PIC माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित वाहन पर लगे इंफ्रारेड नाइट विजन डिवाइस का डिजाइन
ऑटोमोबाइल बाजार के तेजी से विकास और सुरक्षा के प्रति बढ़ती जागरूकता के साथ, ऑटोमोबाइल सुरक्षा सुरक्षा प्रौद्योगिकी के लिए लोगों की उच्च और उच्च आवश्यकताएं हैं। दूर नहीं, खराब प्रभाव का नुकसान ऑटोमोबाइल ड्राइविंग के सुरक्षा खतरों में से एक बन जाता है। अधिक गंभीर बात यह है कि रात में वाहन चलाते समय, चालक आमतौर पर दूसरे पक्ष के वाहन की रोशनी से परेशान होता है और एक अंधे स्थान पर दिखाई देता है, जिससे यातायात दुर्घटनाओं का खतरा होता है। नाइट विजन सिस्टम ड्राइवर को अंधेरे में नेविगेट करने में मदद कर सकता है, ताकि ड्राइवर प्रकाश और अंधेरे दोनों स्थितियों में ड्राइविंग वातावरण को स्पष्ट रूप से देख सके। इसलिए, सरल संरचना, स्थिर प्रदर्शन, अच्छी विश्वसनीयता और मजबूत प्रयोज्यता के साथ ऑटोमोटिव इन्फ्रारेड नाइट विजन सिस्टम के विकास में महत्वपूर्ण बाजार अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
1 समग्र प्रणाली डिजाइन
1) सिस्टम सिद्धांत
विभिन्न कार्य सिद्धांतों के अनुसार, इन्फ्रारेड नाइट विजन सिस्टम को निष्क्रिय इन्फ्रारेड नाइट विजन सिस्टम और सक्रिय इन्फ्रारेड नाइट विजन सिस्टम में विभाजित किया गया है। सक्रिय इन्फ्रारेड नाइट विजन सिस्टम इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोत का उपयोग करता है जो लक्ष्य को सक्रिय रूप से प्रकाशित करता है, और ऑप्टिकल सिस्टम का ऑब्जेक्टिव लेंस लक्ष्य द्वारा प्रतिबिंबित अवरक्त विकिरण प्राप्त करता है, और लक्ष्य विकिरण की एक इन्फ्रारेड छवि को फोटोकैथोड सतह पर बनाता है। अवरक्त इमेजिंग ट्यूब। छवि बदलने वाली ट्यूब लक्ष्य की अवरक्त छवि पर वर्णक्रमीय रूपांतरण और चमक में वृद्धि करती है, और अंत में फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर लक्ष्य की दृश्य प्रकाश छवि को प्रदर्शित करती है, और मानव आंख ऐपिस के माध्यम से बढ़ी हुई लक्ष्य छवि का निरीक्षण कर सकती है। उपयोग की स्थायित्व, अर्थव्यवस्था की तर्कसंगतता, डिवाइस की बहुमुखी प्रतिभा इत्यादि को ध्यान में रखते हुए, उनमें से अधिकतर सक्रिय अवरक्त रात दृष्टि प्रणाली को वाहन-घुड़सवार प्रणाली के रूप में चुनते हैं।
कार्यात्मक उद्देश्यों और डिजाइन आवश्यकताओं के अनुसार, सिस्टम मुख्य रूप से इन्फ्रारेड लाइटिंग, वीडियो प्रोसेसिंग सिस्टम और वाहन डिस्प्ले से बना है।
2) हार्डवेयर डिजाइन
(1) कैमरा चयन
