嵌入式控制器在电力监控与交通安全方案中的应用

（文章来源：安防知识网）

如今越来越多的电器始终处于耗电状态。例如电冰箱，其电源含间歇开关，只有当冰箱内部温度高于限定值时电源才被接通。实际上，耗电的设备到处都是，多媒体设备发出亮光的指示灯，表示它被关闭，在等待命令被再次打开。过去，闭合开关就意味着该设备不再有任何形式的工作。但在今天，“关掉”电视机只是使其处于待机模式，而许多电路仍在耗电。事实上，现在已经很难找到真正切断电源的电器。

微机也是隐蔽耗电的设备。在网络时代的今天，人们离开时还让微机下载文件、收取邮件等等，其耗电量仍值得考究。

MAXQ系列嵌入式控制器它的两个ADC分别设计用于监视电压通道和电流通道。在本项目中，MAXQ3120连续监视进入某设备的电压和电流。然后，它可以报告该设备的平均功率，用电高峰出现的次数和幅度，如有需要还可提供该设备的功率因数。

其最简单、直接的报告方法是在监视装置上配置一个小巧的LCD。LCD价格低廉，用来监视单个设备时，可做得非常紧凑、易用。该嵌入式控制器可在多种显示模式间进行切换(电压均方根、电流均方根、功率、度数等等)，可使用一个或多个按钮控制切换。

如需监视多个设备，可建立中心站来记录来自各从站的数据。并可用廉价的模块实现不太理想的数据传输。该嵌入式控制器的ADC仅有20,000次/秒的采样速率，这种速率无法解调100kHz范围内的载波(这个频段被普遍用于电力线控制系统)，但是它们可以解调音频范围的载波。如果数据传送速率足够慢，比如约10bps，其可实现非常可靠的通信。主站可以是单独的装置，也可以通过微机的串口与其连接。后一种方案更具有吸引力，因为微机的存储量足够大，且能够完成比微控制器更复杂的任务。

早年,交通管理执法部门曾使用多普勒测速雷达，如此系统的造价能大大降低，其用途就不仅限于对付道路交通上的超速违规者。例如，普勒测速雷达可在前方车辆停车时提醒驾驶员。

众所周知，多普勒雷达的工作原理比较简单。雷达装置发射一个连续的并且是已知频率的微波束，当微波束遇到移动目标后被反射回来。由于反射波的频率稍微高于或低于发射波的频率，所以把反射波和发射波混频后可以得到一个频率(称之为“拍音”)，其公式如下：V=[v×(f0/c)]×COSθ，其中，v是待测目标的速度，f0是额定发射频率，θ是目标运动方向与雷达系统之间的夹角(如图4)，c是光速。值得一提的是，如果目标直接对着雷达系统而来，则θ=0，COSθ=1，目标的运动速度变为：

如果Ku波段多普勒雷达产生频率为lkHz的“拍音”，则测量的目标直面而来(或而去)的速度为12.4m/S(即每小时28英里或45公里)。其中可用该嵌入式控制器处理这种音频信号(见图4)。

利用两个ADC通道中的一个，该嵌入式控制器能够采样雷达模块输出的差分信号，提取出其中的最强频率分量，并把它换算成每小时公里或英里数。此外，利用它的乘-加单元还可进行一些复杂的滤波运算，从复杂的信号中提取出最强的频率分量，并且可能从微弱信号中提取出有用信息(比如，多普勒雷达系统运载车辆本身的运动速度)。

很多情况下，用户接口的设计非常琐碎，常常是一些逻辑处理或者通过开关触发音频告警。有些应用中，微控制器还要周期性地记录速度，以及进行速度测量的时间和日期等。
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