对于激光传感器的一些见解.doc

关于激光传感器在智能车应用中的一些见解纵观近几届智能车比赛，激光已经广泛应用于智能车当中，取得好成绩的车队大部分都采用了激光传感器，成绩靠前的激光车的车速也可以媲美摄像头了，传统的红外传感器渐渐被激光传感器所取代，甚至很多人打出了：“想要车子跑得好，激光少不了”。然而激光传感器在智能车的应用中也远比红外传感器要复杂的多了。下面就本人在使用激光传感器过程中的了解发表自己的一些看法，不好之处还请指教。市场上常见的激光头无非也就有以下几种： 看到这里也许会有同学问，这么多种激光价格不一，我到底应该用哪种好呢？在这里我想说的是，只要是在额定电压电流使用状态下不会衰减且质量好的激光头就可以了，当然，如果经济能力过得去的同学可以选择质量跟性能相对更好的三脚激光头，也就是这种：常见的激光传感器的驱动电路也就是让激光发射管以180KHZ的频率，20%-30%的占空比发射，反射之后由接收管接收输出高低电平，从而达到识别路径的目的。下面是具体的电路图： 如电路图，调制管下拉电阻，输出180khz的频率，经过三极管8050放大之后驱动发射管，使发射管以180KHZ的频率，20%-30%的占空比发射出650nm的光线，经过反射后，接收管接收到反射回来的黑白信号，输出高低电平，由单片机识别，从而达到识别路径的功能。这里，调制管的作用是制出180khz的频率，可以使用单片机代替，用pwm调制同样频率，同样占空比的信号来驱动发射管。另外使用三极管发达后的信号一般情况下能够驱动1-2个发射管，发射管的额定电压一般是在3v，额定电流是20ma左右，使用三极管放大后发射管两端的电压正常范围是在1.1-1.4v左右（这里是因为经过了调制，所以用数字电表测出来的电压也就在这个范围内，如果用示波器测波形，你会发现，最高电平已经到达3v左右了）。做过激光的同学都会有这么一个经历，就是激光传感器很容易烧坏，为什么呢？因为激光传感器本身是很脆弱的，一旦有静电或者电压电流超过额定值，或者焊接的时候过热都会使传感器烧坏，所以，各位同学，在焊接之前建议大家洗下手，把手上的静电洗掉，焊接的时候，要快速，但是要防止出现虚焊，虚焊的后果也会造成激光“假坏”。接下来我们看看接收管的电路，看上去接收管的电路相对比较简单，但是，在这里大家要注意了，接收管为什么要上拉4.7k左右的电阻呢，这是因为如果不接这个上拉电阻就会引起逻辑混乱，如果不接这个上拉电阻，很多情况会“黑白不分”，也就是无论照到黑的还是白的，接收管接收到的都是一个电平；上拉电阻旁边的指示灯，只是一个指示作用，让我们比较直观的看到接收管接收回来的信号明显的变化；另外，接收管的电源接的电容104，这个是不是可以省掉不接呢？不是的，学过高频电路的同学应该都知道的，这个电容是必须的，陶瓷小电容在高频电路中是经常使用到的。看完了三极管放大，下面我们来看看另外一种激光接法，这种电路是手创科技独家研制的激光驱动电路，接收管接法相同，在发射电路驱动上，采用的是使用反相器74ls04来驱动放大调制后的信号，下面是电路图：原理是差不多的，这种电路的接法有一个好处，就是可以使用一个调制管来驱动多个发射管，只要把调制管的信号输入到反相器的六个输入端即可，而且驱动力超强，光点亮度比三极管驱动的要强很多，这也是大前瞻的保障，一个反相器可以接六个发射管，而一个调制管可以接到多个反相器，其他原理相同，这里就不多说了。大家可能都注意到了，北科的激光车只使用了三个接收管，和十五个发射管，这里他们是使用了分时发射，使用分时发射既可以防止激光干扰，又可以把三个接收管当多个使用，在不同的时段接收的信号判别出车子在不同的位置。说到分时发射，有的使用三极管做开关作用，有的使用场效应管起开关作用，也有的同学