वीडियो कैमरे को कैमरा हेड या सीसीडी भी कहा जाता है। यह प्रकाश को विद्युत आवेशों में परिवर्तित कर सकता है और विद्युत आवेशों को संग्रहीत और स्थानांतरित कर सकता है। यह वोल्टेज बदलने के लिए संग्रहीत विद्युत शुल्क भी निकाल सकता है। यह एक आदर्श इमेजिंग तत्व है। इसका कार्य सिद्धांत इस प्रकार है: कैमरा ऑब्जेक्ट द्वारा परावर्तित प्रकाश लेंस में फैलता है, और फिर लेंस के माध्यम से सीसीडी चिप पर केंद्रित होता है। सीसीडी प्रकाश की तीव्रता के अनुसार संबंधित चार्ज जमा करता है, और आवधिक निर्वहन के बाद, यह एक चित्र का प्रतिनिधित्व करने वाला एक विद्युत संकेत उत्पन्न करता है। फ़िल्टरिंग और प्रवर्धन प्रसंस्करण के बाद, कैमरे के आउटपुट टर्मिनल के माध्यम से एक मानक समग्र वीडियो सिग्नल आउटपुट होता है। यहां WAT-902H2 कैमरा को कैमरे के रूप में चुनें। इसमें अच्छे कैमरा प्रभाव, आसान रखरखाव और आर्थिक लाभ के फायदे हैं।
(2) इन्फ्रारेड विकिरण भाग का डिज़ाइन
एक दूर अवरक्त लेजर को प्रकाश उत्सर्जक के रूप में चुना जाता है। यह अच्छी मोनोक्रोमैटिकिटी, केंद्रित बीम, छोटे आकार, लंबे जीवन और उच्च इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता वाला एक लेजर ट्रांसमीटर है। इसमें एक फाइबर-युग्मित सेमीकंडक्टर लेजर, एक ड्राइव सर्किट, एक तापमान नियंत्रण सर्किट और एक बीम आकार देने वाला लेंस होता है। मुख्य भाग ड्राइव सर्किट डिज़ाइन है। DD312 को ड्राइवर चिप के रूप में चुना गया है। यह एक एकल-चैनल निरंतर-वर्तमान ड्राइवर चिप है जिसे विशेष रूप से हाई-पावर एलईडी के लिए डिज़ाइन किया गया है। लेजर के स्विच को नियंत्रित करने के लिए ऑप्टोकॉप्लर के माध्यम से DD312 के सक्षम अंत में कमांड सिग्नल जोड़ा जाता है।
(3) पावर मॉड्यूल का डिजाइन
सिस्टम में, डिस्प्ले, माइक्रोकंट्रोलर, MAX487 संचार चिप, सीसीडी कैमरा और लेजर ट्रांसमीटर ड्राइव सर्किट सभी को बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। उनमें से, सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर और DD312 ड्राइवर चिप को अपेक्षाकृत स्थिर बिजली आपूर्ति वोल्टेज, छोटे तरंग और छोटे विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है। LM2576 मॉड्यूल का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर और DD312 ड्राइवर चिप (चित्र 2) के लिए एक विनियमित बिजली आपूर्ति प्रदान करने के लिए किया जाता है। MAX4877 चिप में अपेक्षाकृत उच्च ऑपरेटिंग वोल्टेज और अपेक्षाकृत विस्तृत श्रृंखला है, और इसके लिए शक्ति प्रदान करने के लिए NW1-05S05S पावर कनवर्ज़न मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है।
(4) नियंत्रण प्रणाली का डिजाइन
दो एकल-चिप माइक्रो कंप्यूटर, PIC16F877A और PIC16F876A, सिस्टम के नियंत्रण चिप्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं, और संपूर्ण नियंत्रण प्रणाली भी एक छोटी संचरण प्रणाली है। उनमें से, PIC16F877A सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर का उपयोग ट्रांसमिशन सिस्टम के प्रारंभिक अंत के रूप में किया जाता है, जो डेटा अधिग्रहण और "मेमोरी" बटन के लिए जिम्मेदार होता है; Max487 चिप एक संचार चिप है, जो सिग्नल प्राप्त करने और प्रसारित करने के लिए जिम्मेदार है। PIC 16F876A सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर का उपयोग मोटर के रोटेशन को नियंत्रित करने के लिए ट्रांसमिशन सिस्टम के प्राप्त अंत के रूप में किया जाता है।
