一種高可靠小車紅外光循跡電路的設計方案

　　當巡回開通某一路時，任何時候只一路發光，檢測電路也僅接收這一路的信號，即使這時候發光的那一路衍射到壓線的接收電路，但MCU 并不去讀取被衍射的那一路。這就克服了相鄰通道的衍射干擾。這時要注意軟件設計時采集一個巡回的周期時間要恰當。

　　3 高可靠紅外光循跡電路設計

　　3.1 低占空比脈沖波38.5 kHz/10%~20%脈沖波形成

　　遵循2.4節設計原則，第一種方法采用具有PWM外設的單片機啟動PWM模塊產生脈沖波，不建議用純軟件產生該脈沖波。產生的波形應滿足圖4所示的時間參數要求。

　　第二種方法采用有源晶振(可省去振蕩電路，簡化電路設計)1.544 MHz(經2 級二分頻)或11.059 2 MHz(經5 級二分頻)后，分別產生386 kHz 或345.6 kHz 方波，后接十進制計數/分配器或九進制計數/分配器，從Q0~Q7任意引腳即可產生38.6 kHz/10%或38.4 kHz/11%占空比的脈沖波(脈沖頻率均誤差0.1 kHz,占空比一個是10%,一個是11%)。電路圖如圖5所示。

　　3.2 紅外光發射控制電路設計

　　小車紅外光循跡電路采用8路已經可以滿足較復雜競賽的要求。按照設計原則2.6,矩形脈沖最好不要同時驅動光發射電路，需要一路一路輪流發送并保持一段時間。

　　采用兩個74HC4081 四與門控制脈沖信號傳送給ULN2803八反向OC驅動器驅動紅外發光二極管，每一路可輸出500 mA.74HC4081 與門的另一個輸入端接MCU控制選通。如圖6所示。

　　紅外發射接收采用一體化封裝的TCRT5000對管，電流傳輸系數>20%,發射管最大持續允許電流IF 為60 mA,脈沖電流在1 μs/1%占空比時允許3 A.脈沖信號經紅外發光管發射后，經地面反射，送到光敏三極管從發射極輸出。如果地面為白色，絕大部分信號(脈沖)都能傳遞給光敏三極管;如果地面為黑色，光線被吸收，則幾乎沒有信號能傳遞給光敏三極管。

　　控制每一路持續工作的時間應保證讓紅外發光二極管發出10~20個脈沖，使后續解調器能可靠解調。可以算出循環一周共8路所需時間：

　　T=([ 1 38.5 kHz)×(10~20)]×8=2.08~4.16 ms.