CN113219437A - 一种单片机自携带运放红外距离检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单片机自携带运放红外距离检测电路，包括：MCU、红外发射管VD1、红外接收管VD2、三极管Q1、电容C1、C2、C3和C4、电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6，各个电器元件顺序连接。本单片机自携带运放红外距离检测电路中红外发射管采用固定的电阻，电流通过红外发射光，并让红外发射光发出固定的功率，然后通过单片机自带的MCU携带高精度运放模块，在初期化时，通过逻辑处理单元对运放做自主校准，减少器件离散性特性。红外接收头通过程序调整运放放大倍数调整红外灵敏度与距离，在出厂做校准时自动调整参数后，并通过MCU存储单元记录校准后的参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外距离检测电路，具体涉及一种单片机自携带运放红外距离检测电路。
背景技术
目前市场上具有多种多样不同方式的红外测量距离的电路，例如：(1)通过调节红外发射管串联的电阻而调节发射功率；(2)通过接收管分立元器件调整接受放大器的放大信号。但是上述测距电路均具有缺点，例如：采用红外发射管调节功率方式来实现距离检测，因输出的波形是固定的，因每个器件都有离散性特性，每做一块板都有不同接收距离；而换其他品牌的器件也出现距离不一致现象。又如：采用接收管分立元器件调整接收放大器的放大信号，根据距离的远近调整放大倍数，实现距离的远近调整，因每个器件都有离散型特性，每做一块板都有不同接收距离；而换其它品牌的器件也出现距离不一致现象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种单片机自携带运放红外距离检测电路，红外发射管采用固定的电阻，电流通过红外发射光，并让红外发射光发出固定的功率，然后通过单片机自带的MCU对运放做自主校准，减少器件离散性特性，通过MCU控制运放的放大倍数而调节距离并通过程序快速校准。
为实现上述技术方案，本发明提供了一种单片机自携带运放红外距离检测电路，包括：MCU、红外发射管VD1、红外接收管VD2、三极管Q1、电容C1、C2、C3和C4、电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6，其中红外发射管VD1的一端与电源连接，红外发射管VD1的另外一端连接到三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极与电阻R5串联后接地，三极管Q1的基极与电阻R3的第一端脚连接，电阻R3的第二端脚与MCU连接，电容C4并联在MCU上，所述电容C4的第一端脚与电源连接，电容C4的第二端脚接地，红外接收管VD2的第一端脚与MCU连接，红外接收管VD2的第二端脚与电容C3的第一端脚连接，电容C3的第二端脚分别与MCU上的VIN+端脚和电阻R6的第一端脚连接，电阻R6的第二端脚接地，电容C1的第一端脚与MCU的OUT端脚连接，电容C1的第二端脚与MCU的VIN-端脚连接，电阻R1与电容C1并联，电容C2的第一端脚与红外接收管VD2的第一端脚连接，电容C2的第二端脚与电容C1的第二端脚连接，电阻R4的第一端脚与电容C1的第二端脚连接，电阻R4的第二端脚与电容C2的第二端脚连接，电阻R2的第一端脚与红外接收管VD2的第二端脚连接，电阻R2的第二端脚分别接地和与电容C2的第二端脚连接。
优选的，所述MCU内安装有IO口控制模块、逻辑处理模块、内存模块、存储模块和高精度运放模块，其中电阻R3的第二端脚与IO口控制模块中的IO VD1端口连接，红外接收管VD2的第一端脚与IO口控制模块中的IO VD2端口连接，逻辑处理模块分别与IO口控制模块、内存模块、存储模块和高精度运放模块连接。
优选的，所述高精度运放模块上设置有OUT端脚、VIN-端脚和VIN+端脚，其中OUT端脚与分别与电阻R1的第一端脚和电容C1的第一端脚连接，VIN-端脚分别与电阻R1的第二端脚和电容C1的第二端脚连接，VIN+端脚分别与电容C3的第二端脚和电阻R6的第一端脚连接。