①प्रारंभिक अंत
इस भाग का मूल PIC16F877A माइक्रोकंट्रोलर है। यह एक 8-बिट सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर है जिसे संयुक्त राज्य अमेरिका के माइक्रोचिप कॉर्पोरेशन द्वारा निर्मित किया गया है। इसकी एक अनूठी आरआईएससी संरचना है, एक हार्वर्ड बस संरचना जिसमें डेटा बस और निर्देश बस अलग-अलग हैं। यह प्रत्येक टर्मिनल डिवाइस को जोड़ता है, मुख्य नियंत्रण कंप्यूटर द्वारा भेजे गए क्वेरी कमांड का जवाब देता है, और परीक्षण के तहत डिवाइस की स्थिति की जानकारी मुख्य नियंत्रण कंप्यूटर को देता है। आवश्यक राज्य की जानकारी प्राप्त करने के लिए परीक्षण के तहत उपकरण के टर्मिनल के साथ एक-चिप कंप्यूटर का I / O पोर्ट जुड़ा हुआ है। सर्किट को तीन भागों में बांटा गया है: डेटा अधिग्रहण सर्किट (चित्र 3), एलईडी डिस्प्ले सर्किट और बटन सर्किट।
सिंगल चिप माइक्रो कंप्यूटर के 2 पिन बाहरी रूप से एक तापमान संवेदक से जुड़े होते हैं, जो सिस्टम के वास्तविक समय के तापमान परिवर्तन सिग्नल को सिंगल चिप माइक्रो कंप्यूटर तक पहुंचाता है; 3 ~ 7 पिन बाहरी रूप से एक एलईडी डिस्प्ले सर्किट से जुड़े होते हैं, जब पिन का निम्न स्तर सिग्नल जुड़ा होता है, तो संबंधित एलईडी रोशनी होती है; लेजर की स्थिति का पता लगाने के लिए 8, 9 पिन बाहरी रूप से लेजर ड्राइव सर्किट से जुड़े हुए हैं; 19 पिन एक बाहरी सेमीकंडक्टर कूलर से जुड़े होते हैं ताकि जानकारी एकत्र की जा सके और यह तय किया जा सके कि काम करने के लिए सेमीकंडक्टर कूलर को ट्रिगर करना है या नहीं; 22, 25 और 26 पिन मुख्य नियंत्रण चिप को सिग्नल भेजने के लिए संचार सर्किट से जुड़े हैं; 27 से 40 पिन पैन / झुकाव और लेंस कुंजी पहचान संकेत हैं, जब ऑपरेटर पैनल पर कुंजी दबाता है, सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर इन बंदरगाहों के माध्यम से कुंजी संकेत प्राप्त करता है, और मुख्य नियंत्रण चिप को सूचना भेजता है संचार सर्किट, और मुख्य नियंत्रण चिप सिग्नल प्राप्त करने के बाद विश्लेषण और नियंत्रण करता है। संगत आदेश।
② संचार सर्किट
संचार सर्किट प्रारंभिक छोर और ट्रांसमिशन सिस्टम के प्राप्त अंत को जोड़ता है, और इसका मुख्य कार्य सिग्नल रिसेप्शन और ट्रांसमिशन का एहसास करना है। यह Max487 चिप को अपनाता है, जो संचार के लिए एक कम-शक्ति वाला आधा-द्वैध ट्रांसीवर उपकरण है, और एक ड्राइवर और रिसीवर को अंदर एकीकृत करता है। प्रारंभिक अंत पहले सिग्नल को एन्कोड करता है, और प्राप्त करने वाला अंत सिग्नल को डीकोड करता है। साथ ही, हस्तक्षेप को खत्म करने के लिए, सर्किट को ऑप्टोकॉप्लर द्वारा अलग किया जाता है।
