Измеритель скорости

Краткое описание

Устройство предназначено для бесконтактного измерения скорости движущегося объекта и ее отображения на четырехразрядном семисегментном индикаторе. Оно может быть использовано при проведении спортивных соревнований, контроля скоростного режима на автодорогах или для чего-то еще. Для измерения используются два оптических датчика, скорость рассчитывается микроконтроллером по формуле v=S/t, где S - расстояние между датчиками (4 метра), а t - время, прошедшее между срабатываниями первого и второго датчика. Скорость отображается в км/ч, пределы измерения от 2,1 до 140,6, точность 0,1 но на больших скоростях точность может уменьшаться, это связано с инерционностью датчиков и ограниченными возможностями микроконтроллера.

Схема не предназначена для обучения, для ее сборки необходимо уже иметь опыт работы с цифровыми микросхемами.

Схема

Устройство состоит из микроконтроллера AT90S8515 (или ATmega8515 в режиме совместимости), индикаторов и измерительных датчиков.


Схема измерителя скорости

Показан только простейший вариант подключения индикаторов, подключение датчиков не показано вообще, т.к. это пример схемы, а конкретный окончательный вариант зависит от того где она будет использоваться. Датчики подключаются к выводам РА0 и РА1, активный уровень - низкий. Сегменты индикатора к выводам РС0..РС6, (подробнее в файле razrads.jpg находящемся в архиве с прошивкой микроконтроллера). Разряды индикатора к выводам РD4(старш.)...PD7(млад.). Так же к микроконтроллеру подключен кварц на 8 МГц, и напряжение питания с фильтрующим конденсатором 0,1 мкФ. В качестве датчика используется оптопара, например на основе лазерной указки, можно так же использовать приемник от пульта дистанционного управления, они не требуют точной настройки направления излучателя, но имеют инерционность не менее 5 мс. Инерционность приводит к ухудшению точности измерения, так при скорости движения 100 км/ч и погрешности измерения времени 5 мс, погрешность скорости будет 3,35 км/ч. Точность измерения времени микроконтроллером - 0,1 мс.

Если возникнут вопросы по поводу схемы, просьба задавать их тому человеку который ее собирал, вот адрес его сайта: www.cherna-denis.narod.ru, относительно программы обращайтесь ко мне, ссылка ниже.

Собранная схема:

Внешний вид измерителя скорости

Алгоритм работы

После включения устройства в младшем разряде индикатора отображается ноль, программа находится в режиме ожидания сигнала от первого датчика. Как только сигнал получен, на индикатор выводятся четыре мигающие горизонтальные черты, говорящие о том, что идет процесс измерения. После срабатывания второго датчика на индикаторы выводится полученное значение скорости, и программа снова переходит в режим ожидания сигнала с первого датчика для следующего цикла измерения.

Если скорость объекта больше 140,6 км/ч, на индикаторах будет число 140,6, если скорость меньше 2,1 км/ч, то, не дождавшись срабатывания второго датчика, программа вернется в исходное состояние.

Измерение возможно только при движении в одном направлении, от первого датчика ко второму.

Эта статья опубликована в журнале "Радиолюбитель".
Скачать (15 KБ).