题 目:
课 程:
姓 名:
专 业:
班 级:
学 号:
指导教师: 课 程 论 文 职称:
年 月 日
红外线电子测速仪
作者 指导老师
摘要：随着社会经济的不断进步和高科技的飞速发展，在日常工作和生活中，汽车已成为人们理想的交通工具。与此同时国内高速公路建设很快，形成了规模很庞大的高速公路网络。但由于超速带来的交通事故也逐渐增多，造成了人员伤亡及经济财产的损失。为了减少汽车事故的发生率，给拥有汽车的用户提供安全感，车速测试仪能对汽车时速实时监控并对超速车辆起到自动报警具有实际意义。这边论文主简单的对两种高速公路测速仪的原理，硬件软件的组成等进行分析。 关键词：高速公路测速；智能仪器仪表；电子测速仪；红外线；
Highway electronic speedomete
Abstract：With the progress of social economy and the rapid development of high-tech, in daily work and life, cars have become the ideal means of transportation. At the same time domestic highway construction, soon formed a very large scale of highway network. But because of the traffic accidents caused by speeding also gradually increase, causing casualties and economic property losses. In order to reduce the incidence of car accidents, and give users with owning a car security, speed tester to vehicle speed of real-time monitoring and has the practical significance of speeding vehicles have automatic alarm. This paper mainly simple discusses the highway the principle of speedometer, such as the composition of hardware and software is analyzed.
Key words: The highway speed；ntelligent instrument；Electronic peedomete； infrared radiation；
前言：随着我国国民经济的不断增长，高速公路建设取得了迅猛的发展。与此同时，高速公路的管理却相对滞后，高速公路上交通事故率不降反升，这其中很重要的原因就是超速。现阶段高速公路网络的发展对高速公路信息化和智能程度提出了更高的要求，传统的人工管理方式已越来越不能满足实际工作的需要。随着科学技术的不断发展，人类已经步入信息时代对仪器仪表的依赖性更强，要求也更高。在高速公路测量车辆速度，对超速行驶的车辆进行记录与处理，无疑对减少交通事故的发生起到积极作用，所以仪器仪表的可靠性抗干扰性的要求显得更加重要而现有的高速公路测速仪一般采用雷达测速，价格相对较高，不宜大量使用。这篇论文主要是对单片机的红外光测速仪的原理，硬件软件的分析来介绍。
图1普通雷达测速仪
一般是雷达测速 原理是声波 先发射一组声波，记下来回的时间。 再发射声波，再记下来回时间。 用两次的时间差除2（因为一个来回用2倍时间）再乘声速，再除以2次声波发射的时间差 就是车速
还有用声波的多普勒效应来测的。
图2 外线测速仪
单片机红外光测速仪主要由红外光发射器、红外光接收器、数据处理器、输出和控制部件四部分组成，具有结构简单、价格低廉的优点。
正文：对红外线测速仪的原理功能机及硬件软件分析
1测速仪工作原理功能介绍
本仪器以高性能的传感器和红外线传器以检测汽车在确定时间内的位移为基础采集数据部件，然后将数据传至最高性能单片机进行处理。其工作原理是利用磁场作为媒介检测汽车的位移量，然后经数据放大器将信号放大，经调制解调器将从传感器采集的模拟数据转换为数字量，送单片软硬件组成的数据处理部件进行处理。系统对数据进行计算分析处理后，控制部件将结果经计算机网络传送至高速公路管理中心，由管理中心进行处理，管理和维护。
在智能仪器仪表上，单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活等优点广泛应用仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压，功率，频率，湿度，速度，压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化，智能化，微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大；用单片机可以构成形式多样化的控制系统、数据采集系统。
