紅外倒車雷達模塊電路原理圖講解

本紅外倒車雷達具有電路結構簡單、成本低、電路工作穩定的特點，廣泛應用于各種測距場合。電路使用紅外發射管和紅外接收管作為傳感器件，電路的核心元件包括NE555和運放LM324。NE555構成多諧振振蕩電路發射紅外波信號，LM324主要用來放大紅外接收信號和構成電壓比較器電路，發光二極管用來指示倒車距離范圍。

Ⅱ．元器件清單。

Ⅲ．電路核心元件介紹

1.紅外發射和接收管

紅外發射管也稱紅外線發射二極管，屬于二極管類。它是可以將電能直接轉換成近紅外光（不可見光）并能輻射出去的發光器件，主要應用于各種光電開關及遙控發射電路中。紅外線發射管的結構、原理與普通發光二極管相近，只是使用的半導體材料不同。紅外發光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵（GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍色、黑色的樹脂封裝。

紅外接收管就是將光信號（不可見光）轉換成電信號一般是接收、放大、解調一體頭，紅外信號經接收管解調后，數據 “0”和“1”的區別通常體現在高低電平的時間長短或信號周期上，單片機解碼時，通常將接收頭輸出腳連接到單片機的外部中斷，結合定時器判斷外部中斷間隔的時間從而獲取數據。重點是找到數據“0”與“1”間的波形差別。

2.集成電路NE555

555集成電路是一種模擬電路和數字電路相結合的中規模集成器件，它性能優良，適用范圍很廣，外部加接少量的阻容元件可以很方便地組成單穩態觸發器和多諧振蕩器，以及不需外接元件就可組成施密特觸發器。因此555集成塊被廣泛應用于脈沖波形的產生與變換、測量與控制等方面。

圖1-1 555集成電路引腳排列和實物圖

（1）接地GND：地線，通常被連接到電路共同接地。

（2）觸發TRIGGER：這個腳位是觸發NE555使其啟動它的時間周期。觸發信號上緣電壓須大于2/3 Vcc，下緣須低于1/3 Vcc 。

（3）輸出OUTPUT：當時間周期開始555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結束輸出回到O伏左右的低電位。于高電位時的最大輸出電流大約200mA 。

（4）重置RESET：一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位，它通常被接到正電源或忽略不用。

（5）控制CONTROL VOLTAGE：這個接腳準許由外部電壓改變觸發和閘限電壓。當計時器在振蕩的運作方式下,這輸入能用來改變或調整輸出頻率。

（6）重置鎖定THRESHOLD：重置鎖定并使輸出呈低態。當這個接腳的電壓從1/3Vcc電壓以下移至2/3Vcc以上時啟動這個動作。

（7）放電DISCHARGE：和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當輸出為ON時為LOW，對地為低阻抗，當輸出為OFF時為HIGH，對地為高阻抗。

（8）電源Vcc:這是555個計時器IC的正電源電壓端。供應電壓的范圍是+4.5～+16。

555集成電路構成的多諧振蕩器 ，電路的前半部分由555組成的多揩振蕩器，具體電路圖如圖所示，為方便分析電路工作過程，圖展示555集成塊內部結構圖。

圖1-2 555多諧振蕩電路

圖1-3 多諧振蕩波形圖

用555定時器構成的多諧振蕩器如圖1-2所示，圖1-3為工作波形圖。圖1-2首先將定時器2、6腳相接而構成施密特形式，再通過7腳接入R1、R2、C1充放電回路。充電回路為R1、R2、C,放電回路為C1、R2、放電管TD（集成塊內部，充放電電壓uc的閥值電平為2/3VCC和1/3VCC,在定時器的輸出端3腳得到矩形波振蕩周期為：T≈0.7(R1+2R2)C。

3.集成運算放大器LM324

LM324系列器件帶有差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態電流為MC1741的靜態電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。

LM324具有以下特點：短路保護輸出；真差動輸入級；可單電源工作：3V-32V；低偏置電流：最大100mA；每封裝含四個運算放大器；具有內部補償的功能；共模范圍擴展到負電源。

圖1-4 LM324內部結構圖

圖1-5 元器件分布圖

Ⅳ．紅外倒車雷達原理圖。

圖1-6

Ⅴ.紅外倒車雷達安裝說明

1.紅外發射管（HFS）和紅外接收管（HJS）有極性，安裝前先確定極性方向。安裝方向可以向上，也可以朝側面。

2.發光二極管、二極管1N4148有極性，安裝前先確定極性方向。

3.集成塊先焊底座，安裝芯片時注意極性方向。

4.電路沒有電源極性保護，接通電源前確定正負極，板上有標注。

5.Rp1調節反射距離，Rp2調節靈敏度，可以嘗試30cm一盞燈亮，20cm二盞燈亮，10cm三盞燈亮。傳感器上方用白紙遮擋，對紅外波的反射效果最好。