專利名稱：微波交通狀態(tài)檢測器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于城市道路或高速公路的交通狀態(tài)檢測裝置。
背景技術：
隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展，交通狀態(tài)檢測器的應用越來越普遍，它以路面上行駛的車輛為檢測目標，檢測車輛的車型、行駛速度及道路的交通量、占有率等信息，是了解和分析道路運行狀態(tài)，進而做出調度控制、決策規(guī)劃的基本依據，是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。交通狀態(tài)檢測的技術手段主要為微波、視頻、線圈等。其中，視頻方式容易受天氣變化影響，在雨、雪、霧等惡劣氣候條件下檢測精度降低，而線圈的安裝方式對路面有破壞 交通?；谖⒉夹g的交通狀態(tài)檢測器，利用測距雷達原理，對路面發(fā)射微波，接收回波信號并進行數字處理，檢測車型、車輛平均速度、車道占有率等實時信息。在惡劣的氣候下可以實現(xiàn)全天候工作，可安裝于路側立柱或類似結構上，安裝維護方便，無需破壞路面，非常適合作為交通流信息采集設備在高速公路或城市道路上應用，微波交通狀態(tài)檢測器，主要完成的任務是實時數據采集，大量信號處理，當它與上位機進行通信時，數據交換速度和接口的復雜度是系統(tǒng)的一個關鍵性能指標，現(xiàn)有技術中，微波交通狀態(tài)檢測器的數據交換速度不很理想，接口的復雜程度太高，設備的成本高，功耗大，因此，急待改進。

實用新型內容為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種微波交通狀態(tài)檢測器，用EZ —USB微控制器實現(xiàn)數字信號處理器與上位機之間的數據傳輸，能滿足高速、簡潔的通信方式的要求，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，成本低，功耗低，是一種非常好的實時高速數據傳輸與處理的解決方案。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案—種微波交通狀態(tài)檢測器，由數字信號處理模塊、數據傳輸模塊、微波天線模塊組成，其特征是數字信號處理模塊由數字信號處理器、程序存儲器、數據存儲器、可編程邏輯控制器組成，數字信號處理器的程序選擇信號端、數據選擇信號端分別與程序存儲器、數據存儲器的片選端連接，數字信號處理器的并行地址總線與程序存儲器、數據存儲器的地址總線連接，數字信號處理器的并行數據總線與程序存儲器、數據存儲器的數據總線連接，數字信號處理器的讀寫控制信號端、存儲器選通信號端、I/O空間選通信號端與可編程邏輯控制器的輸入端口連接，由可編程邏輯控制器產生讀、寫控制邏輯，可編程邏輯控制器的輸出端口輸出讀允許信號、寫允許信號，其中讀允許信號分別通過信號線與數據存儲器和程序存儲器的讀使能端連接，寫允許信號分別通過信號線與數據存儲器和程序存儲器的寫使能端連接，數據傳輸模塊由內嵌USB2. O接口的微控制器、數字電位器、外擴存儲器組成，微控制器與數字信號處理器的主機接口相連接，具體接線方式為數字信號處理器的主機接口中的雙向并行數據總線與微控制器的數據總線連接，數字信號處理器的主機接口中的兩個寄存器選通控制端口分別與微控制器的通用可編程接口 PA 口中的兩個I/O 口線連接，數字信號處理器的主機接口中的讀寫控制信號端與微控制器的讀寫使能端連接，數字信號處理器的主機接口中的數據選通信號端與微控制器中的數據選通使能端相連，數字信號處理器的主機接口中的字節(jié)輸入識別信號端與微控制器中的字節(jié)傳輸控制信號端相連，數字信號處理器的主機接口中的傳輸準備好信號端與微控制器中的通信準備好輸入信號端連接，數字信號處理器的主機接口中的中斷信號端與微控制器中的中斷信號端連接，數字信號處理器的主機接口中的片選信號端接地電位，微控制器的數據總線與外擴存儲器的數據總線連接，微控制器的地址總線與外擴存儲器的地址總線連接，微控制器的讀控制端、寫控制端分別與外擴存儲器的讀、寫使能端連接，微控制器的片選控制端與外擴存儲器的片選端連接，微控制器的USB輸出端口與上位機連接，微控制器的通用可編程端口 