Transportlīdzeklī uzstādītas infrasarkanās nakts redzamības ierīces dizains, pamatojoties uz PIC mikrokontrolleri
Strauji attīstoties automobiļu tirgum un pieaugot izpratnei par drošību, cilvēkiem tiek izvirzītas arvien augstākas prasības automobiļu drošības aizsardzības tehnoloģijām. Netālu no sliktā efekta trūkums kļūst par vienu no automašīnas vadīšanas drošības apdraudējumiem. Nopietnāk ir tas, ka, braucot naktī, vadītājs parasti tiek traucēts no otras puses transportlīdzekļa gaismas un parādās aklajā zonā, kas ir pakļauta ceļu satiksmes negadījumiem. Nakts redzamības sistēma var palīdzēt vadītājam orientēties tumsā, lai vadītājs varētu skaidri redzēt braukšanas vidi gan gaišā, gan tumšā situācijā. Tāpēc automobiļu infrasarkanās nakts redzamības sistēmas izstrādei ar vienkāršu struktūru, stabilu veiktspēju, labu uzticamību un spēcīgu pielietojamību ir svarīgas tirgus pielietojuma perspektīvas.
1 Vispārējais sistēmas dizains
1) Sistēmas princips
Saskaņā ar dažādiem darbības principiem infrasarkanās nakts redzamības sistēmas iedala pasīvajās infrasarkanās nakts redzamības sistēmās un aktīvās infrasarkanās nakts redzamības sistēmās. Aktīvā infrasarkanā nakts redzamības sistēma izmanto infrasarkano gaismas avotu, ko tā nēsā, lai aktīvi apgaismotu mērķi, un optiskās sistēmas objektīvs uztver mērķa atstaroto infrasarkano starojumu un veido mērķa starojuma infrasarkano attēlu uz fotokatoda virsmas. infrasarkanā attēlveidošanas caurule. Attēla maiņas caurule veic spektrālo pārveidi un spilgtuma uzlabošanu mērķa infrasarkanajā attēlā un, visbeidzot, parāda mērķa redzamās gaismas attēlu fluorescējošā ekrānā, un cilvēka acs var novērot uzlaboto mērķa attēlu caur okulāru. Ņemot vērā lietošanas ilgmūžību, ekonomijas racionalitāti, ierīces daudzpusību u.c., lielākā daļa kā transportlīdzeklī montējamo sistēmu izvēlas aktīvo infrasarkano nakts redzamības sistēmu.
Saskaņā ar funkcionālajiem mērķiem un dizaina prasībām sistēma galvenokārt sastāv no infrasarkanā apgaismojuma, video apstrādes sistēmas un transportlīdzekļa displeja.
2) Aparatūras dizains
(1) Kameras izvēle
Videokameru sauc arī par kameras galvu vai CCD. Tas var pārvērst gaismu elektriskos lādiņos un uzglabāt un pārnest elektriskos lādiņus. Tas var arī izņemt uzkrātos elektriskos lādiņus, lai mainītu spriegumu. Tas ir ideāls attēlveidošanas elements. Tās darbības princips ir šāds: kameras objekta atstarotā gaisma izplatās uz objektīvu un pēc tam caur objektīvu fokusējas uz CCD mikroshēmu. CCD uzkrāj atbilstošo lādiņu atbilstoši gaismas intensitātei un pēc periodiskas izlādes ģenerē elektrisku signālu, kas attēlo attēlu. Pēc filtrēšanas un pastiprināšanas apstrādes caur kameras izejas termināli tiek izvadīts standarta salikts video signāls. Šeit kā kameru izvēlieties WAT-902H2 kameru. Tam ir labas kameras efekta priekšrocības, vienkārša apkope un ekonomiskas priekšrocības.
(2) Infrasarkanās apstarošanas daļas projektēšana
Kā gaismas izstarotājs ir izvēlēts tālās infrasarkanais lāzers. Tas ir lāzera raidītājs ar labu vienkrāsainību, koncentrētu staru, mazu izmēru, ilgu kalpošanas laiku un augstu elektrooptiskās konversijas efektivitāti. Tas sastāv no ar šķiedru savienota pusvadītāju lāzera, piedziņas ķēdes, temperatūras kontroles ķēdes un staru veidojošas lēcas. Galvenā daļa ir piedziņas ķēdes dizains. DD312 ir izvēlēts kā draivera mikroshēma. Tā ir viena kanāla pastāvīgas strāvas draivera mikroshēma, kas īpaši izstrādāta lieljaudas gaismas diodēm. Komandas signāls tiek pievienots DD312 iespējošanas galam caur optronu, lai kontrolētu lāzera slēdzi.
