文档介绍：实践与经验
基于系列单片机线圈检测
的设计与实现
闵信余# 陆阳
(合肥工业大学计算机与信息学院#合肥>."""/)
摘要% 近年来线圈检测在智能交通系统得到了广泛应用#且正在逐步推广应用到其他领域$ 本文首先
介绍了线圈检测的原理#并在此基础上针对线圈检测易受外界环境因素的影响#提出一种软件动
态刷新基准的方法来提高检测的可靠性和准确性’然后详细讨论了基于!"#$%& 系列单片机实
现此类检测器软硬件设计的要点#并给出了外围线圈检测电路原理图$
关键词% !"’(%& 系列单片机’线圈检测’可编程计数器阵列
引言设计的复杂度$ 针对这种情况#我们提出了一种软件
动态刷新检测基准的方法#并采用#$"%! 系列单片机
随着我国经济的发展#智能交通行业也已悄然兴
的片上资源&#’对线圈频率进行检测# 有效提高了
起#车辆检测器作为交通信息采集的一个重要组成部
检测的准确性和可靠性$
分#越来越受到业内人士的关注$ 车辆检测器以机动
硬件电路
车辆为检测目标#检测车辆的通过或存在状况#其作"
用是为智能交通控制系统提供足够的信息以便进行
线圈检测的硬件电路如图! 所示#上半部分是共
最优的控制目前国际上常用的车辆检测器主要有环
$ 基放大电路的电容反馈式振荡电路# 其中单片机的
形线圈车辆检测器#视频车辆检测器和微波车辆检测
&"(% 口线用来控制三极管的开启$ 当&"(% 口线为高
器#其中环形线圈车辆检测器由于其高准确率#低成
电平时三极管截止#振荡电路不工作’当&"(% 为低电
本及高可靠性而被大量使用并且线圈检测在一些
# # 平时#振荡电路工作#此时’)*+ 为正弦波形输出$ 经
非传统领域也得到了推广和应用
$ 过下半部分的,-./. 的电压比较器整形后为相同频
! 原理率的脉冲信号输入到单片机的 0#1 引脚$ 其中#2!
插座外接传感器环行线圈它等效为一个感性器件
线圈检测是一种基于电磁感应原理的检测器传# #
# 实际上也是耦合振荡电路的一部分当有铁质物体在
感器线圈为通过有一定电流的环形线圈当被检测铁$
# 环行线圈上由于铁质物体使环行线圈的电感值减
质物体通过线圈切割磁力线引起线圈回路电感量的#
# 小从而使得振荡电路的频率发生改变这样单片机
现变化检测器通过检测该电感变化量就可以检测出被# #
# 就可以通过对输入的单位时间里脉冲个数或累
代测物体的存在检测这个电感变化量一般来说有两种 0#1
$ 计一定数目脉冲所需的时间的变化来判定是否有铁
计方式一种是利用相位锁存器和相位比较器对相位
% # 质物体停留或者通过环行线圈了
算的变化进行检测另一种方式则是利用由环形线圈构$
机# 本文所讨论的线圈检测电路是基于
成回路的耦合电路对其振荡频率进行检测本文采用 3454678 ,9:;
$ 公司的系列单片机实现的单片机是
总! 了后一种检测方式但线圈检测易受湿度温度等外#$"%!< $#$"%!<
$ & 完全集成的混合信号系统级芯片具有与
第界环境的影响在一些产品中采用实时检测的同时检(37#)# $"%!
二# 兼容的高速内核与指令集完全兼