PIC 마이크로컨트롤러 기반 차량 탑재형 적외선 야간 투시 장치 설계
자동차 시장의 급속한 발전과 보안에 대한 인식이 높아짐에 따라 사람들은 자동차 안전 보호 기술에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. 얼마 지나지 않아 효과가 좋지 않다는 단점은 자동차 운전의 안전 위험 요소 중 하나가 됩니다. 더 심각한 것은 밤에 운전할 때 운전자가 보통 상대방 차량의 불빛에 방해를 받아 사각지대에 나타나 교통사고가 나기 쉽다는 점이다. 나이트 비전 시스템은 운전자가 어두운 곳에서 탐색할 수 있도록 도와주므로 운전자는 밝은 상황과 어두운 상황 모두에서 운전 환경을 명확하게 볼 수 있습니다. 따라서 간단한 구조, 안정적인 성능, 우수한 신뢰성 및 강력한 적용성을 갖춘 자동차 적외선 야간 비전 시스템의 개발은 중요한 시장 응용 전망을 가지고 있습니다.
1 전체 시스템 설계
1) 시스템 원리
다양한 작동 원리에 따라 적외선 야간 투시 시스템은 수동 적외선 야간 투시 시스템과 능동적 적외선 야간 투시 시스템으로 구분됩니다. 능동형 적외선 야간 투시 시스템은 적외선 광원을 사용하여 능동적으로 대상을 비추고 광학 시스템의 대물 렌즈는 대상에서 반사된 적외선을 수신하여 광음극 표면에 대상 방사선의 적외선 이미지를 형성합니다. 적외선 이미징 튜브. 이미지 변환 튜브는 대상의 적외선 이미지에 대해 스펙트럼 변환 및 밝기 향상을 수행하고 최종적으로 대상의 가시 광선 이미지를 형광 스크린에 표시하고 사람의 눈은 접안 렌즈를 통해 향상된 대상 이미지를 관찰할 수 있습니다. 사용의 내구성, 경제성의 합리성, 장치의 범용성 등을 고려하여 차량 탑재 시스템으로 능동형 적외선 야간 투시 시스템을 선택하는 경우가 대부분입니다.
기능 목표 및 설계 요구 사항에 따라 시스템은 주로 적외선 조명, 비디오 처리 시스템 및 차량 디스플레이로 구성됩니다.
2) 하드웨어 설계
(1) 카메라 선택
비디오 카메라는 카메라 헤드 또는 CCD라고도 합니다. 빛을 전하로 변환하고 전하를 저장하고 전송할 수 있습니다. 또한 전압을 변경하기 위해 저장된 전하를 꺼낼 수 있습니다. 이상적인 이미징 요소입니다. 작동 원리는 다음과 같습니다. 카메라 물체에서 반사된 빛은 렌즈로 확산된 다음 렌즈를 통해 CCD 칩에 초점을 맞춥니다. CCD는 빛의 강도에 따라 해당 전하를 축적하고 주기적 방전 후 화상을 나타내는 전기 신호를 생성합니다. 필터링 및 증폭 처리 후 표준 컴포지트 비디오 신호가 카메라의 출력 단자를 통해 출력됩니다. 여기에서 WAT-902H2 카메라를 카메라로 선택합니다. 좋은 카메라 효과, 쉬운 유지 보수 및 경제적 이점이 있습니다.
(2) 적외선 조사부의 설계
원적외선 레이저가 발광기로 선택됩니다. 단색성, 집중광선, 소형화, 장수명, 전기광 변환 효율이 좋은 레이저 송신기입니다. 광섬유 결합 반도체 레이저, 구동 회로, 온도 제어 회로 및 빔 성형 렌즈로 구성됩니다. 핵심 부분은 드라이브 회로 설계입니다. DD312가 드라이버 칩으로 선택되었습니다. 고전력 LED용으로 특별히 설계된 단일 채널 정전류 드라이버 칩입니다. 명령 신호는 광 커플러를 통해 DD312의 활성화 끝에 추가되어 레이저의 스위치를 제어합니다.