PB 口中的兩個I/O 口線分別與數字電位器的片選端、工作方式選擇端連接，微控 制器的串行時鐘端與數字電位器的時鐘端連接，微控制器的串行數據端與數字電位器的數據端連接，微波天線模塊由微波天線、濾波電路、放大電路、模數轉換器、數模轉換器組成，數字信號處理器的數據總線與數模轉換器的數據總線連接，數字信號處理器的寫控制端與數模轉換器的寫使能端連接，數模轉換器的模擬信號輸出端與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端與微波天線的接收端連接，微波天線的發(fā)送端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與模數轉換器的數字信號輸入端連接，數字信號處理器的數據總線與模數轉換器的數據總線連接，數字信號處理器的外部輸出標志端與模數轉換器的片選端連接，數字信號處理器的傳輸時鐘信號端與模數轉換器的時鐘信號端連接，數字電位器的可變電阻低電平端與濾波電路連接。本實用新型有以下積極有益效果本實用新型采用高速數字信號處理器DSP，配合嵌入USB2. O協(xié)議的微控制器CY7C68013，實現(xiàn)上位機與數字信號處理器DSP之間的高速通信，具備低成本、低功耗的優(yōu)點，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，是一種非常好的實時高速數據傳輸與處理的解決方案，可以為交通管理提供準確、可靠、實時的交通信息，保障交通管理系統(tǒng)的正常運行。

圖I是本實用新型的電路原理圖。圖2是圖I中濾波電路和放大電路的原理圖。
具體實施方式
請參照圖I、圖2，本實用新型是一種微波交通狀態(tài)檢測器，由數字信號處理模塊、數據傳輸模塊、微波天線模塊組成，數字信號處理模塊由數字信號處理器DSP、程序存儲器FLASH ROM、數據存儲器SRAM、可編程邏輯控制器CPLD組成，數字信號處理器DSP的數據選擇信號端DS與數據存儲器SRAM的片選端CS連接，數字信號處理器DSP的程序選擇信號端PS與程序存儲器FLASH ROM的片選端CS連接，數字信號處理器DSP的并行地址總線、數據總線為程序存儲器FLASH ROM、數據存儲器SRAM所復用，數字信號處理器DSP的并行地址總線中的低18位地址線A0-A17與程序存儲器FLASH ROM的地址線A0-A17連接，用于尋址外部程序空間，數字信號處理器DSP的并行地址總線中的低15位地址線A0-A14與數據存儲器SRAM的地址線A0-A14連接，用于尋址外部數據空間，數字信號處理器DSP的并行數據總線D0-D15與程序存儲器FLASH ROM的數據總線D0-D15連接，用于尋址外部數據空間，數字信號處理器DSP的并行數據總線D0-D15與數據存儲器SRAM的數據總線D0-D15連接，用于尋址外部數據空間，數字信號處理器DSP的讀寫控制信號端R/W、存儲器選通信號端MSTRB、I/O空間選通信號端IOSTRB與可編程邏輯控制器CPLD的輸入端口連接，由可編程邏輯控制器CPLD產生讀、寫控制邏輯，可編程邏輯控制器CPLD的輸出端口輸出讀允許信號RE、寫允許信號WE，其中讀允許信號RE分別通過信號線與數據存儲器和程序存儲器的讀使能端OE連接，寫允許信號WE分別通過信號線與數據存儲器和程序存儲器的寫使能端WE連接。數據傳輸模塊由內嵌USB2. O接口的微控制器EZ-USB、數字電位器MAX5484EUD、夕卜擴存儲器LY62256構成，微控制器EZ-USB與數字信號處理器DSP的主機接口 HPI相連接，具體接線方式為數字信號處理器DSP的主機接口 HPI中的雙向并行數據總線HD0-HD7與微控制器EZ-USB的數據總線PD0-PD7連接，數字信號處理器DSP的主機接口 HPI中的兩個寄存器選通控制端口 HCNTLl、HCNTL0分別與微控制器EZ-USB的通用可編程接口 GPIF中的 兩個I/O 口線PA3、PA2連接，以選擇主機所訪問的是哪個寄存器地址寄存器HPIA、數據寄存器HPID、控制寄存器HPIC，數字信號處理器DSP的主機接口 