优选的，所述IO口控制模块上设置有独立的IO OUT端脚。
本发明提供的一种单片机自携带运放红外距离检测电路的有益效果在于：本单片机自携带运放红外距离检测电路中红外发射管采用固定的电阻，电流通过红外发射光，并让红外发射光发出固定的功率，然后通过单片机自带的MCU携带高精度运放模块，在初期化时，通过逻辑处理单元对运放做自主校准，减少器件离散性特性。红外接收头通过程序调整运放放大倍数调整红外灵敏度与距离，在出厂做校准时自动调整参数后，并通过MCU存储单元记录校准后的参数。
附图说明
图1为本发明的控制原理图。
图2为本发明的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
实施例：一种单片机自携带运放红外距离检测电路。
参照图1和图2所示，一种单片机自携带运放红外距离检测电路，包括：MCU、红外发射管VD1、红外接收管VD2、三极管Q1、电容C1、C2、C3和C4、电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6，所述MCU内安装有IO口控制模块、逻辑处理模块、内存模块、存储模块和高精度运放模块，其中电阻R3的第二端脚与IO口控制模块中的IO VD1端口连接，红外接收管VD2的第一端脚与IO口控制模块中的IO VD2端口连接，IO口控制模块上设置有独立的IO OUT端脚，逻辑处理模块分别与IO口控制模块、内存模块、存储模块和高精度运放模块连接，所述高精度运放模块上设置有OUT端脚、VIN-端脚和VIN+端脚，其中OUT端脚与分别与电阻R1的第一端脚和电容C1的第一端脚连接，VIN-端脚分别与电阻R1的第二端脚和电容C1的第二端脚连接，VIN+端脚分别与电容C3的第二端脚和电阻R6的第一端脚连接；
红外发射管VD1的一端与电源连接，红外发射管VD1的另外一端连接到三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极与电阻R5串联后接地，三极管Q1的基极与电阻R3的第一端脚连接，电阻R3的第二端脚与MCU中的IO口控制模块中的IO VD1端口连接，电容C4并联在MCU上，所述电容C4的第一端脚与电源连接，电容C4的第二端脚接地，红外接收管VD2的第一端脚与MCU中的IO口控制模块中的IO VD2端口连接，红外接收管VD2的第二端脚与电容C3的第一端脚连接，电容C3的第二端脚分别与MCU上高精度运放模块的VIN+端脚和电阻R6的第一端脚连接，电阻R6的第二端脚接地，电容C1的第一端脚与MCU上高精度运放模块的OUT端脚连接，电容C1的第二端脚与MCU上高精度运放模块的VIN-端脚连接，电阻R1与电容C1并联，电容C2的第一端脚与红外接收管VD2的第一端脚连接，电容C2的第二端脚与电容C1的第二端脚连接，电阻R4的第一端脚与电容C1的第二端脚连接，电阻R4的第二端脚与电容C2的第二端脚连接，电阻R2的第一端脚与红外接收管VD2的第二端脚连接，电阻R2的第二端脚分别接地和与电容C2的第二端脚连接。
本实施例中，具体工作时，MCU通过编程程序，对红外发射VD1，三极管Q1，电阻R5，红外接收管VD2，贴片电容C1，C2，C3，贴片电阻R1，R2，R4，R6，进行初期化，对每次器件进行校准功能，并对没个器件的校准好的数据写入MCU的存储器单元里面，MCU在工作的一段时间后，有对红外发射VD1，三极管Q1，电阻R5，红外接收管VD2，贴片电容C1，C2，C3，贴片电阻R1，R2，R4，R6重新校对功能。MCU在固定的时间开始时，通过MCU的IO口控制模块对IO VD1给高电平输出经过电阻R3到三极管Q1导通，VCC电源电流从红外发射VD1、三极管Q1、电阻R5流过，红外发射VD1发射由MCU的定时器精准时间计算的高低PWM脉冲信号对外发射红外，同时MCU的定时器精准时间计算IO口控制模块开通对IO VD2高电平输出给C2充电一定的时间，经过反射或折射等光学处理后，送给到红外接收管VD2的红外信号后与电阻R2做分压，应电容C3是通交阻直的特性与电阻R6做充电，并把接收到的红外发射VD1红外PWM脉冲信号送到MCU内部高精度运放模块VIN+加上进行对比处理；通过高精度运放模块输出OUT连接电阻R1、R4与电容C1组成放大倍数并反馈到VIN-形成高精度运放放大电路，对VIN+接收的信号进行放大对比，对比后的信号再给MCU内部进行专用的运算处理，最后进过专用的运算处理后的数据通过MUC的IO口控制模块对IO OUT输出对应高低信号。
