格不尽相同,只能要求电感值在20~1 000 mH范围内,因此,需要根据线圈的实际电感调节门限计数器的计数上限M,以达到最佳计数值,使在允许的计数时间内达到较大的计数变化值。

检测门限值的漂移补偿是必要的,因为在实际应用环境中,LC谐振的谐振频率不可能总是稳定在一个值,总是会受环境的影响而产生频率漂移,LC谐振电路即使再稳定,也只能是减缓频率漂移速度。

4 实验验证

为验证车检器的单通道检测响应时间,由外部产生一个宽脉冲波,以此脉冲波模拟车辆通过车检器的埋地线圈,由示波器(TDS1002)观察到如图5所示的波形,上面的波形为脉冲波形,下面的波形为车检器检测到车辆通过后输出的检测信号(TTL电平)。从显示波形可以看出,在脉冲波发出的2.4 ms后车检器输出了检测结果信号,实验结果验证了车检器的响应时间符合2.5 ms的设计要求。

本文采用可变计数门限法设计的两通道车辆检测器,应用于公路上对行车速度及车流量等信息的检测,具有灵敏度高且检测时间短的特点。车检器样品经实验室测试通过,在2.5 ms内完成一次检测,检测灵敏度较为满意。


上一页 1 2 下一页

关键词: 门限

评论


相关推荐

技术专区

关闭