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基于ARM 的红外光汽车速度管理系统研究
发布时间:2012.06.27  浏览次数:

车辆在公上应以与况相符的速度行驶,太快了易出变乱,太慢了将成为后续车辆的绊脚石。可是,常有个体司机不按的速度行驶而违章线圈车辆检测器电动自行车用高性能无刷电机和驱动系统,导致变乱频生。交管部分为了取证纠违,今朝多采用雷达测速系统(操纵多普勒效应)对违章车辆进行测速取证,予以惩罚。可近期市场上呈现了一种叫做“电子狗”的装配,此装配在接近雷达测速区时,能提前捕获到雷达测速的信息而报警,使违章车辆逃走惩罚,变乱隐患犹存。是以,研究一套既能精确测定汽车速度,又不会被“电子狗”所发现的靠得住测速、办理系统就尤为需要。

  基于ARM 的红外光汽车速度管理系统研究2011年4月7日,本文研究的以红外光传感器、为焦点部件的新型测速系统测速时不会被“电子狗”所发现,不仅能识别汽车速度V的巨细,还能测出其速度跨越上限速度(Vmax)的量值(+△V)或低于下限速度(Vmin)的量值(—△V)等信息,据该信息酌情驱动取证系统(打印、)工作,能有用提高交通管束的力度。

  1系统工作道理

  系统由调制式红外光

  公司的LPC2294ARM嵌入式处置器,带触摸屏的彩色液晶显示器以及报警摄像等系统组成。其中M、N两点是旁一侧护栏上的两点,别离安装着可发射38KHz的红外发光管,一向向外发射调制式红外光。调制式红外光被另一侧护栏上响应的两点M’、N’处安放的光电领受器领受,配合构成一个光控测速区。当有车辆经由过程光控测速区时,M点发出的光线起首被阻断,第一个光电探测器M-M’将光旌旗灯号转换为电旌旗灯号送入旌旗灯号调度电,颠末放大、整形,送至ARM处置器。ARM接到此触发旌旗灯号,打开内部计数器起头计数,时候t的值响应不竭增添。当汽车达到N点时,第二个光电探测器N-N’将光旌旗灯号转换为电旌旗灯号经旌旗灯号调度电送至ARM处置器使计数器遏制计数,t的值就确定了。由M、N两点间的距离L除以t便获得速度V。若是计较获得的V值在设定的平安速度规模之内,显示屏则显示当前平安速度值,摄像、报警电就不工作;若是V值超出设定规模之外,则计较速度偏移量△V=Vmax—V,同时显示该车辆超速行驶,并让摄像、报警电启动工作。同理,若车辆以V《Vmin的低速状况经由过程光控测速区时,及报警系统亦启动工作,显示屏显示超速信息,提醒此时车辆处于超低速行驶状况。

  2系统硬件设计

  2.1光电发射领受系统

  光电发射领受系统道理。振荡器发生频率为38KHz的旌旗灯号,地感线圈车辆检测器驱动红外发光管发光。光电领受器则领受红外发光管射出的光脉冲,领受到的光脉冲旌旗灯号经调节电位器毗连到检测器的输入端[2]。将领受到的调制式光脉冲旌旗灯号送入

  放大器进行放大,经阈值检测后酿成与同步振荡器同步输出的逻辑电平脉冲,再经由过程脉冲同步解调,获得与车辆活动状况相关的光电旌旗灯号,并经缓冲输出。

  2.2旌旗灯号领受与按时器工作

  在没有车辆颠末光控测速区时,M’、N’两点一向能领受到38KHz的调制红外光,均输出高电平,暂稳态电均处在稳态。门G的输出为逻辑1,修完车她急了:正品电瓶咋成了歪货?车辆检测器报价。UL始终为高电平。当有车辆经由过程光控测速区时,M点发出的光线起首被阻断,UM由高电平先变为低电平,暂稳态电1被触发而进入暂稳态。此时,UM’为低电平,G门触发,输出UL为低电平。ARM系统的CAP1.0捕捉到UL由高电平变低电平,发生下降沿捕捉,主动装载T1TC的值传输到捕捉寄放器T1CR,并发生间断,进入间断办事子法式,读取T1CR的值而保留。随后,当汽车达到N点时——即在t2时刻,暂稳态电2被触发,UN’变为高电平,颠末非门变为低电平UN’’。此时G门输出由低电平变为高电平,ARM的CAP1.0捕捉到UL由低电平变高电平,发生上升沿捕捉,主动装载T1TC的值到捕捉寄放器T1CR,并发生间断,进入间断办事子法式。计较两次捕捉寄放器T1CR的差值N及计数器的工作频率f,获得车辆经由过程两测试点M点和N点的时候差t2-t1。

