基于光電檢測技術(shù)的速度檢測儀開發(fā)

基于光電檢測技術(shù)的速度檢測儀開發(fā)摘要本文針對目前市場上使用灰度識別技術(shù)的速度檢測儀存在檢測精度偏低、受環(huán)境因素影響大等問題，提出了一種基于光電檢測技術(shù)的速度檢測儀。本文首先對光電檢測技術(shù)的原理和特點進行了介紹，然后設(shè)計了速度檢測儀的硬件和軟件方案，并進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的速度檢測儀具有高精度、受環(huán)境因素影響小等優(yōu)點，未來有廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：光電檢測技術(shù)；速度檢測儀；檢測精度；環(huán)境因素引言目前，隨著交通運輸?shù)牟粩喟l(fā)展，各種交通工具在路上行駛的速度越來越快。道路監(jiān)管單位需要安裝速度檢測儀來對超速行駛的車輛進行識別和處罰，以保障交通安全。然而現(xiàn)在市面上普遍使用的速度檢測儀采用灰度識別技術(shù)，其檢測精度偏低，容易受環(huán)境因素影響，存在一定的誤判率和漏判率。因此，急需一種更加精準(zhǔn)的速度檢測技術(shù)來提高交通監(jiān)管的效率和準(zhǔn)確性。本文提出了一種基于光電檢測技術(shù)的速度檢測儀，該技術(shù)采用紅外光束對車輛通過檢測區(qū)域時所遮擋的Sensor進行測量，從而達到較高的檢測精度。此外，光電檢測技術(shù)還受環(huán)境因素影響小、能耗低等優(yōu)點，非常適合應(yīng)用在速度檢測儀中。1.光電檢測技術(shù)的原理和特點光電檢測技術(shù)是一種通過光電傳感器實現(xiàn)物體檢測的技術(shù)。光電檢測技術(shù)通常包括兩個部分：光源和光電傳感器。光電傳感器又稱光電開關(guān)，它由光電二極管和轉(zhuǎn)換電路組成。當(dāng)光電二極管接收到一定頻率的閃光時，會向轉(zhuǎn)換電路輸出電信號。如果被檢測物體在其前方經(jīng)過時會阻擋光線，光電傳感器將不會收到閃光，從而不會產(chǎn)生輸出信號。因此，可以利用光電傳感器來實現(xiàn)物體的檢測。光電檢測技術(shù)具有以下優(yōu)點：（1）檢測精度高。因為光電傳感器對光線的敏感程度很高，所以它可以檢測到非常小的物體和非常微小的動作。（2）環(huán)境適應(yīng)能力強。光電檢測技術(shù)不受環(huán)境干擾（例如風(fēng)、雨、溫度等因素）影響，因此其檢測結(jié)果更加穩(wěn)定準(zhǔn)確。（3）結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜。光電傳感器結(jié)構(gòu)簡單，因此制造成本較低，價格也比較便宜。2.基于光電檢測技術(shù)的速度檢測儀設(shè)計速度檢測儀由硬件和軟件兩部分構(gòu)成。硬件部分主要包括傳感器、主控板、電源等組成，軟件部分主要是針對傳感器測量數(shù)據(jù)的處理。（1）傳感器在本文中，我們采用紅外傳感器來檢測車輛通過檢測區(qū)域的時間和速度。我們選用的紅外傳感器型號是TCRT5000，該傳感器具有高精度、高靈敏度、小尺寸等特點。同時，在使用過程中插入穩(wěn)壓電源，以保證傳感器的正常工作。（2）主控板主控板主要包括單片機、存儲器、通信接口等。我們選用的單片機型號是AT89C51，它支持多種接口，具有較高的工作效率和可靠性。存儲器主要用于保存檢測的數(shù)據(jù)，我們使用了一顆容量為512K的EEPROM存儲器。通信接口主要用于主控板與上位機之間的數(shù)據(jù)傳輸，我們選用了USB接口。（3）電源為保障設(shè)備的正常工作，我們采用穩(wěn)壓電源作為電源供應(yīng)。電源輸出電壓為5V，電流為1A。（4）軟件軟件部分主要負(fù)責(zé)處理傳感器獲取的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化成車輛的速度。我們設(shè)計了一套數(shù)據(jù)處理算法，該算法主要通過計算車輛通過檢測區(qū)域的時間差和路程差，從而得到其速度。3.實驗驗證為驗證本文設(shè)計的速度檢測儀的準(zhǔn)確性和可行性，我們進行了一系列實驗。實驗步驟如下：（1）將傳感器固定在地面上，使其與檢測區(qū)域垂直，然后通過穩(wěn)壓電源供電。（2）將地面上擺放一個能夠移動的物體，例如玩具車輛，然后在檢測區(qū)域外設(shè)置起始點和終止點。（3）在起始點處打開速度檢測儀和電子秤，將物體放在電子秤上，并用手輕輕推動物體，使其開始行駛。（4）當(dāng)物體經(jīng)過檢測區(qū)域時，檢測儀將自動記錄下其通過時間，并對數(shù)據(jù)進行處理。（5）最后，我們將通過計算得到物體的速度，并將其與實際速度進行比較，以驗證速度檢測儀的準(zhǔn)確性。通過實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的速度檢測儀具有很高的檢測精度和可靠性，其檢測值與實際值誤差不大。結(jié)論本文提出了一種基于光電檢測技術(shù)的速度檢測儀，其主要優(yōu)點是檢測精度高、受環(huán)境因素影響小等。通過實驗驗證，本文設(shè)計的速度檢測儀具有很高的準(zhǔn)確性和可靠性，未來有廣泛的應(yīng)用前景。