1. 研究目的与意义
在电子测量技术中,相位测量时最基本的测量手段之一,相位测量仪式电子领域的常用仪器。随着相位测量技术广泛应用于科学研究、实验、生产实践等各个领域,对相位测量技术的要求也向高精度高智能化方向发展。
本课题设计可测两路信号频率为20Hz-20kHz的相位差。主要内容是以AT89C52为控制核心,实现对音频范围内的正弦交流信号的相位的测量,可测的信号相位差在0~360度范围内,测量精度可达0.2度。两路信号(同频、不同相,一路为待测信号,另一路为参考信号)通过过零比较器电路整形成矩形波信号,再通过鉴相器,得到相位差信号。
雷达测速仪是利用多普勒原理测量车辆速度的。根据多普勒原理,当雷达把信号发射到运动车辆上时,将会反射回一个与车辆速度成比例的回波信号,回波信号经过处理后得到一个频率的变化值,这个变化值就是多普勒频率,再根据多普勒效应公式就可以得到车辆行驶速度。不论驶近的车辆还是远离的车辆都会产生频率变化,因此,任何行驶方向的车辆都会被测量到速度。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:
1、掌握MCS51单片机(AT89C52)的使用原理及方法。
2、软件编程用C语言完成的,需要能掌握C语言,还要熟悉AT89C52单片机。
3. 国内外研究现状(文献综述)
在超速已经成为公路杀手的今天,高速公路测量汽车行使的速度,然后对超速驾驶的司机进行吊证和罚款,无疑对减少交通事故的发生起到积极的作用,目前,车辆测速技术主要有地感线圈测速、激光测速、雷达测速、视频测速四种。
(1)地感线圈测速技术利用电磁感应原理,当有车辆经过地感线圈区域时,线圈磁通量发生变化,输入触发信号,提示有车经过,因此可以在公路路面一定距离上设置两个地感线圈区域,通过监测出车辆经过这两个区域的时间差,即可计算出车辆速度。但是地感线圈要预先在确定的公路位置铺设,因此现在地感线圈多用在固定地点的车辆监控系统中,如电子警察的超速/闯红灯违章监控。地感线圈施工量大、周期长、维护难、变更麻烦,而且地感线圈受路面车辆压后线圈容易损坏。所以,以地感线圈为代表的固定式测速产品的失效较快。
(2)激光测速是采用激光测距的原理,即对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距,取得在该时段内被测物体的移动距离,从而得到该被测物体的移动速度。激光测距是通过对被测物体发射激光光束,并接收该激光光束的反射波,记录该时间差,来确定被测物体与测试点的距离。激光测速具有以下几个特点:由于该激光光束基本为射线,相对于雷达测速有效距离远;测速精度高,误差公里;对测量偏差角度要求高,导致测速成功率低、难度大;鉴于激光测速的原理,激光测速只能在静止状态下应用。并且激光测速仪价格昂贵。
4. 研究方案
雷达测速首要解决的就是多普勒频率。
在本方案中,由于proteus软件无法仿真雷达信号的发射与接收,根据设计需要采用信号发生器模拟多普勒频率
(1)频率经过放大整形后,通过单片机设计的频率计测得其大小;
5. 工作计划
2022年11月23日~2022年12月20日(历经4周):布置任务,明确目标、计划,查阅文献资料;
2022年12月21日~2022年1月17日(历经4周):相关开发平台的安装与调试,掌握其应用方法,系统的设计与各模块的组成;
2022年1月18日~2022年2月13日(历经4周):各模块方案研究,设计与分析、调试并修改程序与仿真,使其达到理想效果;
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