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电子眼抓拍图 电子眼抓拍大解密( 六 )

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该测量方法的关键是计时显示器的设计．不同接口的触发器和不同触发规则的设定，分别适应不同类型的电子警察系统(如线圈型、雷达型等)和抓拍方式(如车头抓拍、车尾抓拍等)，以下针对雷达型电子警察，详细介绍适用于车头抓拍和车尾抓拍的计时显示器设计 。
3 计时显示器设计
3．1 硬件电路设计
图2给出计时显示器的硬件设计原理电路 。
其中包括：①主控器件(ATl)：采用应用比较广泛的AT89S5l单片机，它是整个计时显示器的核心，用于读取串口数据，触发判断并控制计时电路；②晶体振荡器(X1)：12 MHz的有源晶体振荡器(1个机器周期包括12个时钟周期，因此1个机器周期为lμs，能较准确产生1 ms的定时中断)；③锁存器(Ul、U2、U3)：采用74LS573，也可用74LS373，由于用摄像机拍摄显示结果，因此显示数据必须锁定，而单片机AT89S51的I/O端口有限，采用锁存器扩展并行输出，如需要扩展3个并行输出端口，则需要3个选能信号(P2．0、P2．1、P2.2)；④数码管(DSl、DS2、DS3)：7段共阳极数码管用于显示计时时间 。
由于要测量的延时约为几百毫秒，使用3个数码管就能满足系统要求；⑤串行接口(MAX232)：由于RS232信号的电平逻辑与单片机的串行端口的电平逻辑不一致，因此需要电平转换 。
该系统采用MAX232器件 。
单片机AT89S51的P0端口作为数据位与锁存器相连，单片机串口经MAX232器件转换后(图2中的RXlD、TXD)接入电子警察系统(雷达的串口) 。
3．2 软件程序设计
软件设计主要包括触发判断和计时显示两部分 。
3．2．1 触发判断
判断何时启动计时电路开始计时 。
单片机串口通过缓冲器SBUF接收雷达的速度数据，接收一个比特数据，清除RI标志位，然后再接收下一个数据 。
抓拍方式不同(车头或车尾抓拍)，则触发的条件也不同，触发判断如见表l所示 。
采用车尾抓拍时，由于触发判断时加入了延时，计时电路从10开始计时 。
3．2．2 计时显示
以毫秒为单位进行计时和显示控制，关键是配合拍摄需求的静态显示控制，即3位数字同时点亮 。
具体过程是：设定单片机定时器初值使其产生1 ms定时中断，1ms定时时间到则相应位计数加1，选通相应使能位(个位对应P2．0，十位对应P2．1，百位对应P2．2)，通过查表将相应的数字转换为显示码，当计时时间达到999 ms时停止计时显示 。
图3给出个位的计时显示控制程序流程 。
图3 个位的计时显示控制程序流程
注意：数码管的时间显示间隔应与摄像机的拍摄速度相匹配，即要求曝光时间小于时间分辨率 。
如为了获得1 ms的延时测量分辨率，应将电子警察的快门速度控制在1／l 000 s以下；若快门速度为1／500 s，时间分辨率只能达到2 ms 。
若两者不匹配，曝光时间大于时间分辨率，则导致时间显示重叠，无法读取正确的时间数值 。
4 实验结果
将该计时显示器应用于雷达型电子警察系统，采用具有外触发功能的摄像机抓拍，进行延时测试，分别测量车头抓拍和车尾抓拍的延时，每组测量50个数据 。
实际测量中，该电子警察系统在车头抓拍时延时12 ms，小延时6 ms，延时非常小，且延迟量稳定 。
在实验测量车尾抓拍延时时(控制器判断车辆离开的延迟设为500 ms)发现延迟值为757 ms，小值为748 ms，虽然延时较为稳定，但总延迟时间较长 。
在车速高的区域基本不能使用 。
5 结语
结果说明，该计时显示器设计的测量方法能方便有效地测量雷达型电子警察系统的抓拍延时 。
针对不同的抓拍系统，只需更改相应的计时显示器输入端触发方式，即可实现延时测量 。

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