红外检测在短距离应用中有较大的优势，如外检测成本低，速度快等基本原理是：半导体材料在光线作用下，其电阻值发生改变，这种现象称为光导效应。 测速仪最终实现的功能：
● 测速功能：当汽车经过时，能准确的通过检测其位移而计算出其
时速，特别是当同一时间有不止一辆汽车通过时，能分别的检测它们的位移。
● 记录功能：若发现某一辆或是多辆汽车的速度高于或低于高速公
路规定的时速时应能及时记录汽车的车型和对应的车牌号。
● 数据处理功能：当传感器采集到数据后仪器能及时和准确的处理
数据。
● 网络通信功能：仪器应该能够将处理的数据传给高速公路管理中
心进行维护和进一步的分析处理。
2硬件结构和软件分析
2.1系统硬件结构主要由红外光发射器、红外光接收器、数据处理器三部分组成。
图2 硬件整体设计
检测部件主要由红外光发射器和接收器组成。红外光发射器产生的激光束被高速公路对面的反射装置反射回接收器，车辆通过时激光束被车辆挡住，接收器通过检测是否有光束反射回来判断有无车辆通过。
2.2软件部分程序流程如图2所示，主程序完成初始化参数设定；数据接收、处理和计算；结果存贮与显示。外部中断INT0完成对计时功能，采用下降沿触发。第一个中断发生时，打开计数器1开始计数，第二个中断到来时，停止计数。然后转入计算速度的子程序，返回后判断是否超速。采用UART输出，P0．1用来向摄像机发出是否摄像的命令。程序流程如下图所示
图3 软件部分
结论：测量车速主要为了判断当前车辆的行驶状况，由于高速公路的开放性和对自己和他人的人身安全，车辆的车速测量并控制显得尤为重要。对于车速测量在国内多有很多研究，车速测量的方法很多，测量仪器的形式也是多种多样，使用条件和测量精度也各不相同。根据车速测量方式可分为两大类：接触式测量与非接触式测量。前者在测量时必须直接接触，及时反馈数据方便快捷；后者在测量时必须直接接触，但会受到外界环境的影响。
参考文献：
[1]强锡富．传感器[M]．北京：机械工业出版社，2001：172一181．
[2] 张世欣， 肖沙里， 徐东镪. 一种新型的高速公路测速仪设计 [J] 光电子技术, 2007，27(2).
[3] 钱逸秋.片机原理及应用；北京：电子工业出版社，2002.
[4] 苏 凯．MCS一51系列单片机系统原理与设计[M]．北京：冶金工业出版社．2003：9-26．
题 目:
课 程:
姓 名:
专 业:
班 级:
学 号:
指导教师: 课 程 论 文 职称:
年 月 日
红外线电子测速仪
作者 指导老师
摘要：随着社会经济的不断进步和高科技的飞速发展，在日常工作和生活中，汽车已成为人们理想的交通工具。与此同时国内高速公路建设很快，形成了规模很庞大的高速公路网络。但由于超速带来的交通事故也逐渐增多，造成了人员伤亡及经济财产的损失。为了减少汽车事故的发生率，给拥有汽车的用户提供安全感，车速测试仪能对汽车时速实时监控并对超速车辆起到自动报警具有实际意义。这边论文主简单的对两种高速公路测速仪的原理，硬件软件的组成等进行分析。 关键词：高速公路测速；智能仪器仪表；电子测速仪；红外线；
Highway electronic speedomete
Abstract：With the progress of social economy and the rapid development of high-tech, in daily work and life, cars have become the ideal means of transportation. At the same time domestic highway construction, soon formed a very large scale of highway network. But because of the traffic accidents caused by speeding also gradually increase, causing casualties and economic property losses. In order to reduce the incidence of car accidents, and give users with owning a car security, speed tester to vehicle speed of real-time monitoring and has the practical significance of speeding vehicles have automatic alarm. This paper mainly simple discusses the highway the principle of speedometer, such as the composition of hardware and software is analyzed.
