智能环形线圈车辆检测器的设计与实现The design and realization of.PDF

智能环形线圈车辆检测器的设计与实现 The design and realization of intellectual loop-coil detector in traffic 孙国栋 摘要： 本文介绍了利用单片机如何实现智能环形线圈车辆检测器，讨论了此类检测器的软硬件设计 要点，给出了相应的接口电路。 关键词：AT89C52 单片机，线圈检测器，模糊分类 Abstract: In this paper,we introduces the principle of intellectual loop-coil detector in traffic,presents some chief interface circuit,and describes the highlights of designing this kind of detector by the AT89C52 single chip microcomputer. Keywords: AT89C52 single chip microcomputer, loop-coil detector, fuzzy classification 1:前言 随着经济的发展，智能交通已在我国悄然兴起，车辆检测器作为交通信息采集的一个重要组 成部分，越来越受到业内人士的关注。车辆检测器以机动车辆为检测目标，检测车辆的通过 或存在状况，其作用是为智能交通控制系统提供足够的信息以便进行最优的控制，目前国际 上常用的车辆检测器主要有环形线圈车辆检测器，视频车辆检测器和微波车辆检测器，其中 环形线圈车辆检测器由于其高准确率，低成本，和高可靠性而被大量使用。针对现阶段国内 车辆检测器的生产厂家较少，产品性能较低，而国外进口产品价格高，外围接口少，没有车 型分类功能的情况，我们研究开发了智能环形线圈车辆检测器。经大量试验及应用比较，我 们开发的智能环形线圈车辆检测器与进口产品相比具有性价比高，灵敏度高，外围接口多， 具备车型分类功能等优势。 2 ：原理 环形线圈车辆检测器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器，它的传感器是一个埋在路面 下，通有一定工作电流的环形线圈（一般为 2 米×1.5 米）。当车辆通过环形地埋线圈或停在 环形地埋线圈上时，车辆自身铁质切割磁通线，引起线圈回路电感量的变化，检测器通过检 测该电感变化量就可以检测出车辆的存在，检测这个电感变化量一般来说有两种方式：一种 是利用相位锁存器和相位比较器，对相位的变化进行检测，另一种方式则是利用由环形地埋 线圈构成回路的耦合电路对其振荡频率进行检测。我们这里采用了后一种检测方式。 3 ：系统结构及硬件电路 图 1：智能环形线圈车辆检测器总体结构图 看门狗电路及 信号整形电路及电子 耦合振荡电路 复位电路 开关选择电路 （四路） 串行EEPROM 单片机 并行接口电路 AT89C52 (TTL 电平) 地埋线圈线 晶振电路 （四路） 串行接口电路 键盘输入和 （RS-422 ） 显示输出电路 我们设计的智能环形线圈车辆检测器以 ATMEL 的 8 位单片机 89C52 为核心，集车辆 检测和数据通讯于一体。总体结构如图 1。看门狗及复位电路由 MAX706 和一片施密特触 发器 7414 构成，串行 EEPROM 采用 AT24C02,用来存储设置信息和检测阀值等数据，晶振 采用 11.0592MHz 使系统适用于 9600bps 的通讯速率，并行接口电路由锁存器 74273 和光偶 芯片 TIL521-4 形成并行的 TTL 电平输入输出。 多匝数专用环形线圈线埋设于路面，它等效为一个感性器件，实际上它也是耦合振荡电 路的一