CN205543679U - 用于汽车防撞系统的高频激光脉冲编码产生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于汽车防撞系统的高频激光脉冲编码产生装置，其包括控制器U1、RS422通信接口、驱动器和激光脉冲发生电路；所述RS422通信接口和驱动器与所述控制器U1信号连接；所述驱动器与所述激光脉冲发生电路连接。本实用新型的用于汽车防撞系统的高频激光脉冲编码产生装置接通+200V高压电源、VCC电源和+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高频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

用于汽车防撞系统的高频激光脉冲编码产生装置

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高频激光脉冲编码产生装置，使激光按照串口通信的编码输出。

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。

但现有技术的高频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，使得高频激光脉冲编码产生装置的可靠性较低；从而由于所述高频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。最重要的是所述高频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

本实用新型目的是提供了一种反应速度快、稳定性高的用于汽车防撞系统的高频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高频激光脉冲编码产生装置，其包括控制器U1、RS422通信接口、驱动器、激光脉冲发生电路和供电电路；

所述RS422通信接口和驱动器与所述控制器U1信号连接；

所述驱动器与所述激光脉冲发生电路连接；

所述供电电路与所述控制器U1、RS422通信接口和驱动器电路连接；

所述控制器U1为型号为ATXMEGA32A4-AU的单片机；

所述单片机包括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RS422通信接口包括型号为MAX3490ESA的芯片，所述单片机的第26管脚连接所述型号为MAX3490ESA的芯片的第2管脚；所述单片机的第27管脚与所述型号为MAX3490ESA的芯片的第3管脚连接；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第4管脚接地；且所述型号为MAX3490ESA的芯片的第7管脚和第8管脚之间连接有电阻R8；第5管脚和第6管脚之间连接有电阻R9；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第1管脚连接于+3.3V电源；

所述驱动器为型号为IXDN604的芯片，所述单片机的第11管脚通过电阻R4连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；且电阻R6的一端接地，另一端也连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；所述型号为IXDN604的芯片的GND管脚接地，其VCC管脚通过电阻R3连接于VCC电源；电容C3的一端接地，另一端连接于所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚；

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IXDN604的芯片的OUTB管脚通过电阻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；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；

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C6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，所述型号为LM1117的芯片的Vout管脚还通过电容C8接地，而且所述Vout管脚即为+3.3V电源供电端。

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高频激光脉冲编码产生装置接通+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高频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高频激光脉冲编码产生装置的模块结构示意图；

图2为本实用新型的用于汽车防撞系统的高频激光脉冲编码产生装置的电路结构示意图；

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高频激光脉冲编码产生装置，包括控制器U1、RS422通信接口、驱动器、激光脉冲发生电路和供电电路。

所述供电电路与所述控制器U1、RS422通信接口和驱动器电路连接；

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RS422通信接口连接，具体地，所述RS422通信接口采用MAX3490ESA芯片(RS422通信芯片)实现；所述控制器U1的第26管脚连接所述RS422通信芯片的第2管脚；其第27管脚与所述RS422通信芯片的第3管脚连接；所述RS422通信芯片的第4管脚接地；且所述RS422通信芯片的第7管脚和第8管脚之间连接有电阻R8；第5管脚和第6管脚之间连接有电阻R9；所述MAX3490ESA芯片的第1管脚连接于+3.3V电源。

所述控制器U1与驱动器信号连接，具体地，所述驱动器为IXDN604芯片，所述控制器U1的第11管脚通过电阻R4连接于所述IXDN604芯片的INB管脚；且电阻R6的一端接地，另一端也连接于所述IXDN604芯片的INB管脚；所述IXDN604芯片的GND管脚接地，其VCC管脚通过电阻R3连接于所述+12V电源；电容C3的一端接地，另一端连接于所述IXDN604芯片的VCC管脚，以对所述VCC端进行稳压；通过上述连接，当所述控制器U1通过其第11管脚(PC1管脚)输出开关信号时，可以通过所述IXDN604芯片的OUTB管脚输出大功率的开关电流信号。

所述驱动器与所述激光脉冲发生电路连接，从而在所述驱动器的驱动下，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、二极管D1以及半导体激光器D2；所述驱动器(IXDN604芯片)的OUTB管脚通过电阻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；同时所述电容C1和C2的一端分别接地；另一端连接在一起，并连接于+200V电源；以使得电容C1和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。

本实施例中，所述用于汽车防撞系统的高频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；电容C5和电容C6并联后，一端连接于+12V电源，另一端接地；电容C7和电容C8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。

本实用新型的用于汽车防撞系统的高频激光脉冲编码产生装置原理是：将上述电路连接后，接通+200V高压电源、VCC电源(+12V)和+3.3V电源；此时控制器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高频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。

此时IXDN604芯片INB信号是PWM脉冲编码信号，且所述IXDN604的作用是经过电阻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，所述IXDN604芯片是超高速的MOSFET驱动芯片，开通和关断时间较快，达到5ns。

本实施例中，其中电阻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。

本实用新型的用于汽车防撞系统的高频激光脉冲编码产生装置还可以包括上位机，所述上位机可以与控制器U1进行通信，而且可以通过上位机查询当前的编码脉冲码型，可以根据用户的需求产生所要编码脉冲码型，通过单片机的定时器产生伪随机码型，这种伪随机码可以起到加密的作用。查询完码型后，可以设置当前的码型，设置好之后，单片机发出伪随机码型，经过驱动器，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，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C6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C8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高频激光脉冲编码产生装置，其特征在于，包括控制器U1、RS422通信接口、驱动器、激光脉冲发生电路和供电电路；

所述RS422通信接口和驱动器与所述控制器U1信号连接；

所述驱动器与所述激光脉冲发生电路连接；

所述供电电路与所述控制器U1、RS422通信接口和驱动器电路连接；

所述控制器U1为型号为ATXMEGA32A4-AU的单片机；

所述单片机包括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RS422通信接口包括型号为MAX3490ESA的芯片，所述单片机的第26管脚连接所述型号为MAX3490ESA的芯片的第2管脚；所述单片机的第27管脚与所述型号为MAX3490ESA的芯片的第3管脚连接；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第4管脚接地；且所述型号为MAX3490ESA的芯片的第7管脚和第8管脚之间连接有电阻R8；第5管脚和第6管脚之间连接有电阻R9；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第1管脚连接于+3.3V电源；

所述驱动器为型号为IXDN604的芯片，所述单片机的第11管脚通过电阻R4连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；且电阻R6的一端接地，另一端也连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；所述型号为IXDN604的芯片的GND管脚接地，其VCC管脚通过电阻R3连接于VCC电源；电容C3的一端接地，另一端连接于所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚；

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IXDN604的芯片的OUTB管脚通过电阻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；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；

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C6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，所述型号为LM1117的芯片的Vout管脚还通过电容C8接地，而且所述Vout管脚即为+3.3V电源供电端。