跟着轿车商场的快速开展和安防认识的日益强化,人们对轿车安全保证技能的要求越来越高,而现有轿车照明体系在雪夜、雪天或大雾等能见度较低情况下视距不远、作用欠安的弊端成为轿车行进的安全隐患之一。更严峻的是在夜晚行车时,驾驭员一般会被对方车辆的灯火搅扰呈现盲区,容易发生事故。夜视体系却能够在漆黑中帮助驾驭员导航,使驾驭员在有灯火和漆黑两种情况下都能看清驾驭环境。因而开发一种结构简略、功用安稳、可靠性好、适用性强的轿车红外夜视体系,具有重要的商场运用远景。
1 体系总体规划
1)体系原理
依据作业原理的不同,红外夜视体系分为被迫红外夜视体系和自动红外夜视体系。自动红外夜视体系运用其所带着的红外光源自动照耀方针,由光学体系的物镜接纳方针反射回来的红外辐射,并在红外变像管的岁月极面上构成方针辐射的红外图象。变像管对方针的红外图画进行光谱转化和亮度增强,最终在荧光屏上显现出方针的可见光图画,人眼可经过目镜调查增强了的方针图画。考虑到运用的耐久性、经济的合理性、器材的通用性等等,大多挑选自动式红外夜视体系作为车载体系。
依据功用方针和规划要求,本体系主要由红外照耀灯、CCD摄像机、视频处理体系及车载显现器组成。
2)硬件规划
(1)摄像机选定
摄像机又称摄像头或CCD,它能够将光线变为电荷并可将电荷贮存及搬运,也可将贮存的电荷取出使电压发生改变,是抱负的摄像元件。其作业原理为:被摄像体反射光线,传播到镜头,经镜头聚集到CCD芯片上,CCD依据光的强弱积累相应的电荷,经周期性放电,发生表明一幅幅画面的电信号,经过滤波、扩大处理,经过摄像头的输出端子输出一个规范的复合视频信号。此处挑选WAT-902H2型摄像头作为摄像机。它具有摄像作用好、易检修、经济实惠的长处。
(2)红外照耀部分的规划
选用远红外激光器作为光线发射器。它是一种单色性好、光束会集,体积小、寿命长、电光转化效率高的激光发射器。由光纤耦合半导体激光器、驱动电路、温控电路和光束整形镜头组成。中心部分为驱动电路规划。选用DD312作为驱动芯片,它是一款专为大功率LED所规划的单通道恒流驱动芯片,为电流吸人式架构,可供给最大1A的恒流输出,并支撑使能端开关功用,单片机指令信号经过光耦加到DD312的使能端,操控激光器的开关。驱动电路见图1。
(3)电源模块的规划
体系中显现器、单片机、MAX487通讯芯片、CCD摄像机、激光发射器驱动电路都需求电源供电。其间单片机、DD312驱动芯片要求电源电压比较安稳、纹波小、电磁搅扰小。选用LM2576模块为单片机以及DD312驱动芯片供给稳压电源(图2)。MAX4877芯片作业电压比较高,规模比较宽,选用NW1-05S05S功率改换模块为之供给电源。
(4)操控体系的规划
选用PIC16F877A、PIC16F876A两种单片机作为体系的操控芯片,整个操控体系也即为一个小型的传动体系。其间PIC16F877A单片机作为传动体系的初始端,担任数据收集和“回忆”按键;MAX487芯片为通讯芯片,担任接纳和传递信号。PIC 16F876A单片机作为传动体系的接纳端,操控电机的滚动。
①初端
该部分中心是PIC16F877A单片机。它是由美国Microchip公司出产的8位单片机,具有共同的RISC结构,数据总线和指令总线别离的哈佛总线结构。它衔接各个终端设备,呼应主控机发送来的查询指令,并将被测设备的状况信息回送给主控机。单片机的I/O口与被测设备的终端相连,以获取所需状况信息。电路分为三部分:数据收集电路(图3)、LED显现电路、按键电路。
单片机2脚外接温度传感器,将体系实时温度改变信号传递给单片机;3~7脚外接LED显现电路,引脚低电平信号接通时,相应的LED变亮;8、9脚外接激光器驱动电路,对激光器状况进行检测;19脚外接半导体制冷器,收集信息,并决议是否触发半导体制冷器作业;22、25、26脚接通讯电路,向主控芯片传递信号;27~40脚为云台和镜头按键检测信号,当操作人员按面板上的按键时,单片机经过这些端口接纳到按键信号,经过通讯电路将这些信息发送到主控芯片,主控芯片收到信号后进行剖析、操控,履行相应的指令。
②通讯电路
通讯电路衔接传动体系的初始端和接纳端,主要功用是完成信号的接纳与传递。选用MAX487芯片,它是一款用于通讯的低功率半双工收发器材,内部集成了一个驱动器和接纳器。初始端首要对信号进行编码,接纳端对信号进行解码,一起为了消除搅扰,选用光耦对电路进行了阻隔。见图4。
③结尾
结尾操控芯片选用PIC 16F876A单片机。RA0-RA5、RC0、RC1引脚分别为检测云台上到位、下到位、左到位、右到位、上复位、下复位、左复位、右复位的八个信号输入端口;RB0-RB7为操控镜头焦距、扩大、云台上下左右滚动的八个端口,外接继电器电路操控电机滚动。如图5所示。
3)软件规划
整个体系软件分为主控机PIC 16F876A端和从控机PIC16F877A端。除了通讯接口部分的软件以外,主控机端软件还包含用户界面、数据处理等。从控机端软件包含数据收集和MAX487通讯程序。从控机端通讯接口软件流程如图6所示。
2 试验成果
图7为高速公路拍摄到的图片。其间a为不运用夜视体系时的图片,b为运用夜视体系时的图片。试验成果证明:此体系能使司机在漆黑中精确辨认前方的路途,削减交通事故。
3 结束语
本文运用PIC单片机,规划了一整套红外夜视体系,具有结构简略,可靠性高级长处。特别适用于长途车驾驭,能够有用削减交通事故,具有非常杰出的社会效益。