> (1)
Несучі частоти випромінювачів f1 і f2 вибираємо рівними 200 МГц і 100 МГц відповідно. Підставивши у вираз (1) значення швидкості світла м/с і несучі частоти f1 і f2, отримаємо:. Частоту Доплера будемо вимірювати методом підрахунку числа імпульсів N генератора тактових імпульсів з періодом проходження t:
В В
таким чином, шукана швидкість автомобіля в км/год:
Вибираємо t = 0.27 мс, тоді. Для роботи з цілими числами спочатку обчислимо, а потім відкинемо молодшу цифру, при цьому додаванням 5 здійснюється заокруглення. br/>
Для швидкості автомобіля від 11 до 216 км/год (3 ... 60 м/с), число N буде знаходитися в діапазоні від 1851 до 92.
Повертаючись до функціональною схемою, нульовий рівень будемо використовувати для вимірювання частоти Доплера Fд, а при одиничному - будемо виробляти обчислення швидкості Va і виведення її значення на індикатори. Далі потрібно проводити контроль виміряної швидкості автомобіля і передавати управління фотознімальних апаратурі, якщо водій автомобіля порушив правила дорожнього руху, перевищивши швидкість. При цьому фотознімок буде зроблено в той момент, коли фотодатчик сформує сигнал на вході T1. Активним є нульовою його рівень, комутований на лінію P7.0 для спрацьовування фотоапарата.
В В
5 Розробка керуючої програми
В
5.1 Схема алгоритму
В
Схема алгоритму роботи керуючої програми зображена на малюнку 5.1. Після подачі сигналу скидання SR проводиться налаштування портів P1 і P2 на висновок інформації, здійснюється завантаження регістрів R1-R0 першого банку регістрів загального призначення мікроконтролера (РОН) інверсним двійковій-десятковим числом максимально допустимої швидкості, набраними на портах P6, P5, P4. Після скидання на лінії P7.0 (фотозйомка) виявиться неактивний одиничний рівень.
В
Малюнок 5.1 - Схема алгоритму керуючої програми
В
Потім мікроконтролер переходить в стан очікування імпульсу на своєму вході T0 (див. малюнок 5.1). Після його появи здійснюється підготовка РОНов використовуваного нульового банку. Далі, дочекавшись нульового рівня імпульсу, мікроконтролер здійснює вимірювання F доп , тобто визначення числа імпульсів "генератора" тактових імпульсів з фіксованим періодом проходження. "Генератор" тактів заснований на використанні тимчасової затримки на час t = 0.27 мс. Підрахунок кількості таких імпульсів проводиться на протязі всієї тривалості нульового рівня T0. Далі, відповідно до підрахованих числом N визначається швидкість, при цьому поділ виконується методом підрахунку кількості складань числа N до перевищення сумою (S) числа. Потім знайдена швидкість виводиться на індикатори. p> Обчислена на попередньому етапі роботи програми швидкість порівнюється з максимально допустимою швидкістю. У разі перевищення швидкості мікроконтролер чекає появи на вході T1 імпульсу (нульового рівня при спрацьовуванні фотодатчика) і комутує його на лінію P7.0, при цьому проводиться фотографування автомашини.
Якщо швидкість не перевищено (або після фотозйомки), робота програми повторюється з моменту очікування мікроконтролером імпульсів на вході T0.
5.2 Пояснення до програми
В
Лістинг керуючої програми наведено в додатку А. Програма організована в вигляді декількох підпрограм як закінчених функціональних модулів, це істотно покращує сприйняття тексту програми при читанні. Основна програма здійснює ініціалізацію, підготовку РОНов, висновок швидкості в порти P4, P5, P6 для індикації, порівняння знайденої швидкості з максимальною шляхом побайтного складання значення швидкості з інверсним значенням максимальної швидкості і відстеження ознаки переносу. Підпрограма N здійснює підрахунок числа N за нульовим рівнем. Підпрограма Y підраховує по заданому N число Y протягом одиничного рівня імпульсу. Підпрограмі PHOTO передається керування, якщо отримана швидкість більше максимально допустимої. Всі обчислення проводяться з використанням двійковій-десяткового подання N (R1, R0) і Y (R6, R5). При цьому змінні N і Y мають двобайтовий формат, тобто зберігаються у двох РОНах. Накопичувач S, використовується при виконанні операції ділення, має трехбайтовий формат і зберігається в РОНах R4, R3, R2. Додавання числа N в накопичувачі йде до тих пір, поки в п'ятому бите старшого регістра S (R4) НЕ з'явиться 1, що відповідає числу (якщо всі інші біти - 0).
Визначимо значення константи Z, яка завантажується в регістр R7 для реалізації фіксованою тимчасової затримки t = 0.27 мс: мс,
2.5 мкс - час одного машинного циклу при підключенні кварцу частоти 6 МГц;
14 - число машинних циклів виконання команд підпрограми N, які треба врахувати поряд з основною затримкою в лічильнику R7.
Звідси Z = 47 = 2Fh.
Зазначимо, що для реалізації обчислень задія...