(3) 전원 모듈 설계
시스템에서 디스플레이, 마이크로컨트롤러, MAX487 통신 칩, CCD 카메라 및 레이저 송신기 구동 회로는 모두 전원 공급이 필요합니다. 그중 단일 칩 마이크로 컴퓨터와 DD312 드라이버 칩은 상대적으로 안정적인 전원 전압, 작은 리플 및 작은 전자기 간섭이 필요합니다. LM2576 모듈은 마이크로 컨트롤러 및 DD312 구동기 칩에 조정된 전원 공급 장치를 제공하는 데 사용됩니다(그림 2). MAX4877 칩은 동작 전압이 비교적 높고 범위가 비교적 넓으며 NW1-05S05S 전력 변환 모듈을 사용하여 전원을 공급합니다.
(4) 제어 시스템 설계
두 개의 단일 칩 마이크로컴퓨터인 PIC16F877A와 PIC16F876A가 시스템의 제어 칩으로 사용되며 전체 제어 시스템도 소형 전송 시스템입니다. 그 중 PIC16F877A 단일 칩 마이크로컴퓨터는 데이터 수집 및 "메모리" 버튼을 담당하는 전송 시스템의 초기 끝으로 사용됩니다. Max487 칩은 신호 수신 및 전송을 담당하는 통신 칩입니다. PIC 16F876A 단일 칩 마이크로컴퓨터는 모터의 회전을 제어하기 위해 전송 시스템의 수신단으로 사용됩니다.
①초기종료
이 부분의 핵심은 PIC16F877A 마이크로컨트롤러입니다. 미국 Microchip Corporation에서 생산한 8-비트 단일 칩 마이크로컴퓨터입니다. 데이터 버스와 명령어 버스가 분리된 하버드 버스 구조인 독특한 RISC 구조를 가지고 있다. 각 터미널 장치를 연결하고 주 제어 컴퓨터에서 보낸 쿼리 명령에 응답하고 피시험 장치의 상태 정보를 주 제어 컴퓨터로 반환합니다. 원칩 컴퓨터의 I/O 포트는 테스트 대상 장비의 터미널과 연결되어 필요한 상태 정보를 얻습니다. 회로는 데이터 수집 회로(그림 3), LED 디스플레이 회로 및 버튼 회로의 세 부분으로 나뉩니다.
싱글칩 마이크로컴퓨터의 2핀은 온도 센서와 외부적으로 연결되어 시스템의 실시간 온도 변화 신호를 싱글칩 마이크로컴퓨터로 전송합니다. 3 ~ 7 핀은 LED 디스플레이 회로와 외부적으로 연결되어 핀의 낮은 수준의 신호가 연결되면 해당 LED가 켜집니다. 8, 9 핀은 레이저 구동 회로와 외부적으로 연결되어 레이저의 상태를 감지합니다. 19개의 핀은 외부 반도체 냉각기에 연결되어 정보를 수집하고 반도체 냉각기 작동 여부를 결정합니다. 22, 25 및 26 핀은 통신 회로에 연결되어 신호를 메인 제어 칩으로 전송합니다. 27~40개의 핀은 팬/틸트와 렌즈 키 감지 신호로, 작업자가 패널의 키를 누르면 단일 칩 마이크로컴퓨터는 이 포트를 통해 키 신호를 수신하고 정보를 메인 제어 칩으로 전송합니다. 통신 회로, 메인 제어 칩은 신호를 받아 분석하고 제어합니다. 해당 명령.
② 통신회로
통신 회로는 전송 시스템의 초기 끝과 수신 끝을 연결하며 주요 기능은 신호 수신 및 전송을 실현하는 것입니다. 통신을 위한 저전력 반이중 송수신 장치인 Max487 칩을 채택하고 내부에 드라이버와 수신기를 통합합니다. 초기 종단은 먼저 신호를 인코딩하고 수신 종단은 신호를 디코딩합니다. 동시에 간섭을 제거하기 위해 회로는 옵토커플러로 절연됩니다.
