紅外線測距系統(tǒng)的建立及應(yīng)用[2]

  2.2 系統(tǒng)的建立

  根據(jù)以上的測距原理，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的基本框圖如圖1。

   圖1 紅外線測距系統(tǒng)基本框圖

  紅外發(fā)射電路發(fā)射出40kHz頻率的紅外線，當(dāng)遇到障礙物紅外線發(fā)生漫反射，紅外線接收電路第一次接收到反射的紅外線時，給單片機(jī)一個信號脈沖，啟動單片機(jī)內(nèi)的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器置位進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)；當(dāng)接收電路第二次接收到反射器的紅外線時，經(jīng)單片機(jī)處理給出一個信號脈沖，使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)被鎖存，然后經(jīng)單片機(jī)處理，將測量的距離顯示在顯示器上。

  3 紅外線測距在汽車防撞系統(tǒng)的應(yīng)用

  3.1 基本特點(diǎn)

  本文研究的汽車紅外防撞系統(tǒng)吸收了國內(nèi)外各種測距儀的部分特點(diǎn)，結(jié)合我國汽車電子工業(yè)發(fā)展方向和現(xiàn)有電子技術(shù)基礎(chǔ)上而設(shè)計(jì)出來的，具有以下特點(diǎn)：

  1）汽車在行進(jìn)中能自動連續(xù)跟蹤顯示障礙物的距離；

  2）在交通量較大的高速公路的車間距離一般為30～50m，本裝置設(shè)置極限安全距離為30m，當(dāng)探測的車間距為30m時，發(fā)出警告聲提醒駕駛員注意剎車；

  3）探測的車間距為20m時，給出自動剎車信號；若裝有自動剎車裝置，則自動剎車減速。

  3.2 汽車紅外防撞系統(tǒng)

  汽車紅外防撞系統(tǒng)的電路原理框圖如圖2所示。

 圖2 汽車紅外防撞系統(tǒng)的電路原理框圖

  本系統(tǒng)由發(fā)射部分、接收部分、單片機(jī)、譯碼顯示電路、報(bào)警部分及自動剎車減速裝置六部分組成。

  發(fā)射部分：由40kHz振蕩器，恒流發(fā)射發(fā)路和發(fā)射探頭等組成，振蕩器產(chǎn)生占空比非常小的窄脈沖，采用恒流源提供20mA左右的電流，這樣減小了功耗，提高了發(fā)射功率，最后紅外線由發(fā)射探頭聚焦，以散射角小于2°發(fā)射。

  接收部分：由紅外線接收頭、第1級放大電路、第2級放大電路、整形、AGC控制增益等電路組成，紅外線接收頭接收信號后經(jīng)第1級與第2級放大電路放大，由施密特觸發(fā)器電路整形，送入單片機(jī)處理。其中AGC控制接收電路的增益，保證恒幅輸出。

  單片機(jī)：由時鐘振蕩器和單片機(jī)組成，經(jīng)過編程，單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動計(jì)數(shù)、計(jì)算時間t和測量距離s，并將測量距離連續(xù)輸出給顯示裝置，同時在車間距離為30m時產(chǎn)生報(bào)警信號和車間距為20m時，產(chǎn)生自動剎車減速信號。

  譯碼顯示電路：由譯碼電路、顯示器組成，單片機(jī)輸出的距離信號經(jīng)譯碼器譯碼，通過顯示器顯示出來。

  可動態(tài)顯示車與障礙物的距離。

[1]  [2]  [3]