1 导言
跟着我国交通基础设施建造加快开展的气势，交通量在快速增长，随之而来的就是路途拥堵、大气污染.以及交通事故带来的损害。为缓解路途拥堵、改进出行条件、进步路途安全性.智能交通操控体系作为一种非现场法律手法.可对闯红灯、超速、逆行、违章变道行进、压黄线等多种违法现象起到敏捷的监控、抓拍、长途传输.为敏捷的获取违章依据及时处理交通违章，供给卓有成效的监测手法.为削减和防止交通事故的发生起到积极作用。因而.在文章中所开发的车辆检测器.其作用是为智能交通操控体系供给满意的信息以便于最优的操控。从智能交通操控体系的使用形式上能够看出智能车辆检测器是交通信息收集的一个重要组成部分。
2 车辆检测器
车辆检测器是高速公路和城市交通路途监控体系中不行短少的组成部分.主要是经过数据收集和设备监督等方法.向监控体系中的信息处理和信息发布单元供给各种交通参数.作为监控中心剖析、判别、宣布信息和提出操控计划的主要依据。因而，车辆柃测器及其检测技能水平的凹凸直接影响到公路交通监控体系的全体运转管理水平。
现在咱们在现场使用的环形线圈车辆检测器.是一种依据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.通有必定丁作电流的环形线圈(一般为2米x l米)。当车辆经过环形地埋线圈或停在环形地埋线圈上时.车辆本身铁质切开磁通线，引起线阁同路电感壁的改变.榆测器经过检测该电感改变量就能够检测出车辆的存在.检测这个电感改变量一般来说有两种方法：一种是使用相位锁存器和相位比较器，对相位的改变进行检测.另一种方法则是使用由环形地埋线圈构成回路的耦合电路对其振动频率进行检测。咱们这儿采用了后一种检测方法。正常情况下.机动车辆没处在环形地埋线圈所在位置的时分.耦合电路振动频率坚持稳定.在单位时间段测得的脉冲个数根本坚持不变.当机动车辆经过环形地埋线圈所在位置时.因为耦合电路振动频率的增大.使得单片机在单位时间段测得的脉冲个数也相应添加。设地埋线圈所在位置无机动车时单位时间段单片机测得的脉冲个数为PN.当机动车辆经过地埋线圈所在位置时单位时间段单片机测得的脉冲个数为PM.脉冲增量△E为PM与PN的差值即△E=PM-PN，脉冲增量的经历阀值△T预先设定在EEPROM中.当△E≥△T时以为有车.△E<△T时以为无车，然后判别有无车辆经过当时车道。
3 车辆检测器硬件规划
该车辆检测器是如图1所示以C8051F121芯片为主的使用体系。各通道经74HC18三线译码芯片挑选后使能发生振动信号.图2所示电路产牛的该振动信号再经集成运算LM293整形电路(图3)整形后构成脉冲信号，送人C8051F121芯片的ECI引脚.使用可编程计数器和捕捉模块功用发动定时器T0对上述脉冲信号进行计数，判别有无车辆经过当时车道。当有车辆经过期.车辆状况在车辆检测器的面板上显现，并经过C8051Fl21芯片的UART0接口经MAX202串口芯片(图4)转化成规范的RS232信号.将车辆状况数据发送到上位机中，经后台软件处理.完成违章车辆的抓拍功用。在使用中，把红灯信号板发送过来的RS422信号经MAX488芯片转化后的信号送到C8051F121芯片的UARTI接口.再将接收到的数据经过UART0接口发送到上位机中。
图1车辆检测器原理图
图2振动电路
图3脉冲整形电路
图4 RS232电平转化电路
车辆检测器的工作方法：可编程计数器阵列(PCAO)能够供给增强的定时器功用.它需求较少的CPU干涉。PCAO包括一个专用的16位计数器，定时器和6个16位捕捉/比较模块(CEXn)且每个捕捉/比较模块有其自己的I/O线。本设备选用CEX0模块，被编程为8位脉冲调制(PWM)输出的独立工作方法，当PCAO计数器/定时器的低字节(PCAOL)与PCAOCPL0中的值持平时.CEXO的输出为高电平。当PCAOL中的计数值溢出时，CEXO输出被置为低电平。当计数器/定时器的低字节PCAOL从0xFF到0x00溢出时，保存在计数器/定时器高字节(PCAOCPLHO)中的值被主动装入PCAOCPLO，不需软件干涉。挑选外部通道振动器输出信号经脉冲整形电路整形后的脉冲信号(EC1)作为可编程计数PCA的时基。
4 车辆检测器软件规划
在图5的流程中能够知道.采用地感线圈作为车辆采样的振动电路输出频率经LM393整形后作为ECl0的输入脉冲，ECI负跳变有用.当CEX0输出为1(即/INTO=1)且 TR0=1时发动定时器哟计数功用.在相应的时间段内对ECl0输入的脉冲进行计数.作为当时的车辆采样值.经过与体系运转时的初始化值(无车状况时)与经历值相比较.然后判别出当时车道中有无车辆经过该地感线圈。当有车辆经过并被检测到后，及时更新车辆状况数据.一起显现在车辆检测器的面板上，并经过RS232口(板卡的COMl口)发送到嵌入式计算机体系的COM1.后台软件接收到车辆状况信号判别出是处于红灯信号时间段内.依据设置的违章表象发动数码相机，经过USB数据线发送抓拍指令.然后取得违章车辆的三张接连图片。
图5根本流程图
5 定论
环形线圈车辆检测器是现在国际上使用范围最广的车辆检测器.他以技能老练、易于把握、计数精确等长处成为最盛行的车辆检测器。本文依据美国Silicon Lab公司的CIP-51TM微操控器核的片上体系(SOC)C8051F121芯片为中心的硬件渠道，文中对设备的硬件电路规划，接口电路规划和软件规划进行全方面的论说和研讨。试验成果证明该设备具有低功耗、低成本、功用强大的特色.充分使用了该芯片供给的资源，而且满意了智能车辆检测器的需求。