HPI中的讀寫控制信號端HR/W與微控制器EZ-USB的讀寫使能端CTLO連接，作為讀寫控制信號，數字信號處理器DSP的主機接口 HPI中的數據選通信號端HDS I與微控制器EZ-USB中的數據選通使能端CTLl相連，在主機訪問期間控制HPI數據的傳輸，數字信號處理器DSP的主機接口 HPI中的字節(jié)輸入識別信號端HBIL與微控制器EZ-USB中的字節(jié)傳輸控制信號端CTL2相連，用于識別傳輸的是第一個字節(jié)還是第二個字節(jié)，數字信號處理器DSP的主機接口 HPI中的傳輸準備好信號端HRDY與微控制器EZ-USB中的通信準備好輸入信號端RDYO連接，用于通知主機準備下一個傳輸，數字信號處理器DSP的主機接口 HPI中的中斷信號端HINT與微控制器EZ-USB中的中斷信號端INT2連接，用于主機中斷輸入，數字信號處理器DSP的主機接口HPI中的片選端HCS接地電位GND，以使片選有效，HPI接口控制時序由CTLO、CTLU CTL2輸出，微控制器EZ-USB的數據總線D0-D7與外擴存儲器LY62256的數據總線D0-D7連接，微控制器EZ-USB的地址總線A0-A14與外擴存儲器LY62256的地址總線A0-A14連接，微控制器EZ-USB的讀控制端RD、寫控制端WR分別與外擴存儲器LY62256的讀、寫使能端0E、WE連接，微控制器EZ-USB的片選控制端CS與外擴存儲器LY62256的片選端CE連接，微控制器EZ-USB的USB輸出端口 USBD+、USBD-與上位機連接，微控制器EZ-USB的通用可編程端口中的PB端口的兩個I/O 口線PBl、PB2分別與數字電位器MAX548EUD的片選端CS、工作方式選擇端SPI/UD連接，微控制器EZ-USB的串行時鐘端SCL與數字電位器MAX548EUD的時鐘端SCLK連接，微控制器EZ-USB的串行數據端SDA與數字電位器MAX548EUD的數據端DIN連接。微波天線模塊由微波天線、濾波電路、放大電路、模數轉換器、數模轉換器組成，數字信號處理器DSP的數據總線D1-D12與數模轉換器TLV5619的數據總線DO-Dll連接，數字信號處理器DSP的寫控制端WE與數模轉換器TLV5619的寫使能端WE連接，數模轉換器TLV5619的模擬信號輸出端DAOUT與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端與微波天線的接收端RX連接，微波天線的發(fā)送端TX與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與模數轉換器TLC876的數字信號輸入端ADIN連接，數字信號處理器DSP的數據總線D0-D9與模數轉換器TLC876的數據總線DB0-DB9連接，數字信號處理器DSP的外部輸出標志端XF與模數轉換器TLC876的片選端CS連接，數字信號處理器DSP的傳輸時鐘信號端RCLKXO與模數轉換器TLC876的時鐘信號端連接，實時時鐘DS1306的時鐘信號端SCLK連接數字信號處理器DSP的接受時鐘輸入信號端BLCKRO。請參照圖2，濾波電路由五級運算放大器級聯(lián)構成，第一、第二、第三、第四級運算放大器的型號為NE5532，第五級運算放大器的型號為0PA2340UA，NE5532是飛利浦公司生產的一種雙運放高性能低噪聲運算放大器，0PA2340UA是美國TI公司生產的可編程運算放大器，微波天線的發(fā)送端TX連接一級運算放大器NE5532的輸入，一級運算放大器NE5532的輸出連接二級運算放大器NE5532的輸入，二級運算放大器NE5532的輸出連接三級運算放大器NE5532的輸入，三級運算放大器NE5532的輸出連接四級運算放大器NE5532的輸入，四號級算放大器NE5532的輸出連接第五級運算放大器0PA2340UA的輸入，0PA2340UA的 輸出端連接模數轉換器TLC876的數據輸入端AD IN, 0PA2340UA的增益控制端與數字電位器MAX5484EUD的可變電阻低電平端L連接，MAX5484是10位非易失、線性變化、可編程分壓器和可變電阻器，能實現(xiàn)機械數字電位器的功能。