【導(dǎo)讀】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)新材料新工藝和新器件的相繼出現(xiàn)，人們對(duì)紅外光學(xué)進(jìn)行了深入研究開(kāi)發(fā)，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化節(jié)省人力提高效率，增加設(shè)備功能確保安全，保護(hù)環(huán)境節(jié)省資源和能源，酷似人類眼睛的紅外傳感器擔(dān)負(fù)著特別重要的角色。
引言
早在1972年時(shí)就已經(jīng)有應(yīng)用紅外線遙控的電視機(jī)問(wèn)世。特別是1990年以后，近紅外傳感器成功地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域近紅外線傳感器是應(yīng)用940nm的光波作為載體進(jìn)行發(fā)射接收而實(shí)現(xiàn)的。
利用反射式近紅外傳感器及語(yǔ)音錄放組件，研究了汽車倒車防撞語(yǔ)音提示器。當(dāng)汽車倒車時(shí)，只要距車身后尾一定的距離內(nèi)有人或物體存在，就會(huì)有一部分紅外光信號(hào)經(jīng)人或物體反射回來(lái)，被與發(fā)射管同排安裝的光敏接收管收到并轉(zhuǎn)換成同頻率的電信號(hào)后，由模塊內(nèi)部電路進(jìn)行放大解調(diào)整形比較處理后，在輸出端輸出控制信號(hào)，控制語(yǔ)音錄放組件工作，告訴司機(jī)車后有人車后有物體由于近紅外線傳感器語(yǔ)音錄放組件均為一體化結(jié)構(gòu)，成本低接線簡(jiǎn)單抗震能力強(qiáng)測(cè)量準(zhǔn)確工作穩(wěn)定可靠，適合在汽車上安裝使用。
本文研究的汽車倒車防撞語(yǔ)音提示器，是利用反射式紅外線發(fā)射接收模塊TX05D作物體識(shí)別傳感器當(dāng)汽車倒車后方出現(xiàn)人或障礙物《如汽車進(jìn)庫(kù)靠墻停車狹窄場(chǎng)合汽車調(diào)頭等D時(shí)，語(yǔ)音錄放組件能夠發(fā)出車身后有人，車身后有障礙物提示語(yǔ)，提醒司機(jī)注意《后視鏡存在視線死角，司機(jī)無(wú)法觀察到），從而提高了汽車安全性能語(yǔ)音提示系統(tǒng)使用語(yǔ)音錄放組件，可反復(fù)錄放音10萬(wàn)次，斷電后存儲(chǔ)語(yǔ)音可保存100年，音質(zhì)好成本低接線簡(jiǎn)單，給使用者帶來(lái)很大的方便電源部分使用汽車上的12V電瓶及6V穩(wěn)壓器供電，既經(jīng)濟(jì)又方便該裝置的特點(diǎn)是：
抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，語(yǔ)音提示，測(cè)量距離1.2m，適合在汽車上安裝使用。
1、模塊結(jié)構(gòu)及工作原理
1.1反射式近紅外傳感器TX05D
TX05D外形和引線見(jiàn)圖1所示它是一體化結(jié)構(gòu)，使用非常方便全部電路焊裝在1只46mm×32mm×17mm×不包括安裝支架D的塑料盒內(nèi)盒的側(cè)面設(shè)有工作狀態(tài)指示燈和靈敏度調(diào)節(jié)孔，紅色發(fā)光二極管用來(lái)指示近紅外傳感器的工作狀態(tài)，平時(shí)熄滅，有反射物時(shí)發(fā)光靈敏度調(diào)節(jié)孔用來(lái)調(diào)節(jié)反射檢測(cè)距離，順時(shí)針調(diào)距離增大，逆時(shí)針調(diào)距離減小TX05D通過(guò)1條1.5m的雙芯屏蔽線作為輸出引線，其中紅色線為電源正極，白色線為輸出端，屏蔽線《銅網(wǎng)D接電源負(fù)極在近紅外傳感器的有效檢測(cè)區(qū)范圍內(nèi)，若有人和物體存在，輸出端白色線上的電壓為高電平，若沒(méi)有反射物，則輸出為低電平實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果引出線長(zhǎng)度不夠，可根據(jù)需要加長(zhǎng)。
