Tian Haijun, Yang Ting, Yang Hui Zhao

(College of Engineering Automation, Tohoku Electric Power University, Jilin 132000)

Durée d'impulsion de vol est basée, selon le principe de mesure, nous avons mis le système d'évitement de collision avant du régime général. Pour les véhicules à courte portée à faible vitesse, la conception matérielle et logicielle du système. La structure générale du système est constituée d'un module d'émission laser, recevant le module de laser, une unité de détermination de synchronisation. temps de haute précision à puce de conversion numérique TDC-GP22, en tant que micro-contrôleur haute performance maître STM32, SPLLL90_3 diode laser à semi-conducteur, AD500-9 reçu comme un photodétecteur, les résultats de mesure par le microcontrôleur lit la technologie d'interface SPI, après traitement par le microcontrôleur données LCD12864 à l'écran. Sur la base de la direction de déplacement des véhicules, et calcule une valeur de distance en fonction de la valeur de la plage laser de retour une force de répulsion, ce qui modifie le trajet de déplacement, pour résoudre efficacement le problème de prévention des collisions de véhicules et d'alarme.

Pulse temps de vol, précision, TDC-GP22, accident de voiture

TP311

Code de document: A

10,16157 / j.issn.0258-7998.2016.10.020

format de citation chinois: Des études de mesure de distance sans contact Tian Haijun, Yang Ting, Zhao Yang Hui. Le système d'évitement de collision Technologie électronique, 2016,42 (10): 80-82.

Anglais format de citation: Tian Haijun, Yang Ting, Zhao Yanghui. Lieu sans contact étude du système d'évitement de collision automobile .Application Technique électronique, 2016,42 (10): 80-82.

0 introduction

Avec le développement du progrès de la science et de la technologie moderne et le niveau de vie de l'homme, le développement de l'automatisation industrielle moderne ne reste plus dans la méthode de mesure sans contact traditionnelle. Tous les aspects de la vie des gens participent à la mesure de la distance, tels que l'évitement de collision automobile, l'aviation à distance, les communications de détection numérique. Selon les statistiques du Bureau mondiale de la santé des victimes signalées, le risque d'accidents de la circulation avec la flambée japonaise. Par conséquent, afin de réduire l'incidence des accidents de la circulation, l'étude de la configuration haute performance du système d'évitement de collision est important. distance sans contact mesure de distance de l'air, la reconnaissance d'objets, etc. utilisés principalement. vitesse de propagation laser dans l'air beaucoup plus rapide et la distance, de sorte qu'un système d'évitement de collision est choisi de préférence . Bonne monochromie laser directionnalité, les caractéristiques de haute luminosité, il est généralement meilleure que la précision des instruments de mesure et de petite taille, l'installation et un réglage facile, il est l'instrument de mesure de distance idéale. Ainsi, cette méthode de mesure laser sans contact empêcher le coup de voiture se produit, les rayures et autres accidents, obtenus par une bonne simulation de suivi des résultats.

1 conception globale

Système laser allant du système d'alimentation, la transmission et le module de réception, un circuit de discrimination de temps, composé d'une unité d'affichage, le microcontrôleur STM32F103C8T6, l'élément optique ou analogue. Laser allant schéma de principe du système représenté sur la Fig.

Après que le micro-contrôleur est mis sous tension, générée par le port I / O d'un certain rapport cyclique signal d'impulsion, le circuit de commande du laser à semiconducteur émet le signal d'impulsion de déclenchement, une partie du signal réfléchi par le diviseur de faisceau vers le photodétecteur, le signal est un temps d'impulsion initiale t1, l'autre une partie de la réflexion signal de cible diffuse atteint le photodétecteur, convertit le signal optique reçu en un signal électrique, le circuit d'amplification de signal pour amplifier un temps dans le circuit de discrimination, ce signal est un temps t2 de fin d'impulsion, T1, T2 de différence de temps de TDC -GP22 enregistré . microcontrôleur STM32 lit les mesures en mode de communication de l'interface SPI, après traitement des données, à partir de l'extrémité d'émission pour objet d'affichage LCD12864, cette distance est la distance entre le véhicule et l'obstacle (véhicule monté radar laser) . Les informations peuvent être obtenues à partir des informations de vitesse et de position relative entre le véhicule et la distance de l'obstacle par le logiciel.

2 commande la conception matérielle du système

conception de circuits d'émission laser 2.1

La lumière laser émise à partir du circuit de minuterie 555, le transistor 2N1711, et la composition SPLLL90 laser à semi-conducteur 74LS112, le procédé de l'impulsion de télémétrie. À-dire émettant circuit schématique laser génère un signal d'impulsion généré par le temporisateur 555, 74LS112 de telle sorte que le niveau de ce signal change d'impulsion, en modifiant la valeur de la capacité et la valeur de la résistance, le rapport cyclique des impulsions change constants, finalement produire des impulsions de 25 ns pic . circuit d'émission laser 2 représenté sur la figure.

2.2 Identification du circuit de récepteur laser et un temps de conception de circuit,

fonction de circuit de réception est de filtrer le bruit et les signaux d'interférence, le dispositif de puce TDC-GP22 reçoit le circuit de base. puce de microcontrôleur TDC-GP22 avec l'unité de traitement est un temps de mesure du temps dédié puce de conversion numérique. circuit récepteur laser et le circuit de discrimination temporelle montre la figure 3.