數模轉換器TLV5619的輸出端與放大電路的輸入端連接，放大電路由兩個運算放大器級聯(lián)構成，采用美國TI公司的運算放大器TL062，TL062為JFET結構的低功耗雙運算放大器，放大電路的輸出端與微波天線IVM-297的接收端RX連接，微波天線采用德國Innosent公司的IVM-297。IVM-297為24GHz的平面微波雷達傳感器，具有發(fā)射和接收雙重功能。數字信號處理器DSP的型號為TMS320VC5402，TMS320VC5402是16位定點DSP芯片，具有靈活的指令系統(tǒng)和操作性能，具有功耗小、速度高等優(yōu)點，TMS320VC5402-100最高頻率 100MHz, TMS320VC5402 具有多種復用外設接口 ；包括 McBSP、HPI、GPIO、TDM、DMA、Timer、PLL，由于DSP芯片的速度較高，為提高DSP的運行效率和達到最大處理能力，對其外圍芯片的速度也要求較高，同時又要考慮系統(tǒng)在線編程調試的要求。所以，本實用新型采用DSP+CPLD+FLASH ROM的結構配置，這個結構的最大的特點是結構靈活，有較強的通用性，適于模塊化設計，從而能夠提高算法效率，系統(tǒng)易于維護和擴展，適合于實時信號處理。對于片外數據空間選用高速的SRAM，盡量減少DSP的等待周期，程序在上電時從外部FLASHR0M加載到片內RAM區(qū)運行。對于程序存儲器和數據存儲器的設置有多種方法。第一種方法是將FLASH ROM定義到程序區(qū)(PS/作為片選)，SRAM定義到數據區(qū)(DS/作為片選)，第二種方法是將FLASH ROM和SRAM全部定義到數據區(qū)，但由于數據區(qū)只能尋址64K，所以對于大于64K的范圍要使用分頁處理，方法是將FLASH ROM和SRAM全部定義到程序區(qū)，充分利用DSP的程序空間可擴展到IM字節(jié)的特點，將FLASH ROM放置在低位，SRAM放置到高位，可以簡化對SRAM存取的邏輯；第三種方法是將SRAM定義到程序區(qū)，F(xiàn)LASH ROM定義到數據區(qū)。本實用新型采用第一種方法。本產品選用了型號為SST39VF400A的FLASH ROM存儲器，該芯片的容量是256kX 16b,能和DSP實現(xiàn)無縫接口，具有容量大、掉電后數據不丟失、可在線快速讀寫、可整片或者分頁擦除等特點，同時由于其內部已經固化了相應的程序，使用時只需向特定的地址寫入特定的命令字序列，這樣使得SST39VF400A的讀寫操作非常簡單靈活。另外，擴展了 64kX 16b的SRAM(型號為CY7C1021V)用來存放數據處理的結果，映射到DSP的外部數據空間。外擴FLASH ROM和SRAM的讀寫控制信號的邏輯也是在可編程邏輯控制器CPLD中實現(xiàn)的，利用CPLD實現(xiàn)DSP的存儲器空間擴展，大大簡化了硬件電路的設計，編程靈活，調試時，只需對CPLD電路進行調試，簡單方便。在信號處理方面,DSP (Digital Signal Processor)芯片具有強大、高效的運算能力，其它微處理器無法比擬的。為充分發(fā)揮DSP運算高效的優(yōu)勢，用戶程序通常在DSP內部RAM中運行，這就需要利用DSP的自舉引導(Boot loader)功能。HPI自舉有兩種，一種是用單片機作為主控制器，通過單片機串口或者外掛的存儲器得到要下載的DSP用戶程序數據，這種方案無法實現(xiàn)系統(tǒng)與PC機之間數據的實時高速傳輸；另一種是用單片機并口控制DSP HPI接口，從而把程序寫入DSP的內部RAM，該方案無法滿足嵌入式系統(tǒng)的即插即用要求。USB接口具有即插即用，速度快(最高可達480Mbps)等特點，可成為單片機的外圍設備擴展中使用的接口，基于USB總線對DSP實現(xiàn)HPI自舉，可以降低成本，也便于DSP與上位機(PC機)的高速數據通信，鑒于此種考慮，本實用新型采用具有USB2. O接口的微控 制器(CY7C68013 - 56PVC)實現(xiàn)TMS320VC5402自舉，下面詳細說明。CY7C68013-56PVC是Cypress公司的產品，它集成有USB2. O收發(fā)器、智能串行接口引擎(SIE)、增強的8051微控制器，通用可編程接口(GPIF)、片上RAM和FIFO存儲器。