CN205067747U - 一种基于单片机的测速装置 - Google Patents

Abstract

一种基于单片机的测速装置，包括激光发射模块，光学处理模块和激光接收模块；所述的激光发射模块包括驱动电路以及与驱动电路相连的激光器；所述的光学处理模块包括用于将激光器发出的光线聚焦为平行光发射的第一透镜，第一透镜的后端设置第一分束镜，第一分束镜的输出光线分别发射至目标体和第二分束镜，第一分束镜的输出光线以及目标体反射回来的光线先后被激光接收模块的探测器接收；所述的激光接收模块还包括信号放大整形器，探测器的输出经过信号放大整形器连接单片机，单片机连接用于显示测试速度的显示屏。本实用新型在远程和精度不高的情况下，脉冲测速功率较大，易实现，更易于操作。

Description

一种基于单片机的测速装置

技术领域

本实用新型涉及激光测速领域，具体涉及一种基于单片机的测速装置。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，汽车的普及率也越来越高，因而交通管理任务加重，急需对汽车速度有一个有效的检测手段，由于激光的光束强、方向性好，其有效测速距离相对于雷达测速较远，能测到1km以外，并且测速精度高，误差小于1km/h，但是激光光束必须要瞄准垂直于激光光束的平面反射点，由于被测车辆的距离远而处于移动状态，是非合作目标，不容易瞄准，目前已生产出具有连续自动测速功能的激光测速仪，鉴于激光测速原理，激光测速仪不可能在运动中使用，只能在静止状态下应用，所以交警都把仪器放在巡逻车上，在停车静止时使用。因为激光测速仪的取证能力远远大于雷达测速仪，因而受到全世界广泛的认可和推广。目前大部分国家采用的激光测速仪采用的是一类安全激光，对人眼无害。相位法测速的测量精度高，适于观测地形和海浪起伏等需要更高精度的场合，但它对光路的要求非常严格，设计比较复杂。因此，设计出在远程和精度不高的情况下，测速功率较大，系统简单，易实现，便于操作，能够达到使用者需求的测速装置，是目前所要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于单片机的测速装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

包括激光发射模块，光学处理模块和激光接收模块；所述的激光发射模块包括驱动电路以及与驱动电路相连的激光器；所述的光学处理模块包括用于将激光器发出的光线聚焦为平行光发射的第一透镜，第一透镜的后端设置第一分束镜，第一分束镜的输出光线分别发射至目标体和第二分束镜，第一分束镜的输出光线以及目标体反射回来的光线先后被激光接收模块的探测器接收；所述的激光接收模块还包括信号放大整形器，探测器的输出经过信号放大整形器连接单片机，单片机连接用于显示测试速度的显示屏。

所述的第一分束镜与目标体之间设置用于光线汇聚的第二透镜。

所述的目标体反射回来的光线依次经过第三透镜和第二分束镜被探测器接收。

所述的第三透镜前端设置有用于滤除目标体反射回来光线杂波的窄带滤波片。

所述的窄带滤波片的主峰波长为905nm，半宽2nm，主峰偏差0.5nm。

所述的第一透镜，第二透镜和第三透镜均采用双胶合透镜。

所述的激光发射模块与激光接收模块通过单片机连接，驱动电路连接在单片机上。

第一分束镜上安装有指示灯以及用于接收激光信号并触发指示灯工作的激光感应器。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：激光器发出的光线通过第一透镜聚焦为平行光，然后经过第一分束镜将一部分光线先传输至探测器，确定出计时开始时刻t1，第一分束镜将另一部分光线发射至目标体，目标体反射回来的光线后传输至探测器，确定出计时结束时刻t2，通过公式S1＝(t2-t1)c/2即能够得出首次测量的距离，同样的方法再得出第二次测量的距离S2，利用不同时刻的距离计算得出这段时间内的平均速度，测试的速度最终在显示屏上直接显示。本实用新型在远程和精度不高的情况下，脉冲测速的功率较大，系统比相位法简单，容易实现，更易于操作，整个系统较其他方法更满足使用者的需求。

进一步的，本实用新型第一分束镜与目标体之间设置第二透镜，目标体反射回来的光线经过第三透镜被探测器接收，通过透镜能够将微弱的光线进行汇聚，提高检测的可靠性。

进一步的，本实用新型激光发射模块与激光接收模块通过单片机连接，单片机分别连接激光发射模块的驱动电路以及激光接收模块的信号放大整形器，通过单片机实现全局控制。

附图说明

图1本实用新型的整体结构示意图；

附图中：Ⅰ-激光发射模块；Ⅱ-光学处理模块；Ⅲ-激光接收模块；1-驱动电路；2-激光器；3-第一透镜；4-指示灯；5-第一分束镜；6-目标体；7-窄带滤波片；8-探测器；9-信号放大整形器；10-单片机；11-显示屏；12-第二分束镜；13-第二透镜；14-第三透镜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

