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電子眼抓拍圖 電子眼抓拍大解密( 六 )

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該測量方法的關(guān)鍵是計時顯示器的設(shè)計．不同接口的觸發(fā)器和不同觸發(fā)規(guī)則的設(shè)定，分別適應(yīng)不同類型的電子警察系統(tǒng)(如線圈型、雷達型等)和抓拍方式(如車頭抓拍、車尾抓拍等)，以下針對雷達型電子警察，詳細介紹適用于車頭抓拍和車尾抓拍的計時顯示器設(shè)計 。
3 計時顯示器設(shè)計
3．1 硬件電路設(shè)計
圖2給出計時顯示器的硬件設(shè)計原理電路 。
其中包括：①主控器件(ATl)：采用應(yīng)用比較廣泛的AT89S5l單片機，它是整個計時顯示器的核心，用于讀取串口數(shù)據(jù)，觸發(fā)判斷并控制計時電路；②晶體振蕩器(X1)：12 MHz的有源晶體振蕩器(1個機器周期包括12個時鐘周期，因此1個機器周期為lμs，能較準(zhǔn)確產(chǎn)生1 ms的定時中斷)；③鎖存器(Ul、U2、U3)：采用74LS573，也可用74LS373，由于用攝像機拍攝顯示結(jié)果，因此顯示數(shù)據(jù)必須鎖定，而單片機AT89S51的I/O端口有限，采用鎖存器擴展并行輸出，如需要擴展3個并行輸出端口，則需要3個選能信號(P2．0、P2．1、P2.2)；④數(shù)碼管(DSl、DS2、DS3)：7段共陽極數(shù)碼管用于顯示計時時間 。
由于要測量的延時約為幾百毫秒，使用3個數(shù)碼管就能滿足系統(tǒng)要求；⑤串行接口(MAX232)：由于RS232信號的電平邏輯與單片機的串行端口的電平邏輯不一致，因此需要電平轉(zhuǎn)換 。
該系統(tǒng)采用MAX232器件 。
單片機AT89S51的P0端口作為數(shù)據(jù)位與鎖存器相連，單片機串口經(jīng)MAX232器件轉(zhuǎn)換后(圖2中的RXlD、TXD)接入電子警察系統(tǒng)(雷達的串口) 。
3．2 軟件程序設(shè)計
軟件設(shè)計主要包括觸發(fā)判斷和計時顯示兩部分 。
3．2．1 觸發(fā)判斷
判斷何時啟動計時電路開始計時 。
單片機串口通過緩沖器SBUF接收雷達的速度數(shù)據(jù)，接收一個比特數(shù)據(jù)，清除RI標(biāo)志位，然后再接收下一個數(shù)據(jù) 。
抓拍方式不同(車頭或車尾抓拍)，則觸發(fā)的條件也不同，觸發(fā)判斷如見表l所示 。
采用車尾抓拍時，由于觸發(fā)判斷時加入了延時，計時電路從10開始計時 。
3．2．2 計時顯示
以毫秒為單位進行計時和顯示控制，關(guān)鍵是配合拍攝需求的靜態(tài)顯示控制，即3位數(shù)字同時點亮 。
具體過程是：設(shè)定單片機定時器初值使其產(chǎn)生1 ms定時中斷，1ms定時時間到則相應(yīng)位計數(shù)加1，選通相應(yīng)使能位(個位對應(yīng)P2．0，十位對應(yīng)P2．1，百位對應(yīng)P2．2)，通過查表將相應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換為顯示碼，當(dāng)計時時間達到999 ms時停止計時顯示 。
圖3給出個位的計時顯示控制程序流程 。
圖3 個位的計時顯示控制程序流程
注意：數(shù)碼管的時間顯示間隔應(yīng)與攝像機的拍攝速度相匹配，即要求曝光時間小于時間分辨率 。
如為了獲得1 ms的延時測量分辨率，應(yīng)將電子警察的快門速度控制在1／l 000 s以下；若快門速度為1／500 s，時間分辨率只能達到2 ms 。
若兩者不匹配，曝光時間大于時間分辨率，則導(dǎo)致時間顯示重疊，無法讀取正確的時間數(shù)值 。
4 實驗結(jié)果
將該計時顯示器應(yīng)用于雷達型電子警察系統(tǒng)，采用具有外觸發(fā)功能的攝像機抓拍，進行延時測試，分別測量車頭抓拍和車尾抓拍的延時，每組測量50個數(shù)據(jù) 。
實際測量中，該電子警察系統(tǒng)在車頭抓拍時延時12 ms，小延時6 ms，延時非常小，且延遲量穩(wěn)定 。
在實驗測量車尾抓拍延時時(控制器判斷車輛離開的延遲設(shè)為500 ms)發(fā)現(xiàn)延遲值為757 ms，小值為748 ms，雖然延時較為穩(wěn)定，但總延遲時間較長 。
在車速高的區(qū)域基本不能使用 。
5 結(jié)語
結(jié)果說明，該計時顯示器設(shè)計的測量方法能方便有效地測量雷達型電子警察系統(tǒng)的抓拍延時 。
針對不同的抓拍系統(tǒng)，只需更改相應(yīng)的計時顯示器輸入端觸發(fā)方式，即可實現(xiàn)延時測量 。

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