該系列芯片的智能引擎也支持USB1. I協(xié)議，因此，它具有很好兼容性。CY7C68013與外設有主/從兩種接口方式可編程接口 GPIF和Slave FIFO,可編程接口 GPIF可由軟件編寫讀寫控制時序，也可以作為USB FIFO的主控制器與DSP進行無縫連接，GPIF可工作在自動模式，USB總線和GPIF接口域直接進行數據傳輸，無需8051內核直接參入，以此解決USB2. O高速傳輸的“瓶頸”問題。主機接口HPI (Host Port Interface)是 TMS320VC5000 系列定點 DSP 芯片內部具有的一種接口部件，主要用于DSP與其它總線或CPU進行連接。DSP的HPI 口由一個8位數據總線和用于設備和控制接口的控制信號線組成，HPI接口通過HPI控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA、數據寄存器HPID和HPI內存塊，實現(xiàn)與主機之間的通信。其主要特點在于接口所需外圍硬件很少，很容易與主機相連，且僅需要很少甚至不需要外加接口邏輯。HPI是8位的數據總線接口，由于TMS320VC5402是16位的，所以與主機通信的數據都是由兩個連續(xù)的字節(jié)組成，并且由HBIL引腳指示正在傳輸的是第一個還是第二個字節(jié)。主機使用HCNTL0/1指定所訪問的是HPI控制寄存器HPIC或HPI數據寄存器HPID或HPI地址寄存器HPIA。主機訪問HPI時，首先完成外部接口部分的操作，即先初始化HPIC寄存器，然后初始化HPIA寄存器，再從HPID寄存器中讀出或寫入數據。HPI — 8接口的最大特點是它允許主機訪問DSP的整個片內空間。HPI接口通過HPI控制寄存器(HPIC)、地址寄存器(HPIA)數據寄存器(HPID)和HPI內存塊來實現(xiàn)與主機的數據通信。主機對HPI的訪問由內外兩部分組成，其中外部主要為主機與HPI寄存器交換數據，而內部則用于為HPI寄存器與DSP存儲單元交換數據(由DMA自動完成)。在進行數據實時通信時，DSP與主機可以通過中斷信號進行握手。其具體實現(xiàn)通過設置HPIC寄存器的HINT位來對對方進行中斷。自舉從本質上說就是DSP上電后，在Bootloader引導下，獲取應用程序并開始運行的過程，TMS320VC5402上電以后，系統(tǒng)將從片內ROM的0FF80H開始執(zhí)行，此處的跳轉指令使程序跳轉至BootLoader程序入口處(0F800H處)。Bootloader程序先清除IFR，并設置HPI入口點(0x7F)的值為O，置HINT為低，再檢測INT2是否置位(置位通過將HINT和INT2相連來實現(xiàn))，如置位則進行HPI自舉。DSP復位之后，如檢測到HPI自舉方式有效，就可以進行HPI自舉引導，基于USB總線的HPI自舉，就是在Bootloader引導下，通過USB接口控制芯片把程序數據由主機(PC)寫入DSP內部RAM (DARAM)并使DSP開始運行的過程，該自舉過程分為三個步驟一是寫HPIC，以設置HPI控制參數；二是寫HPIA，設置訪問DSP的首地址；三是通過HPID下載程序。因為DSP內部沒有集成A/D，因此在數據采集時需要使用A/D轉換芯片，為了充分利用DSP所提供的多通道緩沖串口資源，簡化系統(tǒng)設計，本實用新型使用了 TI公司的高速串行A/D來完成數據采集，大大提高了串口工作效率。數據采集由TLC876模數轉換器完成，TLC876是高速的十位串行A/D轉換芯片，以多級流水線結構原理設計而成，內部串聯(lián)五級ADC子模塊。芯片在輸入時鐘控制下，轉換過程分級進行，每級轉換獲得2位結果，逐級精化，直至最后一級達到10位分辨率輸出，采樣時鐘BCLKXO由DSP單元產生，實現(xiàn)數據采集功能。當主機發(fā)出控制信號時，在每個BCLKXO的上升沿啟動一次采樣的同時產生一次中斷，通知DSP讀取轉換好的數據，DSP將讀取的數據暫存在SRAM中。數字信號處理器DSP是微波交通狀態(tài)檢測器的處理核心，主要的作用是完成對回波信號的數字處理，程序存儲器SST39VF400A是SST公司推出的FLASH ROM存儲器。它的存儲容量為4MB，采用3. 