参见图1，本实用新型结构上包括激光发射模块Ⅰ，光学处理模块Ⅱ和激光接收模块Ⅲ。

激光发射模块Ⅰ包括驱动电路1以及与驱动电路1相连的激光器2；

光学处理模块Ⅱ包括用于将激光器2发出的光线聚焦为平行光发射的第一透镜3，第一透镜3的后端设置第一分束镜5，第一分束镜5的输出光线分别发射至目标体6和第二分束镜12，第一分束镜5与目标体6之间设置用于光线汇聚的第二透镜13。第一分束镜5的输出光线以及目标体6反射回来的光线先后被激光接收模块Ⅲ的探测器8接收。其中目标体6反射回来的光线依次经过第三透镜14和第二分束镜12被探测器8接收，第三透镜14前端设置有用于滤除目标体6反射回来光线杂波的窄带滤波片7。第一分束镜5上安装有指示灯4。

窄带滤波片7的主峰波长为905nm，半宽2nm，主峰偏差0.5nm。

激光接收模块Ⅲ包括探测器8和信号放大整形器9，探测器8的输出经过信号放大整形器9连接单片机10，单片机10连接用于显示测试速度的显示屏11。

第一透镜3，第二透镜13和第三透镜14均采用双胶合透镜。

激光发射模块Ⅰ与激光接收模块Ⅲ通过单片机10进行连接，单片机10分别连接激光发射模块Ⅰ的驱动电路1以及激光接收模块Ⅲ的信号放大整形器9。

本实用新型的工作原理为：通过第一透镜3，将激光器2发出的脉冲光聚焦为平行光发射，即激光器2的准自系统，然后一部分光经第一分束镜5到探测器8，这是计时的开始时刻t1；大部分光经第二透镜13汇聚后射向目标体6，经目标体6反射回来的散射光先通过窄带滤波片7滤除杂波，再由第三透镜14将微弱的反射光会聚到小面积的光电的探测器8上，这是计时的结束时刻t2，这样通过单片机10控制能够得到第1次测量的距离S1＝(t2-t1)c/2，同理，对应第二次测量计时的开始时刻t3与计时的结束时刻t4，能够得到测量的距离S2，因而能够计算出这段时间内的平均速度，测试的速度在显示屏11上直接进行显示。

本实用新型通过单片机来控制测速装置，在远程和精度不高的情况下，脉冲测速功率较大，系统比相位法简单，易实现，更易于操作，整个系统较其他方法易达到使用者需求。

以上结合具体实施例进一步阐述了本实用新型，应理解为，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外，在阅读了本实用新型内容之后，本领域技术人员对本实用新型做出的各种等价形式修改，同样落在所附权利要求书所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种基于单片机的测速装置，其特征在于：包括激光发射模块(Ⅰ)，光学处理模块(Ⅱ)和激光接收模块(Ⅲ)；所述的激光发射模块(Ⅰ)包括驱动电路(1)以及与驱动电路(1)相连的激光器(2)；所述的光学处理模块(Ⅱ)包括用于将激光器(2)发出的光线聚焦为平行光发射的第一透镜(3)，第一透镜(3)的后端设置第一分束镜(5)，第一分束镜(5)的输出光线分别发射至目标体(6)和第二分束镜(12)，第一分束镜(5)的输出光线以及目标体(6)反射回来的光线先后被激光接收模块(Ⅲ)的探测器(8)接收；所述的激光接收模块(Ⅲ)还包括信号放大整形器(9)，探测器(8)的输出经过信号放大整形器(9)连接单片机(10)，单片机(10)连接用于显示测试速度的显示屏(11)。

2.根据权利要求1所述的基于单片机的测速装置，其特征在于：所述的第一分束镜(5)与目标体(6)之间设置用于光线汇聚的第二透镜(13)。

3.根据权利要求2所述的基于单片机的测速装置，其特征在于：所述的目标体(6)反射回来的光线依次经过第三透镜(14)和第二分束镜(12)被探测器(8)接收。

4.根据权利要求3所述的基于单片机的测速装置，其特征在于：所述的第三透镜(14)前端设置有用于滤除目标体(6)反射回来光线杂波的窄带滤波片(7)。

5.根据权利要求4所述的基于单片机的测速装置，其特征在于：所述的窄带滤波片(7)的主峰波长为905nm，半宽2nm，主峰偏差0.5nm。

6.根据权利要求3所述的基于单片机的测速装置，其特征在于：所述的第一透镜(3)，第二透镜(13)和第三透镜(14)均采用双胶合透镜。

7.根据权利要求1所述的基于单片机的测速装置，其特征在于：所述的激光发射模块(Ⅰ)与激光接收模块(Ⅲ)通过单片机(10)连接，驱动电路(1)连接在单片机(10)上。

8.根据权利要求1所述的基于单片机的测速装置，其特征在于：第一分束镜(5)上安装有指示灯(4)以及用于接收激光信号并触发指示灯工作的激光感应器。