一种高可靠小车红外光循迹电路的设计方案

　　当巡回开通某一路时，任何时候只一路发光，检测电路也仅接收这一路的信号，即使这时候发光的那一路衍射到压线的接收电路，但MCU 并不去读取被衍射的那一路。这就克服了相邻通道的衍射干扰。这时要注意软件设计时采集一个巡回的周期时间要恰当。

　　3 高可靠红外光循迹电路设计

　　3.1 低占空比脉冲波38.5 kHz/10%~20%脉冲波形成

　　遵循2.4节设计原则，第一种方法采用具有PWM外设的单片机启动PWM模块产生脉冲波，不建议用纯软件产生该脉冲波。产生的波形应满足图4所示的时间参数要求。

　　第二种方法采用有源晶振(可省去振荡电路，简化电路设计)1.544 MHz(经2 级二分频)或11.059 2 MHz(经5 级二分频)后，分别产生386 kHz 或345.6 kHz 方波，后接十进制计数/分配器或九进制计数/分配器，从Q0~Q7任意引脚即可产生38.6 kHz/10%或38.4 kHz/11%占空比的脉冲波(脉冲频率均误差0.1 kHz,占空比一个是10%,一个是11%)。电路图如图5所示。

　　3.2 红外光发射控制电路设计

　　小车红外光循迹电路采用8路已经可以满足较复杂竞赛的要求。按照设计原则2.6,矩形脉冲最好不要同时驱动光发射电路，需要一路一路轮流发送并保持一段时间。

　　采用两个74HC4081 四与门控制脉冲信号传送给ULN2803八反向OC驱动器驱动红外发光二极管，每一路可输出500 mA.74HC4081 与门的另一个输入端接MCU控制选通。如图6所示。

　　红外发射接收采用一体化封装的TCRT5000对管，电流传输系数>20%,发射管最大持续允许电流IF 为60 mA,脉冲电流在1 μs/1%占空比时允许3 A.脉冲信号经红外发光管发射后，经地面反射，送到光敏三极管从发射极输出。如果地面为白色，绝大部分信号(脉冲)都能传递给光敏三极管;如果地面为黑色，光线被吸收，则几乎没有信号能传递给光敏三极管。

　　控制每一路持续工作的时间应保证让红外发光二极管发出10~20个脉冲，使后续解调器能可靠解调。可以算出循环一周共8路所需时间：

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