3V單電源供電，因而無需額外提供高電壓即可通過一些特殊的命令字序列來實現(xiàn)對各個子模塊的讀寫和擦除，并可重復讀寫十萬次以上。數據存儲器采用美國賽普拉斯公司的CY7C1021V，是64K字節(jié)的高速靜態(tài)RAM，作為數字信號處理器的外擴存儲單元，主要存儲數字信號處理器處理過程中的臨時數據?？删幊踢壿嬁刂破鰿PLD采用萊迪思公司的ISPMACH4064V，作為主邏輯控制器件，具有64K的內部存儲器，最高速度可以達到400MHz，并支持系統(tǒng)在線編程。ISPMACH4064V為數字信號處理器TMS320VC5402的外設提供地址編碼及其它一些控制信號的功能。微控制器作為與上位機的傳輸單元，采用美國賽普拉斯半導體公司的EZ-USB，在其內部集成了一個工業(yè)標準的8051處理器的高性能CPU,支持USB2. O高速模式提供的高帶寬全部USB吞吐量。使用EZ-USB芯片的USB設備不受限于端點的數量、緩存的大小或傳送速度。外擴存儲器采用臺灣來揚LY0NTEK公司的低功率SRAM LY62256，LY62256使用極高性能，高可靠性的CMOS技術用于擴展微控制器的外部存儲器。模數轉換單元采用美國TI公司的TLC876，該芯片是10位并行模擬/數字轉換芯片，在系統(tǒng)中的作用為將微波天線傳出的回波模擬信號轉換為數字信號，交由數字信號處理器DSP處理分析。數模轉換單元采用美國TI公司的TLV5619，是低功耗的12位單通道并行DAC，具有電壓輸出和異步更新等功能。在系統(tǒng)中的作用是將數字信號處理器DSP發(fā)出的數字信號轉換為模擬信號控制微波天線發(fā)射微波信號。TLV5619是帶有緩沖基準輸入的雙路12位數模轉換器，DSP通過CMOS兼容的3線串行總線，可對TLV5619實現(xiàn)數字控制。串行實時時鐘采用美國達拉斯公司的DS1302，具有實時時鐘時間、日期等功能，數字電位器MAX5481是10位(即1024抽頭)非易失、線性變化、可編程分壓器和可變電阻器，其兩個固定端電阻為IOkQ，實現(xiàn)機械數字電位器的功能，可配置成3線串行SPI兼容接口或增/減(Up / Down)數字接口。在其內部有非易失、電可擦除可編程只讀存儲器(E2PR0M)，用于存儲上電時滑動端的初始位置。MAX5481有16引腳TQFN和14引腳TSSOP兩種封裝。其引腳功能H為可變電阻高電平端；W為可變電阻滑動端；L為可變電阻低電平端；VDD為電源正極；GND為電源地。VSS為電源負極，CS為片選信號，低電平有效；SPI / UD用于接口方式的選擇。高電平時選擇SPI接口方式，低電平時選擇Up / Down方式；SCLK(INC)用于兩種方式的切換，在SPI方式下，為時鐘信號輸入端；在Up / Down方式，每個下降沿均使W端增加或減??；DIN(U / D)用于兩種方式的切換，在SPI方式下，DIN為數據信號輸入端；在Up /Down方式下，決定W端的變化方向。微控制器EZ-USB對MAX5481的控制過程如下，上電后，MAX5481復位工作，先讀取非易失存儲器中的數據，經鎖存器、解碼電路，使W端移至預先設定的位置。接口選擇電路根據SPI / UD引腳電平選擇接口方式，由SPI接口或Up / Down接口改寫鎖存器的數據，經解碼后來改變W端的位置，從而改變分壓比和上下電阻值。本實用新型是利用測距雷達原理，通過微波天線對路面發(fā)射微波，同時接收物體反射回來的回波信號，經過對信號的濾波、放大處理與模數轉換后，由數字信號處理器對其進行相應的分析處理運算，處理后的結果通過USB端口發(fā)送至上位機，從而得到當前位置的交通狀態(tài)信息。主要應用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量調查站和橋梁的交通參數采集，提供車流量、速度、車道占有率和車型等實時信息，本實用新型的檢測器可安裝在路側的燈桿上或專門的立柱上，當車輛通過微波檢測器區(qū)域時對車輛進行檢測，并將處理后的數據通過有線或無線的方式上傳至監(jiān)控中心，為交通控制管理、信息發(fā)布等提供 數據支持。
