本文關(guān)鍵詞：太陽能雷達測速儀的能耗分析與改進，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著交通越來越發(fā)達,雷達測速儀廣泛使用,雷達測速儀是長時間不間斷性工作、消耗電量大。用于社區(qū)道路和邊遠公路的太陽能雷達測速儀采用傳統(tǒng)市電供電需消耗大量人力和物力、且不節(jié)能。采用太陽能供電、連續(xù)陰雨天時需大體積和大容量的電池供電。在國標GB/T21255-2007《機動車測速儀》中對電源適應(yīng)性也做出相關(guān)界定,研究在保證安全性的同時又能降低太陽能雷達測速儀的能耗非常有意義。主控、通信和存儲模塊采用的是低功耗芯片、工作電流小、工作時間具有間斷性和用戶選擇性,因此其能耗不是主要部分,最主要的能耗是LED顯示模塊和雷達模塊。LED顯示屏是由室外高亮度1536個三色點陣燈珠組成,能耗大,晚上背景光強小、對比度大,LED顯示屏亮度與白天相近導(dǎo)致能量浪費、同時太亮容易造成光污染；雷達工作具有連續(xù)性、持久性和實時性等要求,探測角度過大會造成顯示車速的誤差大、導(dǎo)致雷達捕獲目標區(qū)域和能耗增大；電源轉(zhuǎn)化效率低易導(dǎo)致大量能量以熱能形式浪費。為此提出了四種能耗改進方法。(1)在顯示屏方面,結(jié)合人眼對光的視覺特性,在保證安全性和實時性下采用光電傳感器PT334,光電傳感器將外界光轉(zhuǎn)換為集電極發(fā)射極間的模擬電壓,通過ATMEGA128的ADC轉(zhuǎn)換器將模擬電壓轉(zhuǎn)化為不同的數(shù)字量、通過軟件編程判斷數(shù)字量所屬閾值區(qū)域,從而調(diào)整顯示屏晚上和陰天亮度的大小來降低能耗。(2)雷達方面,調(diào)整雷達探測角度,實驗分析社區(qū)道路上的車輛數(shù)和車輛通過雷達探測區(qū)域的時間等規(guī)律,結(jié)合軟件設(shè)置ADC比較器保護電池選擇系統(tǒng)進入待機模式來降低能耗。(3)電源部分采用的是DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓控制器提高能遞轉(zhuǎn)化效率節(jié)約能耗。(4)在軟件方面采用脈寬調(diào)制和LED軟件掃描相結(jié)合的辦法降低LED的能耗。實驗結(jié)果表明：與國內(nèi)具有代表性和較為大眾的同類型的雷達測速儀相比,能耗降低23.1%；與國外具有世界領(lǐng)先水平的同類型的太陽能雷達測速儀相比,能耗降低0.8%。
【關(guān)鍵詞】：雷達測速 節(jié)能 太陽能供電 LED顯示
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U491.116
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-12
• 1 引言12-16
• 1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和課題研究意義12-14
• 1.2 課題研究的目的和內(nèi)容14
• 1.3 本文工作和課題創(chuàng)新點14-15
• 1.4 后續(xù)章節(jié)安排15-16
• 2 太陽能雷達測速儀結(jié)構(gòu)和能耗分析16-27
• 2.1 太陽能雷達測速儀的總體設(shè)計結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 控制模塊和通信模塊的結(jié)構(gòu)和能耗分析17-18
• 2.3 數(shù)據(jù)存儲模塊和雷達模塊的結(jié)構(gòu)和能耗分析18-19
• 2.4 示模塊的結(jié)構(gòu)和能耗分析19-24
• 2.5 電源模塊的結(jié)構(gòu)和能耗分析24-26
• 2.6 能耗分析小結(jié)26-27
• 3 能耗改進的實現(xiàn)方法27-36
• 3.1 采用光電傳感器降低能耗27-29
• 3.2 智能待機模式29-32
• 3.2.1 工作模式選擇29
• 3.2.2 雷達探測角度29-32
• 3.3 采用DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓控制器降壓32-33
• 3.4 采用PWM和LED軟件掃描相結(jié)合33-35
• 3.5 小結(jié)35-36
• 4 能耗改進方法的具體實現(xiàn)36-47
• 4.1 光電傳感器節(jié)能具體實現(xiàn)36-39
• 4.1.1 硬件實現(xiàn)36-37
• 4.1.2 軟件實現(xiàn)37-39
• 4.2 待機模式的具體實現(xiàn)39-41
• 4.3 DC-DC開關(guān)穩(wěn)壓控制器的實現(xiàn)41-45
• 4.3.1 電池充電電源部分實現(xiàn)41-43
• 4.3.2 顯示模塊供電電源實現(xiàn)43-44
• 4.3.3 CPU主控供電電源實現(xiàn)44-45
• 4.4 PWM和LED軟件掃描相結(jié)合減少能耗的具體實現(xiàn)45-46
• 4.5 小結(jié)46-47
• 5 能耗改進的實驗結(jié)果47-61
• 5.1 光電傳感器測試結(jié)果47-51
• 5.1.1 LED示屏在背景光中的對比度47-49
• 5.1.2 光電傳感器的電流和外界光強的關(guān)系49-50
• 5.1.3 光電傳感器降低能耗50-51
• 5.2 待機模式的測試結(jié)果51-54
• 5.3 開關(guān)穩(wěn)壓控制器的測試結(jié)果54-57
• 5.4 總體測試結(jié)果57-60
• 5.4.1 與國內(nèi)同類型雷達測速儀對比57-59
• 5.4.2 與國外同類型雷達測速儀對比59-60
• 5.5 小結(jié)60-61
• 6 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 本文工作總結(jié)61
• 6.2 后續(xù)工作和工作展望61-63
• 參考文獻63-66
• 附錄A66-67
• 附錄B67-68
• 附錄C68-69
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果69-71
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集71

