数据发送与接收电路设计 - 高级驾驶辅助系统ADAS电路设计集锦

接线图 2023年05月15日 20:29 294 admin

　　TOP4 汽车智能驾驶辅助系统数据发送与接收电路设计

　　发送模块硬件设计

　　NPX I芯片具有4 KB的用户可编程空间、4 KB的定制ROM，以及一个2D的LF输入级。各类传感器的信号经12位ADC转换后，提供给用户和系统进行进一步的处理。在4 KB的定制ROM中，固化了GE公司特有的压力、温度和电压测量、补偿和校准程序，以及其他实用的子程序，用户可省去繁复的运算编程，只需简单调用即可获得需要的状态值。在开发阶段，GE公司可以提供可编程版本的传感器，用户可以通过仿真器编程器将程序下载到器件的4 KB用户可编程空间中。下载程序之后的传感器可以直接运行使用，或者通过仿真器进行实时仿真单步调。调试环境与一般的单片机非常相似。客户大批量生产版本的传感器可以通过掩膜ROM工艺生产，以进一步降低成本。

　　数据发送与接收电路设计 - 高级驾驶辅助系统ADAS电路设计集锦第1张

　　接收模块硬件设计

　　TPMS系统的接收模块主要由天线、射频接收电路、主控芯片MCU以及键盘、显示器组成，用于接收各发射模块传送的轮胎温度与压力数据，显示各轮胎的 ID识别码和测量数据，并在异常情况发生时声光报警。由于接收模块安装在汽车车厢内，故对器件选用的各方面要求不高，工业级即可。

　　RF 接收芯片选用时要求接收灵敏度较高，这里选用Maxim公司的MAXl473芯片。MAXl473是一款完全集成的、低功耗、CMOS超外差接收器，具有一114～O dBm的输入信号范围、高于50 dB的镜像载波抑制，用于接收300～450 MHz频率范围的幅度键控（ASK）数据信号非常理想。这款芯片在关断模式下电流消耗低于2．5μA，接收模式下电流消耗为5．2 mA，可接收高达100 kbps的数据速率。使用MAXl473芯片实现的315 MHz的射频接收电路如图4所示。

　　数据发送与接收电路设计 - 高级驾驶辅助系统ADAS电路设计集锦第2张

　　信号调理电路设计

　　信号调理电路的任务和工作条件是：1）带宽和增益，对20 kHz、毫伏级的信号放大约1 000倍，且动态范围较大；2）供电电源，车载电池供电，使用单电源放大电路，电池额定电压为7．2 V；3）信号转换，对放大后的信号进行幅度检波。使用分立元件搭建电路虽然能实现该功能，但电路复杂，调试不方便，并且电路性能会随电池电压的波动而变化。常见的通用运放如OP07、LM324、 LM358等，对于20 kHz信号无法满足带宽和增益的要求，同时，其输出摆幅较小。近年来出现的一些新的集成运算放大器能很好地承担上述任务。如OPA228系列运放、 MAX445l系列运放。特别是MAX4451双运放，-3 dB带宽达210 MHz，可以在+4．5～+11 V单电源条件下工作，输出摆幅大，具有轨到轨输出，开环增益大于50 dB，使用两级放大外加负反馈完全能胜任。实际电路如图1所示。

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　　智能车是靠电池驱动的，随着工作时间持续，电池电压必然下降。由于运放MAX4451的共模抑制比极高，典型值CMRR=95 dB，所以在单电源条件下可正常工作，并且，电池电压的波动基本不影响运放的工作性能。

　　图 1中L1是检测线圈。R1、R2分压为运放提供输入偏置电压，适当调节R2可改变放大器的输入偏置电压。由于第2级放大电路的增益设定为（R5／R4）=30倍，可根据检测线圈L1输出感应电动势的大小，适当选择R3改变第1级的放大倍数，从而使总增益满足要求。引入R7是为了降低第1级放大电路的直流增益，从而提高静态工作点的稳定性。但R7的引入降低了第1级电路的交流放大能力，故接人C4=0．47μF实现交流旁路。VD1、R6和 C3构成幅度检波电路，VD4选择压降较小的高频锗二极管，检波电路的时间常数τ=R6C3一般选择为激磁电流（f=20 kHz）周期的3～5倍，C3的容量越大，输出到单片机A／D端的直流电压中的20 kHz波纹越小，但C3的容量过大将导致电路响应时间长，对智能车与赛道的偏离反应迟钝．C3的实际取值应在此估算的基础上通过测试确定。

　　基于ARM9的汽车视频监控防盗系统设计

　　本文基于三星公司的S3C2410为控制中心，设计一种汽车视频监控系统。系统主要由S3C2410处理器、USB摄像头、触摸显示屏组成，阐述了系统硬件设计的基本工作原理，平台定制和摄像头图像监控防盗程序的设计流程。采用摄像头对图像数据进行采集，触摸显示屏对视频图像进行存储和处理，达到防盗的目的。

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