類比車門碰撞預防系統

一個偵測到附近障礙物時發出警報的類比系統。

本專案為我大學第四學期《控制系統》課程期末專案。

背景

在停車場中,僅靠視覺有時難以避免碰撞到牆壁、行人或其他車輛。超音波感測器通常安裝於車輛前後以測量距離,但車身側面較少配置此類感測器。本小組專題目標是在車輛側邊加入紅外線感測器(由於課程要求,本設計採用類比電路實作)。

電路設計

圖:電路設計

工作原理

簡要說明(TL;DR):紅外線感測器偵測到的距離會與兩個固定閾值進行比較。距離越近,蜂鳴器的警報頻率越高。

紅外線感測器在 10–80 cm 範圍內偵測到障礙物時會輸出類比電壓。障礙物越近,輸出電壓越高。該類比電壓再透過兩個 LM741 比較器與電位器設定的閾值進行比較。上方比較器在距離較近時輸出高電位,下方比較器在距離更近時也會輸出高電位。

電位器的設定位置依據如下近似計算:

圖:電位器旋轉比例。來源:https://www.pololu.com/product/136

當僅上方比較器導通時,LM555 會輸出約 1.8 Hz 方波驅動蜂鳴器。此時 LM555 使用連接至繼電器常開端的 33 μF 電容。

當障礙物更近時,下方比較器也會導通,進而觸發繼電器,使 LM555 切換至連接常閉端的 10 μF 電容,蜂鳴器輸出更高頻率約 5.8 Hz 的聲音。

原型

圖:原型

展示

(印尼語)

簡報連結

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最後更新 Jul 11, 2021 00:00 UTC
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