TX05D工作電壓為5~12V極限電壓15V工作電流5~20mA最大30mA檢測(cè)距離為1.2m0TX05D工作原理，當(dāng)TX05D接通電源后模塊內(nèi)部的紅外發(fā)射管向前方發(fā)射38kH的調(diào)制紅外光信號(hào)一旦有人進(jìn)入（或有物體存在）有效檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)紅外光信號(hào)就會(huì)有一部分被反射回來(lái)紅外接收管接收后由內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換成同頻率的電信號(hào)再經(jīng)放大，解調(diào)，整形，比較處理后在輸出端輸出高電平信號(hào)。由于TX05D使用了調(diào)制技術(shù)和采用進(jìn)口帶補(bǔ)償?shù)目垢蓴_器件在一定程度上解決了抗干擾問(wèn)題。
1.2語(yǔ)音錄放組件IDD1110/1420
ISD系列語(yǔ)音錄放組件是以目前技術(shù)最先進(jìn)的美國(guó)ISD公司單片語(yǔ)音處理大規(guī)模集成電路ISD系列芯片為核心內(nèi)含存儲(chǔ)器，消除噪聲的話筒前置放大器和自動(dòng)增益控制電路，適合語(yǔ)音的專用濾波電路，具有極高溫度穩(wěn)定性能的時(shí)鐘振蕩電路及全部語(yǔ)音處理電路。它實(shí)現(xiàn)了全貼片微型化，音質(zhì)好，堅(jiān)固耐用。
ISD系列語(yǔ)音錄放組件可用于各種一段式語(yǔ)音留言，語(yǔ)音報(bào)警及語(yǔ)音提示裝置中。該組件能夠在電源斷開(kāi)的情況下長(zhǎng)期保存信息又可以隨意更改錄入的內(nèi)容組件體積小巧使用領(lǐng)域十分廣泛也極為方便0組件工作電壓為4.5~6.5V靜態(tài)電流典型值為0.5MA工作電流為25mA.錄放時(shí)間為10~20S永久性存儲(chǔ)信息可錄放音10萬(wàn)次存儲(chǔ)可保留100年，易于使用無(wú)需編程及開(kāi)發(fā)系統(tǒng)可隨意改變錄放內(nèi)容用普通駐極體話筒錄音用8~16Ω揚(yáng)聲器放音。
2、汽車倒車防撞語(yǔ)音提示器接線圖
接線圖如圖2所示。由近紅外傳感器，語(yǔ)音錄放組件，電源等部分組成。圖2中的IC1可選用7806集成穩(wěn)壓器IC2選用TX05D近紅外傳感器（天津特新電子廠）。IC3選用ISD1420語(yǔ)音錄放組件（錄放時(shí)間為20S）。KS選用HRM2H繼電器。其余元件均為廠家所配無(wú)須購(gòu)買。實(shí)際應(yīng)用時(shí)將 TX05D安裝在汽車尾部中間位置其發(fā)射，接收管方向朝后-12V引出線接在倒車燈之前。這樣當(dāng)汽車倒車時(shí)隨著倒車燈的點(diǎn)亮電路自動(dòng)通電工作。
3、操作過(guò)程
3.1錄音
接通電源電路自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電準(zhǔn)備狀態(tài)。按住REC錄音鍵電路進(jìn)入錄音狀態(tài)錄音指示燈（LED）亮直至存儲(chǔ)器錄滿或松開(kāi)REC鍵。錄入內(nèi)容可為司機(jī)師傅請(qǐng)注意車身后有人車身后有障礙物‘等內(nèi)容。
3.2放音
放音方式有幾種，輕觸PE（playe）鍵語(yǔ)音錄放組件即進(jìn)入放音狀態(tài)直至結(jié)束。或者按下PL（playl）鍵電路進(jìn)入放音狀態(tài)直至放音結(jié)束或松開(kāi) playl鍵。也可以將語(yǔ)音錄放組件的L端接VCC按PL（playl）鍵即循環(huán)放音松開(kāi)即停止。該系統(tǒng)采用循環(huán)放音方式。當(dāng)車身后有人或物體時(shí) IC2（TX05D）輸出控制信號(hào)晶體三極管VT（9013）導(dǎo)通繼電器KS（HRM2H）工作觸點(diǎn)閉合。其中一路開(kāi)關(guān)將VCC接L端另一組開(kāi)關(guān)將 PL（playl）鍵短路接地語(yǔ)音錄放組件循環(huán)放音。當(dāng)人或物體離開(kāi)時(shí)IC2輸出低電平VT截止KS釋放常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)放音停止。
4、結(jié)論
本文研究的汽車倒車防撞語(yǔ)音提示器已在汽車上安裝試用實(shí)踐證明效果很好。
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