近紅外傳感器在汽車改造技術中的原理分析

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近紅外傳感器在汽車改造技術中的原理分析

佚名 發表於 2018-01-13 07:01:00

利用反射式近紅外傳感器及語音錄放組件，研究了汽車倒車防撞語音提示器 當汽車倒車時，只要距車身後尾一定的距離內有人或物體存在，就會有一部分紅外光信號經人或物體反射回來，被與發射管同排安裝的光敏接收管收到並轉換成同頻率的電信號後，由模塊內部電路進行放大 解調 整形 比較處理後，在輸出端輸出控制信號，控制語音錄放組件工作，告訴司機車後有人 車後有物體 由於近紅外線傳感器 語音錄放組件均為一體化結構，成本低 接線簡單 抗震能力強 測量準確 工作穩定可靠，適合在汽車上安裝使用。

引言

隨著科學技術的不斷發展，新技術新材料新工藝和新器件的相繼出現，人們對紅外光學進行了深入研究 開發為了實現自動化節省人力提高效率增加設備功能 確保安全 保護環境 節省資源和能源，酷似人類眼睛的紅外傳感器擔負著特別重要的角色早在1972 年時就已經有應用紅外線遙控的電視機問世特別是1990 年以後，近紅外傳感器成功地應用於各個領域近紅外線傳感器是應用940nm 的光波作為載體進行發射接收而實現的。

本文研究的汽車倒車防撞語音提示器，是利用反射式紅外線發射 接收模塊TX05D 作物體識別傳感器 當汽車倒車後方出現人或障礙物< 如汽車進庫 靠牆停車 狹窄場合汽車調頭等D 時，語音錄放組件能夠發出 車身後有人，車身後有障礙物 提示語，提醒司機注意< 後視鏡存在視線死角，司機無法觀察到） , 從而提高了汽車安全性能語音提示系統使用語音錄放組件，可反覆錄放音10 萬次，斷電後存儲語音可保存100 年，音質好 成本低 接線簡單，給使用者帶來很大的方便 電源部分使用汽車上的12 V電瓶及6 V 穩壓器供電，既經濟又方便 該裝置的特點是：

抗幹擾能力強，工作穩定可靠，語音提示，測量距離1.2 m,適合在汽車上安裝使用。

1 模塊結構及工作原理

1.1反射式近紅外傳感器TX05D

TX05D 外形和引線見圖1 所示 它是一體化結構，使用非常方便全部電路焊裝在1 只46 mm×32 mm×17 mm× 不包括安裝支架D 的塑料盒內 盒的側面設有工作狀態指示燈和靈敏度調節孔，紅色發光二極體用來指示近紅外傳感器的工作狀態，平時熄滅，有反射物時發光 靈敏度調節孔用來調節反射檢測距離，順時針調距離增大，逆時針調距離減小TX05D 通過1 條1.5 m 的雙芯屏蔽線作為輸出引線，其中紅色線為電源正極，白色線為輸出端，屏蔽線< 銅網D 接電源負極 在近紅外傳感器的有效檢測區範圍內，若有人和物體存在，輸出端白色線上的電壓為高電平，若沒有反射物，則輸出為低電平 實際應用時，如果引出線長度不夠，可根據需要加長。

TX05D 工作電壓為5~12 V 極限電壓15 V 工作電流5~20 mA 最大30 mA 檢測距離為1. 2 m0TX05D 工作原理，當TX05D 接通電源後模塊內部的紅外發射管向前方發射38 kH 的調製紅外光信號 一旦有人進入（ 或有物體存在）有效檢測範圍內時紅外光信號就會有一部分被反射回來 紅外接收管接收後由內部電路轉換成同頻率的電信號 再經放大，解調，整形，比較處理後在輸出端輸出高電平信號。由於TX05D 使用了調製技術和採用進口帶補償的抗幹擾器件 在一定程度上解決了抗幹擾問題。

　1. 2 語音錄放組件IDD1110/ 1420

ISD 系列語音錄放組件 是以目前技術最先進的美國ISD 公司單片語音處理大規模集成電路ISD 系列晶片為核心內含存儲器，消除噪聲的話筒前置放大器和自動增益控制電路，適合語音的專用濾波電路，具有極高溫度穩定性能的時鐘振蕩電路及全部語音處理電路。它實現了全貼片微型化，音質好，堅固耐用。

ISD 系列語音錄放組件可用於各種一段式語音留言，語音報警及語音提示裝置中。該組件能夠在電源斷開的情況下 長期保存信息 又可以隨意更改錄入的內容 組件體積小巧 使用領域十分廣泛 也極為方便0組件工作電壓為4. 5~ 6. 5 V 靜態電流典型值為0. 5MA 工作電流為25 mA.錄放時間為10~20 S 永久性存儲信息 可錄放音10 萬次 存儲可保留100 年，易於使用 無需編程及開發系統 可隨意改變錄放內容 用普通駐極體話筒錄音 用8~16Ω揚聲器放音。

2 汽車倒車防撞語音提示器接線圖

接線圖如圖2 所示。由近紅外傳感器，語音錄放組件，電源等部分組成。圖2 中的IC1可選用7806 集成穩壓器 IC2選用TX05D近紅外傳感器（ 天津特新電子廠）。IC3選用ISD1420 語音錄放組件（ 錄放時間為20 S）。KS 選用HRM2H 繼電器。其餘元件均為廠家所配 無須購買。實際應用時 將TX05D 安裝在汽車尾部中間位置 其發射，接收管方向朝後 -12 V 引出線接在倒車燈之前。這樣當汽車倒車時 隨著倒車燈的點亮電路自動通電工作。

3 操作過程

3. 1 錄音

接通電源 電路自動進入節電準備狀態。按住REC 錄音鍵 電路進入錄音狀態 錄音指示燈（ LED） 亮 直至存儲器錄滿或鬆開REC 鍵。錄入內容可為 司機師傅請注意 車身後有人 車身後有障礙物' 等內容。

3. 2 放音

放音方式有幾種，輕觸PE（ playe） 鍵 語音錄放組件即進入放音狀態 直至結束。或者按下PL（ playl） 鍵 電路進入放音狀態 直至放音結束或鬆開playl 鍵。也可以將語音錄放組件的L 端接VCC按PL（ playl） 鍵即循環放音 鬆開即停止。該系統採用循環放音方式。當車身後有人或物體時 IC2（ TX05D） 輸出控制信號 晶體三極體VT（ 9013） 導通 繼電器KS（HRM2H） 工作 觸點閉合。 其中一路開關將VCC接L端 另一組開關將PL（ playl） 鍵短路接地 語音錄放組件循環放音。當人或物體離開時 IC2輸出低電平 VT 截止 KS 釋放 常開觸點斷開 放音停止。

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