紅外線測(cè)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(cè)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(cè)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(shí)，給單片機(jī)一個(gè)信號(hào)脈沖，啟動(dòng)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(shí)，經(jīng)單片機(jī)處理給出一個(gè)信號(hào)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(cè)量的距離顯示在顯示器上。

  3 紅外線測(cè)距在汽車(chē)防撞系統(tǒng)的應(yīng)用

  3.1 基本特點(diǎn)

  本文研究的汽車(chē)紅外防撞系統(tǒng)吸收了國(guó)內(nèi)外各種測(cè)距儀的部分特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)汽車(chē)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(lái)的，具有以下特點(diǎn)：

  1）汽車(chē)在行進(jìn)中能自動(dòng)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(chē)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(cè)的車(chē)間距為30m時(shí)，發(fā)出警告聲提醒駕駛員注意剎車(chē)；

  3）探測(cè)的車(chē)間距為20m時(shí)，給出自動(dòng)剎車(chē)信號(hào)；若裝有自動(dòng)剎車(chē)裝置，則自動(dòng)剎車(chē)減速。

  3.2 汽車(chē)紅外防撞系統(tǒng)

  汽車(chē)紅外防撞系統(tǒng)的電路原理框圖如圖2所示。

 圖2 汽車(chē)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(dòng)剎車(chē)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(jí)放大電路、第2級(jí)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(hào)后經(jīng)第1級(jí)與第2級(jí)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(shí)鐘振蕩器和單片機(jī)組成，經(jīng)過(guò)編程，單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)、計(jì)算時(shí)間t和測(cè)量距離s，并將測(cè)量距離連續(xù)輸出給顯示裝置，同時(shí)在車(chē)間距離為30m時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)和車(chē)間距為20m時(shí)，產(chǎn)生自動(dòng)剎車(chē)減速信號(hào)。

  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(hào)經(jīng)譯碼器譯碼，通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。

  可動(dòng)態(tài)顯示車(chē)與障礙物的距離。

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