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1 ;河北省雷達測速儀強檢工作順利展開[J];中國計量;2007年02期

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6 劉巖;;關(guān)于雷達測速儀計量檢定問題探討[J];黑龍江科技信息;2012年35期

7 魏曉武;;機動車雷達測速儀測量不確定度的評定[J];大眾標準化;2013年01期

8 朱俊杰;單凱鋒;;手握式雷達測速儀誤差估計與試驗分析[J];計量技術(shù);1989年03期

9 鐘亞暉,鄧麗娟,肖文;雷達測速儀檢定裝置的有關(guān)技術(shù)問題[J];實用測試技術(shù);2002年06期

10 廉飛宇;張元;;雷達測速儀標定裝置的研制[J];中國測試技術(shù);2007年05期

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1 ;公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)(治安卡口)中雷達測速儀新技術(shù)應(yīng)用[A];第七屆中國智能交通年會論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓基平邋李鳳華;我市公路交通安全管理將全面啟用雷達測速儀[N];遼源日報;2008年

2 曼文;高科技斗法[N];中國計算機報;2005年

3 實習(xí)生楊柳;二三環(huán)路測速雷達圖隨點隨看[N];北京日報;2003年

4 宣鳴　張玉峰;揚城61測速點“盯”超速[N];揚州日報;2012年

5 謝朝霞邋方琦 記者 王梅;西安計量所雷達測速儀智能檢定裝置通過鑒定[N];中國質(zhì)量報;2008年

6 記者 劉霞;美開發(fā)出直接測量電子速度的技術(shù)[N];科技日報;2012年

7 楊蕾;首次雷達測速儀檢定裝置比對有了結(jié)果[N];中國質(zhì)量報;2008年

8 記者 王忠德;全警出動保道路平安[N];蘭州日報;2006年

9 張延 周靜 本報記者 陳鐵;兩者誤差出在瞬間加速上[N];中國質(zhì)量報;2013年

10 麻紅軍邋歐建志;鳳凰迎奧運交通秩序整治見實效[N];團結(jié)報;2008年

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1 邱平平;太陽能雷達測速儀的能耗分析與改進[D];北京交通大學(xué);2016年

2 陶超;基于光電傳感器的雷達測速儀檢定系統(tǒng)的設(shè)計[D];鄭州大學(xué);2009年

3 周晶晶;雷達測速儀數(shù)字信號處理系統(tǒng)的設(shè)計[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

4 郝興偉;基于車速傳感器的雷達測速儀檢定裝置[D];吉林大學(xué);2014年

5 周高杯;多運動目標的頻譜分析及基于DSP的雷達測速儀的設(shè)計[D];湖南大學(xué);2005年

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