模拟车门碰撞预防系统

一个检测到附近障碍物时发出警报的模拟系统。

本项目为我本科第四学期《控制系统》课程期末项目。

背景

在停车场中,碰撞到墙壁、行人或其他车辆有时很难仅凭视觉避免。超声波传感器通常安装在汽车前后用于检测距离,但车身侧面很少配备此类传感器。本小组项目的目标是在车辆侧面增加红外传感器(由于课程要求,本设计采用模拟电路实现)。

电路设计

图:电路设计

工作原理

简要说明(TL;DR):红外传感器检测到的距离会与两个固定阈值进行比较。距离越近,蜂鸣器报警频率越高。

红外传感器在检测到 10–80 cm 范围内的障碍物时会输出模拟电压。障碍物越近,输出电压越高。该模拟电压随后通过两个 LM741 比较器与电位器设定的阈值进行比较。上方比较器在距离较近时输出高电平,下方比较器在距离更近时也会输出高电平。

电位器的设定位置基于如下近似计算:

图:电位器旋转比例。来源:https://www.pololu.com/product/136

当仅上方比较器导通时,LM555 会输出约 1.8 Hz 的方波驱动蜂鸣器。这是因为在该状态下,LM555 使用连接到继电器常开端的 33 μF 电容。

当障碍物更近时,下方比较器也会导通,从而触发继电器,使 LM555 切换到连接常闭端的 10 μF 电容,蜂鸣器输出更高频率信号,约 5.8 Hz。

原型

图:原型

展示

(印尼语)

演示文稿链接

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最后更新于 Jul 11, 2021 00:00 UTC
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