Зогсоолын хэт авианы зай хэмжигчийг хөгжүүлэх

Зогсоолын хэт авианы зай илрүүлэгчийг хөгжүүлэх

Хураангуй: Энэхүү баримт бичигт микропроцессорын технологийг нэвтрүүлсэн зогсоолын хэт авианы зай хэмжигчний үндсэн зарчмыг тайлбарласан болно. Хэмжилт, тооцооллын математик загвар, хэрэгжүүлэх аргуудыг мөн авч үздэг. Хэмжилтийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд программ хангамжийн тохируулгын аргыг ашигладаг. Бодит хэрэглээ нь зогсоол дээр аюулгүй байдлыг маш их даатгадаг болохыг харуулж байна.

Түлхүүр үг: Хэт авианы хүрээ илрүүлэх микропроцессор

Амьжиргааны түвшин тасралтгүй дээшлэхийн хэрээр айл өрхөд орж ирж буй автомашины хэрэглээний талаарх ойлголт нэмэгдэж байна. Хятадын хот суурин газрын автомашин эзэмшигчдийн тоо хурдацтай нэмэгджээ. Үүнээс үүдэн зам тээврийн осол, ялангуяа хотод өдөр ирэх тусам нэмэгдэж байна. Ухаалаг тээврийн системийг хөгжүүлэх нь 21-р зууны тээврийн хөгжлийн чухал чиглэл юм. Ухаалаг тээврийн систем (ITS) нь одоо байгаа дэд бүтцийн боломжуудыг бүрэн ашиглаж, тээврийн үр ашгийг дээшлүүлж байна. Замын хөдөлгөөний аюулгүй байдлыг хангах, замын түгжрэлийг бууруулах, хотын орчныг сайжруулах маш сайн үр дүнтэй байдалд бүх шатны засгийн газрууд ихээхэн анхаарал хандуулсаар ирсэн. Хятадын засгийн газар ч түүний судалгаа, хөгжүүлэлт, сурталчлах, хэрэгжүүлэхэд ихээхэн ач холбогдол өгч байна. Энэ нийтлэлд авч үзсэн зүйл нь ухрахын эсрэг хамгаалалтад гол анхаарлаа хандуулж, ухрахад хохирол учруулж болзошгүй саад бэрхшээл, явган зорчигчоос үр дүнтэй зайлсхийх боломжтой. Буцах замаар эдийн засгийн алдагдал, хувийн аюулгүй байдлын асуудлаас үр дүнтэй зайлсхийх. Гадаадын өндөр зэрэглэлийн машинууд үйлдвэрээс гарахдаа ижил төстэй системээр суурилуулсан байдаг.

Энэхүү систем нь гурван хэсгээс бүрдэнэ: (1) машины сүүлний зүүн болон баруун арын хэсэгт саад тотгорыг илрүүлэх ижил дамжуулагчтай хоёр агаарын хэт авианы датчик. (2) Нэг чиптэй микрокомпьютер болон хэт авианы дамжуулах, хүлээн авах хэлхээнээс бүрдэх хяналтын хэлхээ. (3) Зайны дэлгэцийн хэлхээ ба дуут болон харааны дохиоллын хэлхээ.

Систем нь дараах техникийн үзүүлэлтүүдийг хэрэгжүүлдэг; Хоёр талын хэт авианы байршил, дижитал дэлгэцийн зай, дуут дохионы зай, эгнээний nixie хоолойн дэлгэцийн зай.

Тодорхой үзүүлэлтүүд нь дараах байдалтай байна: I. Хэт авианы байршлын хоёр суваг, суваг бүрийн илрүүлэх хүрээний өнцөг нь 14o байна

II гурван оронтой nixie хоолойн зайны дэлгэц

III дөрвөн сегмент дуу хоолойн зайны хүрээний шуурхай, улаан, ногоон, цэнхэр Nixie хоолойн зайны дэлгэц

working temperature: - 20-60

хэмжилтийн нарийвчлал нь 1 см, алдаа нь 0.5% -иас бага байна.

Шалгагч нь хэмжилтийн өндөр нарийвчлалтай, төрөл бүрийн шуурхай аргуудтай бөгөөд энэ нь янз бүрийн ажлын орчны объектив хэрэгцээг хангаж чаддаг.

