基于ARM的红外激光测速与数据传输系统设计.pdf

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1、68传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第3O卷第6期基于ARM的红外激光测速与数据传输系统设计张海艇，冯桂兰，田维坚(中国计量学院光学与电子科技学院。浙江杭州310018)摘要：针对目前车辆测速误判率较高，精度较低的现状，提出一种基于ARM的红外激光测速与以太网传输系统。该系统采用了LPC2103作为主处理器，TDC—GP2作为测速芯片，利用以太网控制芯片ENC28J60实现系统与Pc机的连接，完成数据采集与传输功能。系统体积小，结构简单。模拟实验结果表明：系统可准确测量车速，并能快速可靠地传输数据。关键词：ARM；

2、红外激光测速；数据传输；TCP／IP中图分类号：TP393．1文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)06--0068-03DesignofinfraredlaservelocimetryanddatatransmissionsystembasedonARMZHANGHai·ting，FENGGui—lan，TIANWei-jian(SchoolofOpticalandElectronicTechnology，ChinaInstituteofMetrogy，Hangzhou310018，China)Abstract：Aimedattheconditionthatthe

3、velocimetryhashighratemisjudgmentandlowprecision．Aninfraredlaserveloeimetryandethemettransmissionsystemisproposed．ThesystemisbasedonARM．LPC2103isadoptedasthemainprocessorofthesystem．TDCGP2isadoptedasthevelocimetrychip．Inordertocompletedata——transmission，theethernetcontrollerchipENC28J60isadopt

4、edtoaccomplishthelinkbetweensystemandPC．Simulationexperimentshowthatthesystemcancompletedatatransmissionreliablyandquicklywiththestandardethernet．Keywords：ARM；infraredlaservelocimetry；datatransmission；TCP／IP0引言分束镜目前，国内各交管系统测速主要采用的方法有：雷达测速、地感线圈测速和激光测速。相比雷达测速与地感线圈测速，激光测速误判率更低、测速精度更高。激光测速主要有相位法和脉

5、冲法，由于相位法所需电路更为复杂，成本更高，因此，目前脉冲法更为普遍。本文介绍了一种基于ARM的红外激光测速与以太网图1系统总体框图传输系统。系统采用GB7247．1-2001规定对人眼最为安Fig1Overallstructureblockdiagramofsystem全的I类激光：905nm激光，作为测速用激光；采用专用1．2系统工作原理测速芯片TDC—GP2进行测速，最终通过由LPC2103与激光器射出的激光经分束镜后，一部分经扩束后射向ENC28J60构成的以太网上传到Pc终端。物体，一小部分经分束镜反射后进入信号采集系统，信号采1总体方案设计集处理系统将此时刻记为。，并开

6、始计时；出射激光遇到车辆后，部分漫反射激光通过透镜汇聚，进入系统，同时停1．1系统总体架构止计时，并将此时刻记为。此时可测得与车辆之间的距系统主要由光学部分和电路部分组成。电路部分又离D为可分为信号采集处理与以太网传输，总体架构如图l所D=(一。)c／2，(1)示。收稿Et期：2010-10-17第6期张海艇，等：基于ARM的红外激光测速与数据传输系统设计式中C为光速。弱，所以，选用雪崩光电二极管(APD)作为光电转换元件，同理，再记录，2个时刻，可得D。。因此，在这段既实现光电转换，又实现电信号的放大。APD需要较高的时间内车辆的速度为反向偏压才能正常工作，因此，需加一高压模块。

7、=(D。一D。)／(一)．(2)信号放大芯片选用具有宽带宽、低相位失真、增益稳定此数据通过处理后，最后通过以太网将其传至PC终的p~A733。由于信号放大的同时会将背景噪声同时放大，端。因此，其后需接一比较电路，以实现背景噪声信号的滤除。2电路系统设计本系统选用高速(10ns传输延时)、低功耗的MAX913。2．1电路系统硬件设计2)计时与驱动系统硬件主要分为光电转换、处理模块、ARM模块、以计时选用德国ACAM公司的TDC—GP2高精度时间太网接口模块，其电路系统硬