權利要求1.一種微波交通狀態(tài)檢測器，由數字信號處理模塊、數據傳輸模塊、微波天線模塊組成，其特征是數字信號處理模塊由數字信號處理器、程序存儲器、數據存儲器、可編程邏輯控制器組成，數字信號處理器的程序選擇信號端、數據選擇信號端分別與程序存儲器、數據存儲器的片選端連接，數字信號處理器的并行地址總線與程序存儲器、數據存儲器的地址總線連接，數字信號處理器的并行數據總線與程序存儲器、數據存儲器的數據總線連接，數字信號處理器的讀寫控制信號端、存儲器選通信號端、I/o空間選通信號端與可編程邏輯控制器的輸入端口連接，由可編程邏輯控制器產生讀、寫控制邏輯，可編程邏輯控制器的輸出端口輸出讀允許信號、寫允許信號，其中讀允許信號分別通過信號線與數據存儲器和程序存儲器的讀使能端連接，寫允許信號分別通過信號線與數據存儲器和程序存儲器的寫使能端連接，數據傳輸模塊由內嵌USB2. O接口的微控制器、數字電位器、外擴存儲器組成，微控制器與數字信號處理器的主機接口相連接，具體接線方式為數字信號處理器的主機接口中的雙向并行數據總線與微控制器的數據總線連接，數字信號處理器的主機接口中的兩個寄存器選通控制端口分別與微控制器的通用可編程接口 PA 口中的兩個I/O 口線連接，數字信號處理器的主機接口中的讀寫控制信號端與微控制器的讀寫使能端連接，數字信號處理器的主機接口中的數據選通信號端與微控制器中的數據選通使能端相連，數字信號處理器的主機接口中的字節(jié)輸入識別信號端與微控制器中的字節(jié)傳輸控制信號端相連，數字信號處理器的主機接口中的傳輸準備好信號端與微控制器中的通信準備好輸入信號端連接，數字信號處理器的主機接口中的中斷信號端與微控制器中的中斷信號端連接，數字信號處理器的主機接口中的片選信號端接地電位，微控制器的數據總線與外擴存儲器的數據總線連接，微控制器的地址總線與外擴存儲器的地址總線連接，微控制器的讀控制端、寫控制端分別與外擴存儲器的讀、寫使能端連接，微控制器的片選控制端與外擴存儲器的片選端連接，微控制器的USB輸出端口與上位機連接，微控制器的通用可編程端口 PB 口中的兩個I/O 口線分別與數字電位器的片選端、工作方式選擇端連接，微控制器的串行時鐘端與數字電位器的時鐘端連接，微控制器的串行數據端與數字電位器的數據端連接，微波天線模塊由微波天線、濾波電路、放大電路、模數轉換器、數模轉換器組成，數字信號處理器的數據總線與數模轉換器的數據總線連接，數字信號處理器的寫控制端與數模轉換器的寫使能端連接，數模轉換器的模擬信號輸出端與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端與微波天線的接收端連接，微波天線的發(fā)送端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與模數轉換器的數字信號輸入端連接，數字信號處理器的數據總線與模數轉換器的數據總線連接，數字信號處理器的外部輸出標志端與模數轉換器的片選端連接，數字信號處理器的傳輸時鐘信號端與模數轉換器的時鐘信號端連接，數字電位器的可變電阻低電平端與濾波電路連接。
專利摘要一種微波交通狀態(tài)檢測器，由數字信號處理模塊、數據傳輸模塊、微波天線模塊組成，數字信號處理模塊由數字信號處理器、程序存儲器、數據存儲器、可編程邏輯控制器組成，數據傳輸模塊由內嵌USB2.0接口的微控制器、數字電位器、外擴存儲器組成，微波天線模塊由微波天線、濾波電路、放大電路、模數轉換器、數模轉換器組成，該微波交通狀態(tài)檢測器采用高速數字信號處理器，配合嵌入USB2.0協(xié)議的微控制器，實現(xiàn)上位機與數字信號處理器之間的高速通信，具備低成本、低功耗的優(yōu)點，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可以為交通管理提供準確、可靠、實時的交通信息，保障交通管理系統(tǒng)的正常運行。
文檔編號G08G1/01GK202632525SQ20122025506
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2012年5月31日
發(fā)明者宋向輝, 李斌, 侯衛(wèi)星, 朱書善, 李亞檬, 劉楠, 蔡勝昔 申請人:交通運輸部公路科學研究所, 北京中科新拓儀器有限責任公司