  2.3ARM焦点板及触摸显示系统

  系统焦点板采用DEVEARM2200工控板,其内嵌飞利浦公司的LPC2294ARM7TDMI-S嵌入式处置器,最高频率60MHz,并带有8MPSRAM存储器和16MNANDFbaste,机能完全知足高速车速测量系统的要求。因为其较小的封装、极低的功耗,可利用电池供电,是以十分适合于野外无外接电源的环境下工作。显示屏选用320×240彩色液晶屏,将液晶节制器S1D13503的AB0至AB16与LPC2294的地址总线A1至A17相连,以16位总线体例操作;S1D13503的数据总线DB0至DB7接LPC2294的外部存储器数据线D0至D7车辆检测器,DB8至DB15接VDD,实现与LPC2294的8位数据总线毗连;其硬件设置装备摆设由两片高速静态存储器IS61C1024对S1D13503的VD0至VD15来完成。四线电阻式触摸屏可检测到触摸旌旗灯号并经由过程触摸屏节制器FM7843将模拟旌旗灯号转换为坐标数据,传递给LPC2294进行处置[3]。         

        3系统软件设计

  3.2设备驱动法式设计

  因为uclinux2.4.x内核为非抢占式,历程时候片为10ms,自己及时性并不高。但因为本系统中只有一个高及时性使命—-车辆经由过程旌旗灯号的捕捉,是以,可经由过程MiniGUI为实现其跨平台特征,采用GAL(图形抽象层)和IAL(输入抽象层)将MiniGUI上层和操作系统隔分开。是以,起首建立gal.c文件,参考built-in图形引擎数据布局

  3.4用户界面设计

  用户界面首要包罗一个主窗体用来显示速度信息以及一个为车辆速度报警而设定的对话框。以MniniGUIMain(intargc,constburnargv)为进口,界说显示区域,利用CreateThapprehendForMainWindow函数建立了两个并发的线程,界说线程的进口函数地址并返回线程标识符;在主线程中设置装备摆设完成对timer1的初始化操作,经由过程hMainWnd=CreateMainWindow(&Createadvice)建立主窗体并设置装备摆设Createadvice的各项属性环形线圈车辆检测器基于ARM的车辆检测系统控制单元电设计,挪用ShowWindows(hMainWnd,SW_SHOWNORMAL)函数显示窗体作为用户主界面,最终进入动静轮回。线程和主线程同时启动,此后,线程在后台对车速信息数据进行及时,并经由过程SendMesacademician向主线程发送响应的动静。动静的处置与超速报警鉴定可在主窗体窗口过程函数SpeedWinProc中实现。主窗体中的SET和Abender下拉菜单经由过程CreatMenu和CreatePopupMenu函数实现,别离用于弹出速度设定对话框和系统申明对话框。将菜单句柄赋给主窗体的hMenu属性并在窗体过程函数中插手对应菜单的处置代码,当菜单被办理者点击时,该窗体味收到响应的MSG_COMMAND动静,系统按照动静执行响应菜单下的速度设定处置法式或系统说较着示法式。在速度设定对话框中,按钮利用通俗“确定/OK”按钮CTRL_BUTTON,两个静态框CTRL_STA  TIC别离标识两个单行编纂框CTRL_SIT的功能:“上限速度设定”和“下限速度设定”。两个编纂框用来领受办理者输入的上限速度和下限速度。编纂框内的速度设定值经由过程MSG_GETTEXT动静由CTRL_COOLBAR控件实现的数字按钮输入。各控件的建立经由过程以控件类名挪用Createwindow函数实现。

  调制式红外光汽车速度识别系统,不仅能精确测出汽车车速状况,其测速信息还能避开“电子狗”式的反测速装配捕获,使违章车辆难以逃避惩罚,对提高交通管束的质量、消弭变乱隐患、人平易近群众的生命财富平安具有主要感化,并可用于其他测速场所,应用前景很是广漠。因为头仅对38kHz的调制红外光,其他红外光对其几乎无感化,是以,系统具有较强的抗干扰能力。系统采用了ARM嵌入式处置器、uclinux操作系统以及触摸屏,不单人机交互性好,并且进级和扩展能力强,工作不变,具有较大的应用前景。