Современная электроника №5/2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 22 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2022 Инфракрасный радар-парковщик Рис. 1. Инфракрасный радар-парковщик. Схема электрическая принципиальная В статье рассмотрено устройство, помогающее припарковать автомобиль в стеснённых условиях. Его также можно использовать и в других случаях, когда требуется приблизительная оценка приближения объекта к препятствию. Благодаря схемотехническому исполнению возможна реализация устройства на ПЛИС. Александр Одинец (a_odinets@tut.by , г. Минск, Беларусь) Общие сведения В данном устройстве использует- ся метод локации с помощью инфра- красного излучения, рассмотренный в статье [1]. Сущность метода состоит в следующем. Поскольку использова- ние светового излучения в локации на небольших расстояниях не позволя- ет определять расстояние по скорости возврата отражённого сигнала (как это делается в акустической локации), здесь применяется способ, в котором измеря- ется не скорость возврата отражённо- го сигнала, а его интенсивность (мощ- ность). То есть чем дальше препятствие, тем слабее отражённый от него свет. Измерениеинтенсивностипроизводит- ся шестнадцатиступенчатым способом, причём в процессе измерения чувстви- тельность приёмника остаётся макси- мальнойинеизменной. Изменяется (шест- надцатьюступенями) яркостьпосланного навстречу препятствию инфракрасно- го излучения. Яркость этого излучения ступенчато нарастает, и, когда её будет достаточнодляприёмацифровымфото- приёмникомсфиксированнымпорогом чувствительности, навыходефотоприём- никаформируется уровень лог. «0», кото- рый записывается в выходнойрегистр. Индикатором степени приближения служит линейнаяшкала из шестнадцати светодиодов, действующая по принципу светящегося столба. При дальности, пре- вышающей пределы чувствительности данного прибора, светятся все шестнад- цать светодиодовшкалы, а с приближе- нием к препятствию светящийся столб укорачивается (уменьшается число све- тящихся светодиодов). Шкала может состоять из разноцветных светодиодов. Схема и принцип работы Схема электрическая устройствапока- зананарис. 1, а временна ′ я диаграмма его работы–нарис. 2. Устройствосостоитиз: ● задающего генератора на элементах DD1.1 и DD1.2, стабилизированного кварцевым резонатором ZQ1 на ча- стоту 432 кГц; ● счётчиков-делителей: DD2.1, DD2.2, DD3.1, DD3.2; ● схемы формирования импульсов синхронизации DD4.1…DD4.4; ● буферного регистра DD5, DD6; ● выходного регистра DD7, DD8; ● резистивной матрицы R2…R17; ● ИК-излучающего светодиода HL1 и фотоприёмника DA1; ● светодиодной линейки HL2…HL17; ● стабилизатора питающего напряже- ния DA2. Датчик состоит из инфракрасного светодиода от пульта ДУ телевидеотех- ники и интегрального фотоприёмни- ка типа TFMS5360 со встроенным уси- лителем-компаратором и резонансным фильтром на частоту 36 кГц. Свет, излу- чаемыйИК-светодиодом, модулирован такой же частотой, поэтому система маловосприимчива к помехам от каких- то устройств, излучающих инфракрас- ное излучение. Единственное, что может помешать работе датчика, это включён- ный пульт дистанционного управления телевизором или другой телевидеоаппа- ратурой. Но пультами для телевизоров крайне редко пользуются на парковках и в гаражных боксах. Один полный цикл работы устройства состоит из 16 тактов (см. рис. 2), в каж- дом из которых формируется по одно- му импульсу синхронизации буферного («Clk1») и выходного («Clk2») регистров. Ток на ИК-светодиод HL1 поступает DD1.1 & 1 3 2 DD1.2 & 4 6 5 R1 =4 ɄȽɰ CT2 1 2 13 12 11 10 9 8 C R 4 8 C R CT2 1 2 3 4 5 6 1 2 4 8 DD2.1 DD2.2 f T ɄȽɰ Ʉ DD1.3 & 13 11 12 DD1.4 & 10 8 9 DD4.2 & 1 3 2 DD4.4 & 5 6 4 DD4.1 & 12 11 13 DD4.3 & 10 8 9 + ɋ ɦɤɎ ȼ 1 3 2 DA1 R19 330 R20 10K DA1 - TFMS5360 C1 ɦɤɎ R18 1 K HL1 CT2 1 2 13 12 11 10 9 8 C R 4 8 C R CT2 1 2 3 4 5 6 1 2 4 8 DD3.1 DD3.2 VT1 ɄɌ 972A RG 1 2 3 4 5 6 7 8 DR C R 1 2 9 8 3 4 5 6 10 11 12 13 DD5 & RG 1 2 3 4 5 6 7 8 DR C R 1 2 9 8 3 4 5 6 10 11 12 13 DD6 & RG Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 DS SH OE MR Q7’ 14 11 13 10 15 1 2 3 4 5 6 7 9 DD7 R21 - R28 220 Ɉɦ HL2-HL9 ST 12 RG Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 DS SH OE MR Q7’ 14 11 13 10 15 1 2 3 4 5 6 7 9 DD8 R29 - R36 220 Ɉɦ HL10-HL17 ST 12 ȼ R2 - R9 510 Ɉɦ VD1-VD8 1N4148 R10 - R17 510 Ɉɦ VD9-VD16 1N4148 '' ɄɊ ɅȺ +& 1 '' ɄɊ ɂȿ +& 1 '' ɄɊ ɂȿ +& 1 '' ɄɊ ɅȺ +& 1 '$ ɄɊ ȿɇ Ⱥ / '' ɄɊ ɂɊ +& 1 '' ɄɊ ɂɊ +& 1 DD7 - 74AC 595N DD8 - 74AC 595N Clk1 Clk2 ȼ DA2 VD17 + + ȼ 17 8 2 ȼ ȼ R37 10 K ȼ ɋ 1000 ɦɤɎ ȼ ɋ 1000 ɦɤɎ ȼ