CN205749881U - 用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置 - 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高频激光回波信号探测装置，其包括探测电路、跨导放大电路、采样电路和控制器。所述探测电路连接于所述跨导放大电路，所述跨导放大电路连接于所述采样电路，所述采样电路连接于所述控制器。本实用新型的激光回波信号经过所述光电探测器进行探测，传输至跨导放大电路；并经由跨导放大器AD8015处理后，输出为差分信号；所述差分信号通过电阻R3和电阻R4，送入采样电路的输入端，采样电路的输出端数据通过IIC总线送入单片机。可见本实用新型的用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置通过硬件电路实现激光回波信号的探测和处理，反应速度快；而且所采用的电子元件较少，因此，具有较高的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光回波信号处理领域，具体是指一种用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置。
背景技术
在现有技术中的汽车防撞系统中，一般都具有激光测距装置，但这些激光测距装置的激光回波信号大小为几个毫伏，幅值非常小。
现有技术的高频激光回波信号探测装置，电路结构复杂，反应速度慢，稳定性不高等缺陷，元件越多，器件的可靠性越低，重要的是噪声干扰很大，使得技术人员或其他工作人员调试过程复杂，无法达到工程化的需求。
因此，需要设计一种新的用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置。
实用新型内容
本实用新型目的是一种用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置，其反应速度快，稳定性高。
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回波信号探测装置，其包括探测电路、跨导放大电路、采样电路和控制器；
所述探测电路连接于所述跨导放大电路，所述跨导放大电路连接于所述采样电路，所述采样电路连接于所述控制器；
所述探测电路包括型号为APD1的光电探测器、电阻R1、电阻R2和电容C1；所述光电探测器的正极端通过电阻R1连接于HV高压电源；且所述光电探测器的正极端还通过电容C1接地；所述光电探测器的负极端通过电阻R2接地；
所述跨导放大电路包括型号为AD8015的芯片、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5；所述光电探测器的负极端通过电容C2连接于所述型号为AD8015的芯片的lin管脚；所述型号为AD8015的芯片的VBYP管脚通过电容C3和电阻R5连接于VCC电源，所述型号为AD8015的芯片的-VS管脚接地；且所述型号为AD8015的芯片的+VS端通过电阻R5连接于VCC电源；所述电容C4的一端通过电阻R5连接于所述VCC电源，所述电容C4的另一端接地；
所述采样电路包括型号为MCP3424的芯片、电阻R3和电阻R4；所述型号为AD8015的芯片的+OUT管脚通过电阻R3连接于所述型号为MCP3424的芯片的第3管脚；所述型号为AD8015的芯片的-OUT管脚通过电阻R4连接于所述型号为MCP3424的芯片的第4管脚；所述型号为MCP3424的芯片的第5管脚接地；所述型号为MCP3424的芯片的第6管脚连接于VCC电源；
所述控制器为型号为ATXMEGA32A4-AU的单片机，所述单片机包括44个管脚，其中所述单片机的第8管脚、第18管脚、第30管脚和第38管脚接地；所述单片机的第9管脚、第19管脚、第31管脚和第39管脚接+3.3V电源；所述单片机的第10管脚连接至所述型号为MCP3424的芯片的第7管脚；所述单片机的第11管脚连接至所述型号为MCP3424的芯片的第8管脚。
本实用新型具有如下有益效果：所述用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置的激光回波信号经过所述光电探测器进行探测，传输至跨导放大电路；并经由跨导放大器AD8015处理后，输出为差分信号；所述差分信号通过电阻R3和电阻R4，送入采样电路的输入端，采样电路的输出端数据通过IIC总线送入单片机。可见本实用新型的用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置通过硬件电路实现激光回波信号的探测和处理，反应速度快；而且所采用的电子元件较少，因此，具有较高的稳定性。
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回波信号探测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回波信号去噪装置的电路结构示意图；
图3为本实用新型的用于汽车防撞系统的高频激光回波信号去噪装置的供电电路结构示意图；
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回波信号探测装置，其包括探测电路、跨导放大电路、采样电路和控制器。
所述探测电路连接于所述跨导放大电路，所述跨导放大电路连接于所述采样电路，所述采样电路连接于所述控制器。
具体地，所述探测电路包括型号为APD1的光电探测器、电阻R1、电阻R2和电容C1；所述光电探测器的正极端(第1管脚)通过电阻R1连接于HV高压电源；且所述光电探测器的正极端还通过电容C1接地；所述光电探测器的负极端(第3管脚)通过电阻R2接地；所述光电探测器的第2管脚接地。