Module récepteur photodétecteur AD500-9 convertit le signal d'impulsions optiques en signaux d'impulsions électriques, filtrer le bruit et une meilleure bavure . La précision et la stabilité du temps de réponse mesuré photodétecteur et a une sensibilité à l'impact direct. Sélection UA733 amplificateur ayant une grande stabilité de gain et un traitement rapide, l'amplification de signal peut être 10 à 300 fois . Afin d'améliorer le rapport signal à bruit, en utilisant un MAX913 de comparaison, qui est une sortie de niveau bas de puissance à haute vitesse du comparateur, en réglant le niveau du filtre médian, d'effectuer des mesures plus précises. Le temps de puce numérique TDC-GP22 ACAM selon le principe de mesure breveté . Mesuré en mesurant le temps entre deux ou plusieurs intervalles de temps d'impulsion est terminée.

sélection de papier microcontrôleur STM32F103C8T6, la mémoire flash est une 64 bits, avec un maximum de 32 bits SRAM, la fréquence de fonctionnement jusqu'à 72 MHz, l'interface SPI et deux de composition interface I2C 2 . mode débogage prend en charge deux types, à savoir le débogage unique fils et de l'interface JTAG. Le microcontrôleur a une large plage de température et peut assurer des applications de faible puissance. Circuit de remise à zéro du microcontrôleur composé d'un condensateur et d'une VCC résistance série . Pin PA4 ~ PA7, respectivement puce TDC-GP22 SSN, SI, SO, broche SCK est relié, pour une communication en utilisant le SPI1. TDC-GP22 impulsions de commande de puce stop1 et les ports de Stop2 reçoivent et transmettre des signaux. Pin EN_START, EN_STOP1, broche de EN_STOP2 est relié au microcontrôleur PB8-PB10, respectivement. Comme broches JTAG ont JTDI, RET, JNRST, JTCK, JTMS, JTDO, utilisé pour télécharger et microcontrôleur de débogage. microcontrôleur STM32 doit être mis à la terre à VSS, VDD doit connecté à CCV.

3 Logiciel de conception

Logiciel écrit en C, le code d'écriture en utilisant le logiciel de compilateur Keil. Les avantages du logiciel système de développement microcontrôleur en utilisant un logiciel de langage C est facile à déboguer, mise à niveau et d'entretien facile, en utilisant le taux de code, facilite la migration de code et d'autres multi-plateforme, il a été largement utilisé dans la conception du système SCM.

organigramme de programme de logiciel du système représenté sur la figure 4, le système comprend une conception de logiciel d'initialisation du port série, l'initialisation de la minuterie, l'initialisation TDC-GP22, l'initialisation du microcontrôleur. Le microcontrôleur comprend une initialisation de l'horloge, les périphériques du port d'entrées-sorties, les paramètres de communication établis SURT1 SPI1 et analogues. processus de travail de logiciel: initialise le microcontrôleur configuration du port série, temporisations, TDC-GP22, puis, le microcontrôleur envoie un signal à la TDC-GP22 Start time Module intervalle, il entre dans l'état de mesure, en même temps, les commandes microcontrôleur du circuit de commande de laser de semi-conducteur laser émettant une impulsion laser, ce signal dans le module de mesure de temps et de canal Stop1-2 Stop1-1 et commence à compter, en même temps, ils ont frappé la cible après le système optique de focalisation, un des signaux optiques de photodétecteurs A1, A2 convertis en signaux électriques B1, B1, B1, B2, respectivement, après traitement du signal, C1, C2 en tant que signal d'impulsion et Stop2-2 Stop2-1 écho à une distance canal, au point mort haut-GP22 et à l'acquisition de la puce arrête le comptage du temps intervalles D1, D2 au microcontrôleur; D1 intervalle et D2, le microcontrôleur calcule la distance entre le bus et l'obstacle, la vitesse relative et de l'azimut , et enfin, le microcontrôleur peut être déterminée en fonction des informations entre le véhicule et l'obstacle état de la sécurité, si la voiture est dans un état critique, l'alerte de signal d'alarme de microcontrôleur du conducteur à prendre des mesures pour éviter les accidents de la circulation, ECU recevant le signal d'alarme pour un freinage d'urgence du véhicule. Le système pour sonder la fréquence 100 Hz, la distance entre deux temps détecté adjacent est de 0,02 s.

4 résultats et analyse expérimentale

mesure d'obstacles, respectivement sur l'avant gauche et à droite de la plate-forme expérimentale, le détecteur détecte une distance entre le véhicule et l'obstacle, respectivement d1, d2 représente une distance verticale par rapport à l'obstacle et le véhicule est représentée par d, d1 , d2 est la mesure du temps correspondant t1, t2. Les résultats de mesure dans le tableau 1, le tableau 2.

Le système comprend un temps de montée de l'impulsion d'erreur, la puissance de crête, indice de réfraction, absorption de l'intensité de la lumière laser et ainsi de suite. Comme il ressort du tableau 1, avec l'augmentation de la mesure de distance, l'erreur va progressivement augmenter. Lorsque la plage de détection est inférieure à 3 m, de la plus proche de deux détecteurs, même si l'énergie d'écho est forte, une grande précision de mesure, ne peut pas dire de la position du véhicule d'obstacles. Cette étude sans contact allant du système d'évitement des collisions, des expériences montrent que: l'erreur de mesure est inférieure à 20 cm, pour répondre aux exigences techniques et pratiques. structure de circuit simple, une grande fiabilité, à faible coût, pour obtenir un effet prédéterminé.

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