研究内容

环形线圈车辆检测器是一种由几匝金属线绕制而成的环形线圈作为传感器,埋设在道路上。环形线圈作为检测器调谐电路中的一个电感元件,与车辆检测器的振荡回路一起形成LC 谐振,当车辆通过时,也就是线圈中间或周围有铁制品存在时,由于铁磁材料的高导磁率,将会使线圈中单位电流产生的磁通链剧增,从而导致线圈电感值发生微小变化,进而改变LC 谐振的频率, 该变化是由地埋线圈构成的耦合振荡电路来引起的[4]。正弦信号由电容三点式振荡电路产生，经过一颗LM319芯片产生一个100K左右的方波信号，这个信号再经过比较及数模转换，最后由一颗AT89S52单片机采集。我们设定当无机动车辆经过地埋线圈所在位置时单片机测得的高频脉冲计数值为N0, 当有机动车辆经过地埋线圈所在位置时单片机测得的高频脉冲计数值为NK, 则计数值的差值为NK- N0。我们可以事先在单片机中设定计数值增量的阀值TH,通过计算机实时读取的检测数据, 可以认为当NK- N0≥TH 时有车经过, 而当NK-N0<TH 时无车经过, 因而可以较精确地检测出车辆的存在情况。在这里阀值TH 的设定显得尤为重要, 如果设置的不当, 会影响到线圈检测器的检测精度, TH 的选取要依靠前人研究的经验和通过多次实验测得的大量数据来设定[5]。环形线圈埋设于道路上作为检测车辆的传感器,馈线用来将环形线圈接到车辆检测器电路。

通过本次设计我学到了很多，在本设计中运用了单片机来对整个系统进行控制。在学校时只是用protues来进行单片机程序的仿真，从来没有真正的做出过实物来，所以这次设计对我来说是一个挑战。在设计中单片机的编程采用的是C语言，虽然以前学过C语言，但是单片机的C语言编程又有很大的不同，你要对单片机的内部结构及各引脚功能都熟悉。现在单片机的种类有很多，我目前对51系列的单片机已经比较熟悉。在最初编程的时候，遇到了很多问题，程序出现了很多错误，经过我的认真检查及改正最后完成了该程序。在硬件设计中同样碰到了很多问题，包括振荡电路、稳压电路、信号处理电路的设计，由于在学校没有那么多的机会去进行焊接操作，所以在焊接时也是困难重重。不过所以的这些问题都在我的努力下得到了解决。

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 引言 1

1.1 背景及意义 1

1.2 发展概况 1

1.3 研究内容 1

第2章 硬件芯片介绍 3

2.1 AT89S52芯片 3

2.2 LM7805芯片 6

2.3 LM319及74HC14芯片 8

2.4 CD4066芯片 9

第3章 系统硬件设计 10

3.1 总体方案 10

3.2 电源电路 11

3.3 振荡电路及开关控制 12

3.4 单片机晶振及复位电路 14

3.5 信号处理电路 15

3.6 单片机控制电路 15

第4章 系统软件设计 17

4.1 频率采集 17

4.2 主程序流程图 18

4.3 灵敏度程序流程图 18

4.4 定时中断程序流程图 19

第5章 系统测试 20

5.1 系统硬件调试 20

5.2 系统软件调试 20

第6章 结束语 21

致谢 22

参考文献 23