3 Техник хангамжийн хэлхээний бүтэц, ажиллах зарчим

3.1 control chip

AT89C2051 нь өндөр өртөгтэй, жижиг ухаалаг хэрэгслүүдэд хянагч болгон ашигладаг. Зааварчилгааны систем нь 8031-тэй бүрэн нийцдэг. Энэ нь P0 болон P2 портуудаас бусад 8031-ийн бүх функциональ бүтэцтэй. Үүнээс бүрдсэн хэмжилтийн хяналтын систем нь энгийн хэлхээ, өндөр найдвартай, жижиг эзэлхүүнтэй давуу талтай; Хяналтын болон дамжуулах, хүлээн авах хэлхээний эзэлхүүн нь, тоног төхөөрөмжийн бүтцийн блок диаграммыг Зураг 1-т үзүүлэв;

Нэг чиптэй микрокомпьютерийн P1.4 ба P1.5 портууд нь 40 кГц квадрат долгионыг 0.2 мс-ийн урттай ээлжлэн гаргаж, 19.8 мс тутамд дахин илгээх гаралтын порт болгон програмчлагдсан байдаг. хэт авиан юм. Өрөөний температурт агаарт хэт авианы тархалтын хурд нь 340м / с бөгөөд энэ нь багажийг илрүүлэх хамгийн их зайг тодорхойлдог. Бодит нөхцөл байдал нь зааврыг ажиллуулахад цаг хугацаа шаардагдах тул бүх дамжуулалт, хүлээн авалт дууссаны дараа програм дэлгэцийг илгээх болно. Давталтын давтамж ойролцоогоор 50 Гц байх үед илрүүлэх хамгийн их зай нь 1.5 м байна. P1.4 ба P1.5 портуудын долгионы хэлбэрийг Зураг 2-т үзүүлэв. P1.6 ба P1.7 нь хоёр хэт авианы цуурайг хүлээн авах оролтын порт болгон програмчлагдсан.

P3.2-p3.5 нь гаралтын порт болгон програмчлагдсан, p3.2-p3.4 нь isd1110 дуут чипийн дуут өгөгдлийн сегментийг, p3.5 нь хэзээ тоглохыг хянадаг.

Дэлгэц нь динамик сканнерыг ашигладаг, цуваа портууд RXD болон TXD нь дэлгэцийн өгөгдлийг илгээхэд, p1.0-p1.3 нь дэлгэцийн битүүдийг илгээхэд ашиглагддаг. P1.0 ба P1.1 нь дотоод татах эсэргүүцэлгүй тул хэрэглээнд 4.7K-ийн гаднаас татах эсэргүүцлийг тус тус холбох ёстой.

Уг хэлхээ нь max810 дахин тохируулах тусгай чипийг ашигладаг. Учир нь тээврийн хэрэгслийн тэжээлийн хангамж нь тогтмол гүйдлийн 12 В-ыг ашигладаг. Батерей болон генератор зэрэгцээ холбогдсон байна. Ажлын муу нөхцөлд (хөдөлгүүр асаах үед гэх мэт) хүчдэл 6 В хүртэл буурдаг. Нэг чиптэй микрокомпьютерийн тэжээлийн хангамжийг тээврийн хэрэгслийн 12V хүчдэлээс авдаг бөгөөд энэ нь нэг чиптэй микрокомпьютерийн хэвийн үйл ажиллагаанд ноцтой саад учруулж, программ ажиллах болно. Max810 can solve this problem. Үүний үүрэг нь нэг чип микрокомпьютерийн тэжээлийн хүчдэлийг хянах явдал юм; Нийлүүлэлтийн хүчдэл тогтоосон босго хэмжээнээс доогуур байвал max810 дахин тохируулагдаж, хүчдэл босгон дээр буцаж ирэхэд 140 мс үргэлжилнэ. Энэ нь нэг чиптэй микрокомпьютерийн тогтворгүй тэжээлийн хүчдэлээс үүдэлтэй хөндлөнгийн оролцоог шийдэж чадна.

3.2 Хэт авианы дамжуулах ба хүлээн авах хэлхээ

Дамжуулах болон хүлээн авах хоёр хэлхээ нь ижил бүтэцтэй бөгөөд ээлжлэн ажилладаг. Хоёр хэлхээ нь ижил бүтэцтэй. Зарчмыг Зураг 3-т үзүүлэв;

3.2.1 transmitting circuit

Нэг чиптэй микрокомпьютерийн P1 порт нь IO порт болгон ашиглах үед 20 мА гүйдэл дүүргэх хүчин чадалтай, гүйдэл шингээх хүчин чадал бага тул гаралтын гүйдлийн хүчин чадлаа сайжруулахын тулд NPN хоолойг гаднаас холбодог. 40 кГц импульсийн дохио нь тодорхой хүч чадалтай эсэхийг шалгаарай.

