[车辆光电测速系统设计毕业设计(论文)开题报告开题报告]
传感器测速测距系统设计开题报告
附件3: 北京理工大学**学院毕业设计(论文)开题报告 题 目:车辆光电测速系统设计 学 院: 信息学院 专 业: 测控技术与仪器学生姓名: 姜骋 指导教师: 安玉磊 一、研究的现状及其意义随着汽车数量的急剧增加,交通安全成为日益严重的问题。基于安全考虑,设计出一种简易而有效的测速装置显得尤为重要。
车辆光电测速是指利用光电传感器,对车辆的运行速度、方向、以及加速度进行测量的过程,在民用与军用系统中都有很大应用。最先的车辆测速都是接触式测量,就是测量端和地面接触从而进行测量,这种方法误差大,易损坏器件。目前民用车辆的速度测量,大多都是测量车轮的转动,经过电磁转换来显示速度的,有一部分车辆可以测量加速度,是利用悬挂的加速度计完成的。这里要研究的方法是利用光电转换进行测量,是一种非接触式测量,其优势有:体积小易安装、测量精确度高。
于是,设计一种车载的光电测速系统,使其具有红外发射、光学成像、光电探测、信号处理及输出等部分。红外发射器将红外光信号发射到路面,当路面反射后,进入光学部分,经过滤波,处理,成像在光学探测器的梳状传感器上,完成光信号到电信号的转换,之后经过AT89C51单片机,通过处理电路,将电信号产生的正弦波通过调理电路转换成TTL方波,即可计算出车辆行驶速度,偏转角等,最后
显示到LED显示器上。
其中,信号的发出以及采集等部分,则使用函数信号发生器产生一个正弦波。
二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题1.目标:完成毕业论文,电路设计,程序设计。
2.内容:1)了解AT89C51单片机的各项功能及管脚2)以AT89C51单片机设计外围电路,程序编写3)制作出信号处理和输出部分实物3.拟解决的关键问题:1)掌握单片机的定时计数功能的相关知识,分析通过单片机完成对TTL电平的计数,定时等功能。
2)系统软件设计包括单片机处理系统运算快速简单,程序可读性强,条理分明,能形成独立模块以便于其他类似系统的计算。
3)利用单片机应用系统中常采用动态扫描的方法,解决多位LED显示的问题,使以数码管为主体的人机界面能准确显示速度值。
三、研究的基本思路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析1.基本思路:本课题着重实证研究与行动研究相结合的方法,通过调查利用现有的光电测速系统研究分析,通过总结、提出改进对策。通过三个梳状传感器,将采集的三组电信号参数,通过单片机转化后平均运算,得出比较准确的速度值或偏转角等。
2.实验方案:采用控制电路,控制三组红外发射器的开关,通过地面反射红外信号到透镜组,波长在970-1000nm,光信号成像在梳状传感器上,而传感器由A和B两列硅光电二极管光敏条交错排布组成,分别对电流求和,得Ia和Ib,电路使其相减。在行驶时,图像先由A组,再显示在B组,且只有A1会接收到新图像,当有足够多光敏条,就可以忽略A1上新图像造成的Ia数据影响,图像重复出现在A和B上,可以得到连续的强度相等,方向相反信号,通过光学器件的放大作用得到一个伪正弦波。最后,通过信号调理电路把信号处理成TTL方波,加以时间基准就可通过单片机计算出距离、速度、加速度来。
3.可行性分析:一组测量器件可以完成测速任务,但会有偏差,也无法测量偏转角。故采用三组测量器件,分别安装在车前最左最右和正中处,求平均值即可得到相对准确的速度值。通过三个线速度数据和角速度以及三个转弯半径的关系,可以得到三个方程,外加T时间内角速度走过的大小相同,即可求得偏转角。
四、研究计划及进度安排XX年全国中小型电机学术年会论文集[C][6]余永权,汪明慧,黄英.单片机在控制系统中的应用[M].电子工业出版社,XX年 月 日工作小组审查意见: 工作小组组长签名: 年 月 日 本文来自/
新编[车辆光电测速系统设计毕业设计(论文)]传感器测速测距系统设计开题报告
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