车辆测速系统设计

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车辆测速系统设计

高旭东

1

胡珍玉

2

（1、黑龙江工程学院电子工程系, 黑龙江哈尔滨150001

摘

2、哈尔滨投资集团有限责任公司, 黑龙江哈尔滨150001）

要：介绍了一种低成本，高可靠性的车辆速度检测装置，它由车辆检测模块，速度计算报警电路组成。系统包含两个相距一定距离的车辆检

测模块，完成车辆在两个检测线圈之间的运动时间，以此来完成车辆速度的检测。车辆检测采用涡流检测原理进行检测。关键词：速度检测；检测模块；报警电路；涡流检测

采用电容三点式振荡电路，振荡电路的反馈量频率。在这里我们拟定一个阈值，当测量周期与

电压取自电容，电容的容抗随频率的升高而减少，该阈值进行比较时，来确定车辆是否进入到线圈

本区域。那么高次谐波将被抑制，使它的输出波形较好。

电路采用50KHz 左右的振荡频率。以此频率振荡流程图中初始化包括对外部信号周期的测时，涡流的去磁作用将占主导地位，使电路电感量量方式，即INT0/边沿触发，负跳变有效；定时器减少。的设置，即T0:16位计数器，测量INT0/上的正脉

冲。车辆检出主流程图如图3所示：2.2速度测量主流程图知，电感减少时，电路振荡频率速度测量主流程图如图4所示：VCC 向振荡电路供电。VCC 通过R2, R3的分压，使三极管Q1获得合适的基极电位，Q1工作在放

CO2构成选频网络与反馈环大状态，电容CO1、

节，从而形成三点式电容振荡，产生正弦波。在通

Q2和RO4的作用将正弦波转化为同频率过Q1、的方波。

1.3车辆信号检出及速度检测

车辆的到来与否的检测是通过信号检出电

在本系统中，信号检出电路由单片机路来完成的。

这一部分的输入信号是及分频器4040来完成的，

振荡电路提供的。其中分频器选用的是10分频。两个信号检出电路分别承担不同的任务，即判断车辆是否进入到第一个线圈，与判断车辆是否离开第二个线圈。该部分的输出电路提供给总单片机系统车辆到来时的一个触发脉冲信号，与车辆离开时的另一个触发脉冲信号，速度由单片机系

图1统来计算完成。

通过振荡电路，激励线圈中产生正弦激励信2软件设计

2.1主车辆检出主流程图号，根据有无车通过将改变检测电路中的振荡频

图4速度测量主程序流程图由于本文共采用三个单片机来完成车辆速率来提取车辆是否进入检测区域信息。当车辆经

速度的测量主流程图中，初始化包括对显示过检测模块1和检测模块2的时候，它们将得到度的检测问题，两个单片机在信号处理电路，即用

两个检测线圈距离的设定初值，定时车辆通过的触发信号，计算出车辆经过检测线圈1单片机来判断车辆是否进入检测线圈区域，另一参数的设置，

和2的时间t ，若已知它们之间距离S ，由V=S/t可个单片机完成速度的测量、显示及报警等功能。为器1的工作方式等。

3结论以得到车辆行驶的速度V ，如果速度V 大于规定此主程序流程图分为两大部分，一部分为车辆检

经模拟测试验证，该系统能够实现对速度的系统硬件总体出主流程图，另一部分为速度的测量主流程图。下的速度，蜂鸣器能够自动进行报警。

准确检测；从所采用器件的价格来看，该系统所需框图如图2所示，它主要由检测线圈、振荡器、信面分别进行叙述。

在实际使用时也较为方便。由单片机核号处理电路、单片机系统、LED 显示及、蜂鸣器等车辆检出主流程图功能是完成车辆信号进成本较低，

部分组成，其中，信号处理电路由单片机及分频器入到线圈的信号，由于车辆的判断是通过前面电心管理系统可以根据实际情况灵活地对测速的范

能够满足实际测试要求。等电路组成，下面分别具体介绍如下。容三点式振荡电路频率的变化来实现的，只要检围进行调定，

参考文献测出电路的频率即可实现，但是振荡电路中激励

赵海东，徐中. 停车场汽车泊位红外巡检信号频率较高，采用直接测频率的方式将使测量[1]李剑中，

2001（3）. 精度大为降低，为此在硬件上对振荡频率加以10系统的设计[J].自动化与仪表，

分频，然后用单片机定时器0测量周期的方式测[2]BikowitzW E. Ross S P. Evaluation and Im －

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2

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西[6]冯育长. 单片机系统设计与实例分析[M].西安：为线圈的匝数；D 为线圈直径；H 为线圈长度

安电子科大出版社，2007. 1.2电容三点式振荡电路设计图3车辆检出主流程图引言

随着汽车数量的急剧增加，交通安全成为日

基于安全考虑，设计出一种简易而益严重的问题。

有效的测速装置显得尤为重要。本文介绍了一种由车辆检测模块与速度计算报警模块组成的、用以进行车辆速度检测的实用装置，能够达到准确测速的要求。

1硬件设计

系统采用涡流检测原理来完成。车辆检测模块的激励电流由电容三点式振荡电路组成，其中电感L 为检测线圈。

涡流测速是建立在电磁感应基础上的，它利用交流磁场作用下，测得汽车底盘部位表面产生的涡流效应。如图1所示，给一个检测线圈通过入流电i 1时，线圈的周围将产生交变的磁场Φ1。如果把线圈靠近被试汽车时，汽车底部内将会会感应出涡流i 2；涡电流i 2又会产生交变的磁场Φ2反

使线圈电流的频率、幅度及相位均发作用于Φ1，

生变化。由此可以判断车辆是否通过检测线圈。

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