CN205452780U - 用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置，其包括控制器U1、驱动电路、激光脉冲发生电路和按键编码单元；所述控制器U1与所述按键编码单元和驱动电路信号连接；所述驱动电路与所述激光脉冲发生电路信号连接。本实用新型的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置，在将整个电路连接完成后，接通+200V高压电源、VCC电源(+12V)和+3.3V电源；控制器U1通电；此时由单片机产生脉冲编码信号，经过驱动器来控制激光的输出；可见本实用新型的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置采用单片机对激光发射进行控制，其反应速度快；而且本实用新型所采用的元件较少，因此，稳定性较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光脉冲控制领域，具体是指一种用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置。
背景技术
随着人们对汽车的主动安全越来越关注，汽车防撞系统应运而生。在一般的汽车防撞系统中，由于激光具有良好的一致性，其被广泛应用于汽车防撞系统的传感器。
但现有技术的激光脉冲编码产生装置，电路结构复杂，反应速度慢，稳定性不高等缺陷；而且元件个数较多，使得激光脉冲编码产生装置的可靠性较低；从而由于所述激光脉冲编码产生装置的上述缺点，使得包括其的汽车防撞系统的性能较差。最重要的是所述激光脉冲编码产生装置的噪声干扰很大，使得技术人员或其他工作人员调试过程复杂。
实用新型内容
本实用新型目的是反应速度快、稳定性高的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置，其能解决至少一个上述问题。
本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置，其包括控制器U1、驱动电路、激光脉冲发生电路和按键编码单元；
所述控制器U1与所述按键编码单元信号连接；
所述控制器U1与所述驱动电路信号连接；
所述驱动电路与所述激光脉冲发生电路信号连接；
所述控制器U1为型号为ATXMEGA32A4-AU的控制器，所述控制器U1包括44个管脚，其第8管脚接地；第9管脚连接+3.3V电源；第18管脚接地；第19管脚连接+3.3V电源；第38管脚接地；第39管脚连接+3.3V电源；其第30管脚接地，第31管脚连接+3.3V电源；
所述驱动电路包括型号为MAX5048C的芯片；所述MAX5048C芯片的IN+端通过电阻R4连接至所述控制器U1的第33管脚；所述MAX5048C芯片的IN-端接地，且电阻R6的一端接地，另一端连接于所述MAX5048C芯片的IN+管脚；所述MAX5048C芯片的GND管脚接地，所述MAX5048C芯片的V+管脚连接VCC电源；电容C3的一端连接于所述MAX5048C芯片的V+端，电容C3的另一端接地；所述MAX5048C芯片的P_OUT管脚和N_OUT管脚连接；
所述激光脉冲发生电路包括场效应管Q1、二极管D1以及半导体激光器D2；所述型号为MAX5048C的芯片的P_OUT管脚与通过电阻R5连接于所述场效应管Q1的G端；所述场效应管Q1的D端通过电阻R2连接于+200V的电源；所述场效应管的S端接地；同时电容C1和电容C2的负极端分别接地；所述电容C1和电容C2的正极端连接在一起，并连接于+200V电源；所述二极管D1的负极接地，所述半导体激光器D2的正极通过电阻R7接地；所述二极管D1的正极与所述半导体激光器D2的负极连接，并连接于电容C4的一端，所述电容C4的另一端连接于所述场效应管Q1的D端。
本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置，在将整个电路连接完成后，接通+200V高压电源、VCC电源(+12V)和+3.3V电源；控制器U1通电；此时由单片机产生脉冲编码信号，经过驱动器来控制激光的输出；可见本实用新型的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置采用单片机对激光发射进行控制，其反应速度快；而且本实用新型所采用的元件较少，因此，稳定性较高。