Key words: The highway speed；ntelligent instrument；Electronic peedomete； infrared radiation；
前言：随着我国国民经济的不断增长，高速公路建设取得了迅猛的发展。与此同时，高速公路的管理却相对滞后，高速公路上交通事故率不降反升，这其中很重要的原因就是超速。现阶段高速公路网络的发展对高速公路信息化和智能程度提出了更高的要求，传统的人工管理方式已越来越不能满足实际工作的需要。随着科学技术的不断发展，人类已经步入信息时代对仪器仪表的依赖性更强，要求也更高。在高速公路测量车辆速度，对超速行驶的车辆进行记录与处理，无疑对减少交通事故的发生起到积极作用，所以仪器仪表的可靠性抗干扰性的要求显得更加重要而现有的高速公路测速仪一般采用雷达测速，价格相对较高，不宜大量使用。这篇论文主要是对单片机的红外光测速仪的原理，硬件软件的分析来介绍。
图1普通雷达测速仪
一般是雷达测速 原理是声波 先发射一组声波，记下来回的时间。 再发射声波，再记下来回时间。 用两次的时间差除2（因为一个来回用2倍时间）再乘声速，再除以2次声波发射的时间差 就是车速
还有用声波的多普勒效应来测的。
图2 外线测速仪
单片机红外光测速仪主要由红外光发射器、红外光接收器、数据处理器、输出和控制部件四部分组成，具有结构简单、价格低廉的优点。
正文：对红外线测速仪的原理功能机及硬件软件分析
1测速仪工作原理功能介绍
本仪器以高性能的传感器和红外线传器以检测汽车在确定时间内的位移为基础采集数据部件，然后将数据传至最高性能单片机进行处理。其工作原理是利用磁场作为媒介检测汽车的位移量，然后经数据放大器将信号放大，经调制解调器将从传感器采集的模拟数据转换为数字量，送单片软硬件组成的数据处理部件进行处理。系统对数据进行计算分析处理后，控制部件将结果经计算机网络传送至高速公路管理中心，由管理中心进行处理，管理和维护。
在智能仪器仪表上，单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活等优点广泛应用仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压，功率，频率，湿度，速度，压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化，智能化，微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大；用单片机可以构成形式多样化的控制系统、数据采集系统。
红外检测在短距离应用中有较大的优势，如外检测成本低，速度快等基本原理是：半导体材料在光线作用下，其电阻值发生改变，这种现象称为光导效应。 测速仪最终实现的功能：
● 测速功能：当汽车经过时，能准确的通过检测其位移而计算出其
时速，特别是当同一时间有不止一辆汽车通过时，能分别的检测它们的位移。
● 记录功能：若发现某一辆或是多辆汽车的速度高于或低于高速公
路规定的时速时应能及时记录汽车的车型和对应的车牌号。
● 数据处理功能：当传感器采集到数据后仪器能及时和准确的处理
数据。
● 网络通信功能：仪器应该能够将处理的数据传给高速公路管理中
心进行维护和进一步的分析处理。
2硬件结构和软件分析
2.1系统硬件结构主要由红外光发射器、红外光接收器、数据处理器三部分组成。
图2 硬件整体设计
检测部件主要由红外光发射器和接收器组成。红外光发射器产生的激光束被高速公路对面的反射装置反射回接收器，车辆通过时激光束被车辆挡住，接收器通过检测是否有光束反射回来判断有无车辆通过。
2.2软件部分程序流程如图2所示，主程序完成初始化参数设定；数据接收、处理和计算；结果存贮与显示。外部中断INT0完成对计时功能，采用下降沿触发。第一个中断发生时，打开计数器1开始计数，第二个中断到来时，停止计数。然后转入计算速度的子程序，返回后判断是否超速。采用UART输出，P0．1用来向摄像机发出是否摄像的命令。程序流程如下图所示
图3 软件部分
结论：测量车速主要为了判断当前车辆的行驶状况，由于高速公路的开放性和对自己和他人的人身安全，车辆的车速测量并控制显得尤为重要。对于车速测量在国内多有很多研究，车速测量的方法很多，测量仪器的形式也是多种多样，使用条件和测量精度也各不相同。根据车速测量方式可分为两大类：接触式测量与非接触式测量。前者在测量时必须直接接触，及时反馈数据方便快捷；后者在测量时必须直接接触，但会受到外界环境的影响。
参考文献：
[1]强锡富．传感器[M]．北京：机械工业出版社，2001：172一181．
[2] 张世欣， 肖沙里， 徐东镪. 一种新型的高速公路测速仪设计 [J] 光电子技术, 2007，27(2).
[3] 钱逸秋.片机原理及应用；北京：电子工业出版社，2002.
[4] 苏 凯．MCS一51系列单片机系统原理与设计[M]．北京：冶金工业出版社．2003：9-26．