(3) Strāvas moduļa projektēšana
Sistēmā displejam, mikrokontrolleram, MAX487 sakaru mikroshēmai, CCD kamerai un lāzera raidītāja piedziņas ķēdei ir nepieciešama barošana. Tostarp viena mikroshēmas mikrodatoram un DD312 draivera mikroshēmai ir nepieciešams relatīvi stabils barošanas spriegums, mazs pulsācija un nelieli elektromagnētiskie traucējumi. Modulis LM2576 tiek izmantots, lai nodrošinātu regulētu barošanas avotu mikrokontrolleram un DD312 draivera mikroshēmai (2. attēls). Mikroshēmai MAX4877 ir salīdzinoši augsts darba spriegums un salīdzinoši plašs diapazons, un tā barošanai tiek izmantots NW1-05S05S jaudas pārveidošanas modulis.
(4) Vadības sistēmas projektēšana
Kā sistēmas vadības mikroshēmas tiek izmantoti divi viena mikroshēmas mikrodatori PIC16F877A un PIC16F876A, un visa vadības sistēma ir arī neliela pārraides sistēma. Tostarp PIC16F877A vienas mikroshēmas mikrodators tiek izmantots kā pārraides sistēmas sākotnējais gals, kas atbild par datu iegūšanu un "atmiņas" pogu; Max487 mikroshēma ir sakaru mikroshēma, kas ir atbildīga par signālu saņemšanu un pārraidīšanu. PIC 16F876A vienas mikroshēmas mikrodators tiek izmantots kā pārraides sistēmas uztveršanas gals, lai kontrolētu motora rotāciju.
①Sākotnējais beigas
Šīs daļas kodols ir PIC16F877A mikrokontrolleris. Tas ir 8-bitu vienas mikroshēmas mikrodators, ko ražo ASV kompānija Microchip Corporation. Tam ir unikāla RISC struktūra, Hārvardas kopnes struktūra, kurā datu kopne un instrukciju kopne ir atdalītas. Tas savieno katru gala ierīci, reaģē uz vaicājuma komandu, ko nosūta galvenais vadības dators, un atgriež pārbaudāmās ierīces statusa informāciju galvenajam vadības datoram. Vienas mikroshēmas datora I/O ports ir savienots ar pārbaudāmās iekārtas termināli, lai iegūtu nepieciešamo informāciju par stāvokli. Shēma ir sadalīta trīs daļās: datu iegūšanas ķēde (3. attēls), LED displeja ķēde un pogu ķēde.
Viena mikroshēma mikrodatora 2 kontakti ir ārēji savienoti ar temperatūras sensoru, kas pārraida sistēmas reāllaika temperatūras izmaiņu signālu uz vienas mikroshēmas mikrodatoru; 3 ~ 7 kontakti ir ārēji savienoti ar LED displeja ķēdi, kad ir pievienots kontakta zemā līmeņa signāls, iedegas atbilstošā gaismas diode; 8, 9 tapas ir ārēji savienotas ar lāzera piedziņas ķēdi, lai noteiktu lāzera statusu; 19 tapas ir savienotas ar ārēju pusvadītāju dzesētāju, lai apkopotu informāciju un izlemtu, vai iedarbināt pusvadītāju dzesētāju; 22, 25 un 26 tapas ir savienotas ar sakaru ķēdi, lai pārraidītu signālus uz galveno vadības mikroshēmu; 27 līdz 40 tapas ir panoramēšanas/savēršanas un objektīva atslēgas noteikšanas signāls, kad operators nospiež taustiņu uz paneļa, viena mikroshēmas mikrodators saņem atslēgas signālu caur šīm pieslēgvietām un nosūta informāciju uz galveno vadības mikroshēmu, izmantojot sakaru ķēde, un galvenā vadības mikroshēma analizē un kontrolē pēc signāla saņemšanas. atbilstošā komanda.
② Sakaru ķēde
Sakaru ķēde savieno pārraides sistēmas sākotnējo galu un uztveršanas galu, un tās galvenā funkcija ir realizēt signālu uztveršanu un pārraidi. Tas izmanto Max487 mikroshēmu, kas ir mazjaudas pusdupleksa raiduztvērēja ierīce saziņai, un tajā ir integrēts draiveris un uztvērējs. Sākotnējais gals vispirms kodē signālu, un uztverošais gals dekodē signālu. Tajā pašā laikā, lai novērstu traucējumus, ķēde ir izolēta ar optronu.