附图说明
图1为本实用新型的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置的模块连接结构示意图；
图2为为本实用新型的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置的电路连接结构示意图；
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
实施例1
本实施例提供了一种用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置，包括控制器U1、驱动电路和激光脉冲发生电路。
所述控制器U1为ATXMEGA32A4-AU控制器，所述控制器U1包括44个管脚，其第8管脚接地；第9管脚连接+3.3V电源；第18管脚接地；第19管脚连接+3.3V电源；第38管脚接地；第39管脚连接+3.3V电源；其第30管脚接地，第31管脚连接+3.3V电源。
所述控制器U1与所述驱动电路信号连接，具体地，所述驱动电路采用型号为MAX5048C芯片，即一种MOSFET驱动器，所述MAX5048C芯片的IN+端通过电阻R4连接至所述控制器U1的第33管脚(PE3管脚)；所述MAX5048C芯片的IN-端接地，且电阻R6的一端接地，另一端连接于所述MAX5048C芯片的IN+管脚；所述MAX5048C芯片的GND管脚接地，所述MAX5048C芯片的V+管脚连接VCC电源；电容C3的一端连接于所述MAX5048C芯片的V+端，电容C3的另一端接地；所述MAX5048C芯片的P_OUT管脚和N_OUT管脚连接。
所述驱动电路与所述激光脉冲发生电路连接，从而在所述驱动电路的驱动下，产生激光脉冲；具体地，所述激光脉冲发生电路包括场效应管Q1(MOSEFT)、二极管D1以及半导体激光器D2；所述驱动电路(MAX5048C芯片)的P_OUT管脚与通过电阻R5连接于所述场效应管Q1的G端(栅极)；所述场效应管Q1的D端(漏极)通过电阻R2连接于+200V的电源；所述场效应管的S端(源级)接地；同时所述电容C1和电容C2的一端(负极端)分别接地；另一端(正极端)连接在一起，并连接于+200V电源；以使得电容C1和电容C2形成高压输入电源的滤波电容；所述二极管D1的负极接地，所述半导体激光器D2的正极通过电阻R7接地；所述二极管D1的正极与所述半导体激光器D2的负极连接，并连接于电容C4的一端，所述电容C4的另一端连接于所述场效应管Q1的D端。
本实用新型的原理是：将整个电路连接完成后，接通+200V高压电源、VCC电源(+12V)和+3.3V电源；控制器U1通电；此时由单片机产生脉冲编码信号，经过驱动器来控制激光的输出；可见本实用新型的用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置采用单片机对激光发射进行控制，其反应速度快；而且本实用新型所采用的元件较少，因此，稳定性较高。
本实施例中，还包括按键编码单元，所述按键编码单元包括按键S1、按键S2和按键S3，所述按键S1、按键S2和按键S3的一端均接地，另一端分别连接至所述控制器U1的第1管脚、第4管脚和第7管脚。以通过所述按键S1、按键S2和按键S3输入信息至所述控制器U1，即可以通过三个按键实现8种脉冲码型，每种码型代表输出不同的PWM波形，而且可以通过单片机的定时器实现，将实现的码型存入控制器U1内。
本实施例中，所述用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置还包括电源模块，所述电源模块包括芯片LM1117，所述芯片LM1117的Vin管脚连接于+12V电源(VCC电源)；电容C5和电容C8并联后，一端连接于+12V电源，另一端接地；电容C6和电容C7并联后，一端连接于芯片LM1117的Vout端，另一端接地；此时可以由所述芯片LM1117的Vout端输出+3.3V的直流电源。
本实施例的脉冲信号是控制器的PE3管脚产生的脉冲编码信号，经过驱动电路，来控制激光的输出。