本单片机自携带运放红外距离检测电路结构简单，红外发射管采用固定的电阻，电流通过红外发射光，并让红外发射光发出固定的功率，然后通过单片机自带的MCU携带高精度运放模块，在初期化时，通过逻辑处理单元对运放做自主校准，减少器件离散性特性。红外接收头通过程序调整运放放大倍数调整红外灵敏度与距离，在出厂做校准时自动调整参数后，并通过MCU存储单元记录校准后的参数。
本单片机自携带运放红外距离检测电路利用MCU携带高精度运放模块，无需添加外部运放器，无需添加外部运放器等器件。因采用MCU携带高精度运放模块，减少器件的离散型特性，提高系统精确输出。通过MCU携带高精度运放模块，减少器件采购时间。因采用MCU携带高精度运放模块，因减少外部运放器系统后，线路板缩少等。
本单片机自携带运放红外距离检测电路通过利用MCU携带高精度运放模块减少运放零点离散型特性提高红外线的接收精度。通过利用MCU携带高精度运放模块，对器件最大的精简简化，提高灵敏度，并通过程序调整灵敏度。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种单片机自携带运放红外距离检测电路，其特征在于包括：MCU、红外发射管VD1、红外接收管VD2、三极管Q1、电容C1、C2、C3和C4、电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6，其中红外发射管VD1的一端与电源连接，红外发射管VD1的另外一端连接到三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极与电阻R5串联后接地，三极管Q1的基极与电阻R3的第一端脚连接，电阻R3的第二端脚与MCU连接，电容C4并联在MCU上，所述电容C4的第一端脚与电源连接，电容C4的第二端脚接地，红外接收管VD2的第一端脚与MCU连接，红外接收管VD2的第二端脚与电容C3的第一端脚连接，电容C3的第二端脚分别与MCU上的VIN+端脚和电阻R6的第一端脚连接，电阻R6的第二端脚接地，电容C1的第一端脚与MCU的OUT端脚连接，电容C1的第二端脚与MCU的VIN-端脚连接，电阻R1与电容C1并联，电容C2的第一端脚与红外接收管VD2的第一端脚连接，电容C2的第二端脚与电容C1的第二端脚连接，电阻R4的第一端脚与电容C1的第二端脚连接，电阻R4的第二端脚与电容C2的第二端脚连接，电阻R2的第一端脚与红外接收管VD2的第二端脚连接，电阻R2的第二端脚分别接地和与电容C2的第二端脚连接。
2.如权利要求1所述的单片机自携带运放红外距离检测电路，其特征在于：所述MCU内安装有IO口控制模块、逻辑处理模块、内存模块、存储模块和高精度运放模块，其中电阻R3的第二端脚与IO口控制模块中的IO VD1端口连接，红外接收管VD2的第一端脚与IO口控制模块中的IO VD2端口连接，逻辑处理模块分别与IO口控制模块、内存模块、存储模块和高精度运放模块连接。
3.如权利要求2所述的单片机自携带运放红外距离检测电路，其特征在于：所述高精度运放模块上设置有OUT端脚、VIN-端脚和VIN+端脚，其中OUT端脚与分别与电阻R1的第一端脚和电容C1的第一端脚连接，VIN-端脚分别与电阻R1的第二端脚和电容C1的第二端脚连接，VIN+端脚分别与电容C3的第二端脚和电阻R6的第一端脚连接。
4.如权利要求2所述的单片机自携带运放红外距离检测电路，其特征在于：所述IO口控制模块上设置有独立的IO OUT端脚。
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