3.2.2 receiving circuit

Хүлээн авах хэлхээ нь урьдчилсан өсгөгчөөс бүрдэнэ; зурвасын шүүлтүүрийг өсгөх; Цуурай хэлбэржүүлэх, хоёртын хэлбэрт оруулах. Урьдчилан өсгөгч нь жижиг дохиог үр дүнтэй өсгөж, бүх өсгөлтийн хэлхээний оролтын эсэргүүцлийг сайжруулж чаддаг. Энэ хэлхээнд хоёр үе шаттай хоёр дахь эрэмбийн хязгааргүй олз бүхий санал хүсэлтийн зурвасын шүүлтүүрийн олшруулалтыг зохион бүтээсэн бөгөөд төвийн давтамж нь 40KHz; Эхний шатны өсөлт нь A1 = - 120, хоёр дахь шатны өсөлт нь A1 = - 320 бөгөөд энэ нь микро вольтын дохиог хэлбэржүүлэх, хоёртын хэлбэрт оруулахын тулд вольтын шат руу өсгөхийг баталгаажуулдаг. Хэлбэржүүлэх, хоёртын хэлхээний функц нь цуурай дохиог нэг туйлшралын дохио болгон илрүүлэх явдал юм; Binarization, i.e. нэг бит a / D, босго түвшинг тогтоож, аналог цуурайг түвшний дохио болгон хувиргаж, P1.6 руу оруулна.

3.3 voice alarm circuit

Хэмжих хэрэгслийн гаралтын хувьд дуут дохиолол нь маш ойлгомжтой бөгөөд ойлгоход хялбар хэлбэр бөгөөд хүн-машины интерфейс нь ээлтэй. Жолооч ерөнхийдөө ухрахдаа тээврийн хэрэгслийнхээ багажийг тооцоолох цаг байдаггүй бөгөөд тээврийн хэрэгслийн арын хэсэгт анхаарлаа хандуулдаг тул цаг хугацаа нь дуут дохиог ашигладаг. Одоогийн байдлаар зах зээл дээр дуут технологийн олон төрлийн бүтээгдэхүүн байдаг. Энэхүү хэлхээ нь ISD компанийн isd1110 дуут чипийг ашигладаг бөгөөд чип нь (DAST) шууд аналог хадгалах технологийг ашигладаг бөгөөд интеграцийн өндөр түвшинтэй. Бичлэг болон тоглуулах хугацаа нь 10 секунд бөгөөд 80 хэсэгт хуваагдана. Микрокомпьютерийн удирдлагыг уян хатан байдлаар нэгтгэж, шаардлагатай дуут дохиог гаргаж болно. Хэрэглээнд өөрөө хийсэн хөгжүүлэлтийн систем шаардлагатай бөгөөд дуу хоолойг чипэнд бичиж, компьютерийн зэрэгцээ порт ашиглан системд холбоно. Нийт 4 сегментийг бүртгэсэн, тухайлбал; "1.5 м бүс"; "1м бүс"; "0.5 м бүс"; "Хязгаарлалтын анхааруулах хөгжмийн дохиолол". Хэмжсэн зайны дагуу холбогдох догол мөрийг тогтмол тогло. Хэмжилтийн үр дүн 0.8м бол "1м талбай" гэж мэдээлнэ. Хяналтын хэлхээний интерфейсийг Зураг 4-т үзүүлэв; isd1110-ийн A3, A4, A5 дохиоллын сегментүүдийг сонгож, тоглуулах нь p3.5-д холбогдсон ба унасан ирмэг нь тоглуулахыг идэвхжүүлдэг.

3.4 display circuit

Дуут дохиололоос гадна оптик дохиолол нь өөр нэг үр дүнтэй дохиоллын горим юм. Загварт оптик дохиоллын хоёр хэлбэр байдаг. Гурван nixie хоолой нь одоогийн туршилтын зайг (нэгж: мм), хэтийн зайг харуулах "---", эсрэг талаас саад хүртэлх зай 25 мм-ээс бага, "SOS" дэлгэц анивчиж, дуут дохиог сонсдог. хөгжим. Никси хоолойн эгнээ нь харьцангуй зайг харуулсан хоёр улаан, хоёр ногоон, хоёр цэнхэр өнгөтэй байна. Хэмжилтийн утга 1м-ээс их байвал хамгийн ихдээ хоёр ногоон хоолой асаалттай байна; Хэмжилтийн утга 0.5м-ээс их байвал хоёр ногоон хоолой, хамгийн ихдээ хоёр шар хоолой асаалттай байна; Хэмжилтийн утга 0.3м-ээс их байвал хоёр ногоон, хоёр шар хоолой, хамгийн ихдээ хоёр улаан хоолой асаалттай байна. Никси хоолой нь туршилтын зайны харьцангуй утгыг харуулдаг. Хол ойртох тусам nixie хоолойн гэрлүүд илүү олон оронтой болно.