MAX5048C芯片的IN+和IN-的信号是控制器U1输入的PWM信号。其作用是经过电阻R5驱动场效应管Q1(MOSEFT)的开通和关断，且在场效应管的开通瞬时，其能够提供足够大的充电电流使场效应管的栅源极间电压迅速上升到所需值，保证场效应管Q1能快速开通且不存在上升沿的高频振荡，场效应管Q1导通期间驱动器能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放,保证场效应管Q1能快速关断；电阻R3和电容C3组成低通滤波，VCC电源接入后经过滤波，可减少噪声。
本实施例中，MAX5048C芯片是超高速的MOSFET驱动芯片，开通和关断时间较快，达到4ns。
本实施例中，电阻R2为充电限流电阻，电阻R7为脉冲电流限流电阻，电容C4为储能电容，+200V电源为输入高压偏置；二极管D1为钳位二极管；D2为半导体激光器，场效应管Q1为控制开关。
当场效应管Q1断开时，+200V高压偏置通过电阻R2向储能电容C4充电，电容C4两端的电压随即升高，充电完成后，储能电容两端的电压UC即与高压偏置电压+200V相等，当场效应管Q1闭合后储能电容C4通过场效应管Q1、放电限流电阻R7以及半导体激光器D2所组成的回路瞬时放电，加在半导体激光器D2两端的电压为-200V。
本实施例实现的是脉冲编码产生装置，通过按键输入，产生8种编码脉冲码型，通过单片机的定时器产生8种伪随机码型，这种伪随机码可以起到加密的作用。当按下按键后，单片机发出伪随机码型，经过驱动电路，来控制场效应管Q1的开通和关断，进而控制半导体激光器D2的发光，使得半导体激光器D2按照按键的编码实现发光。
本实施例中，还包括供电电路，所述供电电路与所述控制器U1电路连接，用于向控制器U1进行供电，而且优选地，所述供电电路包括型号为LM1117的芯片，所述型号为LM1117的芯片的Vin管脚通过电容C8接地，且还通过电容C5接地；所述型号为LM1117的芯片的GND管脚接地，所述型号为LM1117的芯片的Vout管脚通过电容C7接地，该管脚还通过电容C6接地，而且所述Vout管脚即为+3.3V电源供电端，所述型号为LM1117的芯片的Vin管脚连接至VCC电源。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (1)
1.一种用于汽车防撞系统的激光脉冲编码产生装置，其特征在于，包括控制器U1、驱动电路、激光脉冲发生电路和按键编码单元；
所述控制器U1与所述按键编码单元信号连接；
所述控制器U1与所述驱动电路信号连接；
所述驱动电路与所述激光脉冲发生电路信号连接；
所述控制器U1为型号为ATXMEGA32A4-AU的控制器，所述控制器U1包括44个管脚，其第8管脚接地；第9管脚连接+3.3V电源；第18管脚接地；第19管脚连接+3.3V电源；第38管脚接地；第39管脚连接+3.3V电源；其第30管脚接地，第31管脚连接+3.3V电源；
所述驱动电路包括型号为MAX5048C的芯片；所述型号为MAX5048C的芯片的IN+端通过电阻R4连接至所述控制器U1的第33管脚；所述型号为MAX5048C的芯片的IN-端接地，且电阻R6的一端接地，另一端连接于所述型号为MAX5048C的芯片的IN+管脚；所述型号为MAX5048C的芯片的GND管脚接地，所述型号为MAX5048C的芯片的V+管脚连接VCC电源；电容C3的一端连接于所述型号为MAX5048C的芯片的V+端，电容C3的另一端接地；所述型号为MAX5048C的芯片的P_OUT管脚和N_OUT管脚连接；
所述激光脉冲发生电路包括场效应管Q1、二极管D1以及半导体激光器D2；所述型号为MAX5048C的芯片的P_OUT管脚与通过电阻R5连接于所述场效应管Q1的G端；所述场效应管Q1的D端通过电阻R2连接于+200V的电源；所述场效应管的S端接地；同时电容C1和电容C2的负极端分别接地；所述电容C1和电容C2的正极端连接在一起，并连接于+200V电源；所述二极管D1的负极接地，所述半导体激光器D2的正极通过电阻R7接地；所述二极管D1的正极与所述半导体激光器D2的负极连接，并连接于电容C4的一端，所述电容C4的另一端连接于所述场效应管Q1的D端。
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