紅外尋跡避障電路總結(jié)

1、光電傳感器光電傳感器一、一、反射式光電傳感器簡(jiǎn)介反射式光電傳感器簡(jiǎn)介反射式光電傳感器在機(jī)器人中有著廣泛的應(yīng)用。可以用來(lái)檢測(cè)地面明暗和顏色的變化，也可以探測(cè)有無(wú)接近的物體。這種光電傳感器的基本原理是，自帶一個(gè)光源和一個(gè)光接收裝置，光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)待測(cè)物體的反射被光敏元件接收，再經(jīng)過(guò)相關(guān)電路的處理得到所需要的信息。相應(yīng)的，光譜范圍，靈敏度，抗干擾能力，輸出特性等都是反射式光電傳感器的重要參數(shù)。二、二、簡(jiǎn)單比較型光電傳感器簡(jiǎn)單比較型光電傳感器

2、在上左圖中，JP1是光電管，接收光強(qiáng)在上面轉(zhuǎn)換成電流，在R上成為電壓信號(hào)，與RA1的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從LM339輸出邏輯電平給單片機(jī)。R越大，光電流產(chǎn)生的電壓變化越大，傳感器也就越靈敏。但是若R過(guò)大，當(dāng)光比較強(qiáng)的時(shí)候，R上的電壓會(huì)達(dá)到VCC而不再變化，這就是所謂的飽和。在這種比較型的傳感器電路中，飽和只會(huì)使強(qiáng)光與強(qiáng)光難以分辨，但仍可以區(qū)分強(qiáng)光和弱光，它并不是影響比較結(jié)果的重要因素。但在后面介紹的幾種調(diào)制型傳感器中，飽和是必須避免的，因?yàn)?/p>

3、它會(huì)掩蓋交流分量。高靈敏度和飽和是一對(duì)矛盾，在后面提到了一些相關(guān)的解決方案。LM339是開(kāi)路輸出的，10K的電阻是為了使輸出電壓正確。如果后面是51之類(lèi)開(kāi)路輸入的單片機(jī)，這個(gè)電阻可以省略。假如把光敏管放在下邊電阻放在上邊。這樣當(dāng)光線較暗時(shí)比較器輸入電壓接近VCC，超過(guò)比較器LM339能夠正常工作的最高輸入電壓Vm比較器不能正常工作（LM339的共模輸入電壓最低能低到0，但是最高達(dá)不到VCC），因此靈敏度做不高。為了使比較器正常工作，電阻

4、值應(yīng)使得光照時(shí)比較器輸入電壓Vi大幅下降，滿足VCCIRVCCVm。這樣，光再?gòu)?qiáng)一點(diǎn)，IR接近VCCVi就會(huì)降到0附近，光敏管就會(huì)飽和，降低了區(qū)分顏色的可靠性。而現(xiàn)在把光敏管放在上邊電阻放在下邊，就可以解決這個(gè)問(wèn)題：這時(shí)Vi=IR使用較小的R可以保證ViVmVCC不會(huì)發(fā)生電壓范圍溢出或者光敏管飽和。這時(shí)為了保證光照與輸出有相同的邏輯關(guān)系（光比較器2這種電路可以在未飽和的情況下抵御外界非交流光以及瞬間光（如閃光燈）的干擾，但收到高頻光的干

5、擾時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。四使用使用LM567的調(diào)制傳感器的調(diào)制傳感器LM567是一種廉價(jià)的音頻鎖相環(huán)集成電路，利用它可以構(gòu)造性能較好的反射式光電傳感器。如下頁(yè)圖所示，由LM567的內(nèi)部振蕩器提供方波信號(hào)，點(diǎn)亮探頭的LED，由探頭的光敏管接收反射光。經(jīng)三極管放大，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后送到LM567的內(nèi)部鑒相器2（輸出鑒相器）同步解調(diào)，然后由LM567內(nèi)部的比較器轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出。并聯(lián)負(fù)反饋放大電路有著穩(wěn)定的增益和低的輸入阻抗，能消除光敏管結(jié)電容的影響

6、，獲得良好的高頻特性。200K電位器（R6200Kadjustable）用于調(diào)節(jié)放大器增益以調(diào)節(jié)靈敏度。在outi和outo之間的510K電阻和1000p電容用于給比較器添加50mV的滯回，消除調(diào)制頻率紋波造成的輸出抖動(dòng)。其中1000p電容的作用是補(bǔ)償C1的影響，加快輸出跳變。這個(gè)電路的缺點(diǎn)是當(dāng)多個(gè)探頭同時(shí)使用時(shí)因?yàn)轭l率接近，一旦相鄰單元的光斑出現(xiàn)部分重合就會(huì)有差拍干擾造成輸出抖動(dòng)。另外，567輸出鑒相器的參考信號(hào)是從振蕩電容端引出的，