Цахилгааны бүдүүвч диаграммыг 5-р зурагт үзүүлэв. RXD цуваа гаралт нь өгөгдлийг харуулах, TXD гаралт нь синхрончлолын импульс, 164-ийн хэсэг нь цуваа өгөгдлийг зэрэгцээ өгөгдөл болгон хувиргахад ашиглагддаг - P1.3 гаралтыг байрлалын удирдлага болгон хувиргаж, nixie хоолой болон LED эгнээг асаана. P1.0 ба P1.1 нь татах эсэргүүцэлгүй тул тэдгээрийг IO порт болгон ашиглах үед 4.7К татах эсэргүүцлийг холбох хэрэгтэй. Жолооны хүчин чадлыг нэмэгдүүлэхийн тулд байрлалын удирдлагад mc1413 нэмсэн.

Програм нь үндсэн програм (Зураг 6), тасалдал үйлчилгээний програм (Зураг 7) болон дэлгэцийн дэд программ (Зураг 8) зэргээс бүрдэнэ. T0 таймерыг 10 мс-д ашигладаг бөгөөд P1.6-д цуурай байгаа эсэхийг шалгахын тулд цаг хугацааны эхэнд 40 кГц импульсийг P1.4 рүү илгээдэг. Хэрэв цуурай байгаа бол t0 цаг хугацааны t ба дууны хурд V (m) -аас авч болно; Хэрэв цуурайгүй 10 мс ирсэн бол t0 цаг хэтрэх тасалдал. t0 тасалдлын үйлчилгээний дэд программд "---" дэлгэцийг дэлгэцийн буферт бичиж, туг битийг тохируулж, үйлчилгээний дэд програмын гарцыг тодорхойлохын тулд туг битийг шүүж, буцахаасаа өмнө туг битийг шинэчил. Туг битийн үүрэг нь P1.4 ба P1.6; P1.5, P1.7 нь ээлжлэн илгээж, хүлээн авдаг. Дэлгэц нь динамик сканнерыг ашигладаг. Үндсэн програм нь нэг сувгийн дамжуулалт, хүлээн авалтыг дуусгах бүрт дэлгэцийг илгээдэг. Дэлгэц бүр цуваа портыг дөрвөн удаа эхлүүлж, харгалзах дэлгэцийн битийг бага гэж тохируулсан. Үүний зэрэгцээ хэмжилтийн үр дүнгийн дагуу холбогдох шуурхай хэсгийг тоглуулна.

Машин ажиллаж байх үед өндөр хүчдэлийн цахилгааны галын улмаас хүчтэй цахилгаан соронзон цацраг үүсэж, цахилгаан соронзон орчин муу байдаг. Тиймээс хөндлөнгийн оролцооны асуудлыг техник хангамж болон програм хангамжийн аль алинд нь авч үздэг;

Тоног төхөөрөмжийн хувьд хэт авианы хүлээн авалт нь урд талын шатанд байгаа жижиг дохио юм. Мэдрэгч нь жижиг дохиог найдвартай дамжуулахын тулд өндөр чанарын нэг судалтай хамгаалагдсан утсаар холбогдсон. Дохио олшруулах үе шатанд өндөр давтамжийн болон бага давтамжийн хөндлөнгийн оролцоог шүүх зорилгоор хоёр үе шаттай зурвасын шүүлтүүрийг ашигладаг. Дижитал хэсэг болон аналог хэсгийн цахилгаан хангамжийг тусад нь нийлүүлдэг. Хяналтын хайрцаг нь гадаад цахилгаан соронзон орныг хамгаалахын тулд металл бүрхүүл ашигладаг. Програм хангамж нь нийт үнэ цэнийг арилгах аргыг ашигладаг бөгөөд хэмжилтийн үр дүн бүр нь гурван удаа бүлэг юм. Нэгдүгээрт, нийт утгыг арилгаж, дараа нь дэлгэц рүү илгээсэн хэмжилтийн дундаж үр дүнг авна. Куб дундажийг ашиглах нь хэмжилтийн бодит цагийн гүйцэтгэлийг харгалзан үздэг. Ухрах үед би саад тотгороос яг зайтай байх нь тийм ч чухал биш; Энэ нь саад бэрхшээл байгаа эсэх, машины араас хэр хол байх явдал юм. Эдгээр арга хэмжээнүүд сайн үр дүнд хүрсэн нь практикт нотлогдсон.

Хэрэгсэл ашиглалтанд орж, урьдчилан тодорхойлсон зорилгодоо хүрсэн. Ухрах явцдаа автомашины зүүн хойд, баруун ар талаас 1.5м зайд ямар нэгэн саад тотгор, явган зорчигчид гэнэтийн аюултай бүсэд нэвтэрч буйг автоматаар илрүүлж, дохиолол өгч, жолоочид арга хэмжээ авахыг уриалж байна. Шинэ жолооч нарын хувьд түүний үүрэг илүү тодорхой байдаг. Тэд ухрах үйл явцыг сайн мэддэг бөгөөд энэ нь ухрах үед аюулгүй байдлыг ихээхэн сайжруулдаг.