所述跨导放大电路包括型号为AD8015的芯片、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5；所述光电探测器的负极端通过电容C2连接于所述AD8015芯片的lin管脚；所述AD8015芯片的VBYP管脚通过电容C3和电阻R5连接于VCC电源(+5.0V)，所述AD8015芯片的-VS管脚接地；且所述AD8015芯片的+VS端通过电阻R5连接于VCC电源(+5.0V)；所述电容C4的一端通过电阻R5连接于所述VCC电源，所述电容C4的另一端接地。
所述采样电路包括型号为MCP3424的芯片、电阻R3和电阻R4；所述AD8015芯片的+OUT管脚通过电阻R3连接于所述MCP3424芯片的第3管脚(CH2+)；所述AD8015芯片的-OUT管脚通过电阻R4连接于所述MCP3424的芯片的第4管脚(CH2-)；所述MCP3424芯片的第5管脚接地；所述MCP3424芯片的第6管脚连接于VCC电源(+5.0V)。
可选的，所述控制器为型号为ATXMEGA32A4-AU的单片机，所述单片机包括44个管脚，其中所述单片机的第8管脚、第18管脚、第30管脚和第38管脚接地；所述单片机的第9管脚、第19管脚、第31管脚和第39管脚接+3.3V电源；所述单片机的第10管脚连接至所述MCP3424芯片的第7管脚；所述单片机 的第11管脚连接至所述MCP3424芯片的第8管脚。
本实施例中，所述用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置的激光回波信号经过所述光电探测器进行探测，传输至跨导放大电路；并经由跨导放大器AD8015处理后，输出为差分信号；所述差分信号通过电阻R3和电阻R4，送入采样电路的输入端，采样电路的输出端数据通过IIC总线送入单片机。
本实施例中，所述HV高压电源采用的是开关电源或者模块电源；其电压可以高达+200V；所述APD1光电探测器的灵敏度高、体积小、功耗低、可靠性高、抗电磁干扰强、动态范围大等优点；APD1光电探测器的内部光量子的倍增作用，使光电流大大倍增，显著提高了光电探测器的灵敏度；所述APD1光电探测器选择的是一款近红外增强型雪崩探测器。
所述APD1光电探测器探测到的信号为电流信号，需要跨导放大电路将所述的电流信号变换为电压信号。所述电压信号为微弱的电压信号。所述跨导放大电路的跨导放大器选用的是AD公司的AD8015芯片。AD8015芯片具有低功耗、低噪声、宽带宽的优点，其内部集成了运算放大器和反馈器件，因此无需外加额外的分立元件，电路控制简单。
所述电阻R3和R4是高频输出匹配电阻，所述电容C3为偏置电容。
所述跨导放大器输出的电压信号经过MICROCHIP公司的MCP3424芯片进行采样，所述MCP3424芯片是18位的模拟转数字芯片，并通过IIC总线与单片机进行数据通信。
本实施例中，所述用于汽车防撞系统的高频激光回波信号探测装置还包括供电电路，所述供电电路与所述控制器电路连接，以对所述控制器进行供电；更具体地，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C80接地，且还通过电容C50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C70接地，该管脚还通过电容C60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回波信号探测装置，其特征在于，包括探测电路、跨导放大电路、采样电路和控制器；
所述探测电路连接于所述跨导放大电路，所述跨导放大电路连接于所述采样电路，所述采样电路连接于所述控制器；
所述探测电路包括型号为APD1的光电探测器、电阻R1、电阻R2和电容C1；所述光电探测器的正极端通过电阻R1连接于HV高压电源；且所述光电探测器的正极端还通过电容C1接地；所述光电探测器的负极端通过电阻R2接地；
所述跨导放大电路包括型号为AD8015的芯片、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5；所述光电探测器的负极端通过电容C2连接于所述型号为AD8015的芯片的lin管脚；所述型号为AD8015的芯片的VBYP管脚通过电容C3和电阻R5连接于VCC电源，所述型号为AD8015的芯片的-VS管脚接地；且所述型号为AD8015的芯片的+VS端通过电阻R5连接于VCC电源；所述电容C4的一端通过电阻R5连接于所述VCC电源，所述电容C4的另一端接地；
所述采样电路包括型号为MCP3424的芯片、电阻R3和电阻R4；所述型号为AD8015的芯片的+OUT管脚通过电阻R3连接于所述型号为MCP3424的芯片的第3管脚；所述型号为AD8015的芯片的-OUT管脚通过电阻R4连接于所述型号为MCP3424的芯片的第4管脚；所述型号为MCP3424的芯片的第5管脚接地；所述型号为MCP3424的芯片的第6管脚连接于VCC电源；
所述控制器为型号为ATXMEGA32A4-AU的单片机，所述单片机包括44个管脚，其中所述单片机的第8管脚、第18管脚、第30管脚和第38管脚接地；所述单片机的第9管脚、第19管脚、第31管脚和第39管脚接+3.3V电源；所述单片机的第10管脚连接至所述型号为MCP3424的芯片的第7管脚；所述单片机的第11管脚连接至所述型号为MCP3424的芯片的第8管脚。
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