智能车系统上的激光电路硬件上设计原理图

智能车系统上的激光传感器由两部分构成，一部分为发射部分，一部分为接收部分。而接收部分之所以只能接收来自发射部分从赛道上的反射光，是由于发射部分是由一个振荡管发出180KHz频率的振荡波，而接收部分是由一个相匹配180KHz的接收管收返回的光。即激光传感器使用了调制处理，接收管只接受相同频率的反射光。

1. 发射部分电路

下图是一侧激光发射部分电路，以其中一组为例，包括激光头电路、驱动电路、反相电路。激光管的导通端接3V电源，截止每3个为一组，由单片机信号控制其分时点亮，如A1为低电平，则J1~J3亮，反之为高电平，则，灭。

图1. 激光发射部分电路（以一组3个激光头为例）

如上所述，激光发射管发出180KHz频率的振荡波后，必须还要经过三极管放大，方可发射出激光，因此激光头的阴极A1需接入SN7452DP。SN7452DP是带有与非门的三极管。可以再接74HC04反相器将信号反相，如图1所示。一个SN7452DP有两组三极管放大，则左右两侧激光管A1~A6需要3片SN7452DP，且需要2片74HC04反相A1~A6共6路信号。

如此，单片机引脚PA0~PA5为低电平，则激光管点亮。

2. 接收部分电路

图2为左侧激光接收电路，加上右侧共6路信号进入单片机引脚PB0~PB6。当激光照射到白色区域，接收管接收同频率光，则光敏管导通，PB0~PB6为高电平，反之为低电平。其中PB对应左侧J1、J4、J7的激光反射情况，PB1对应左侧J2、J5、J8的激光管反射情况，PB2对应左侧J3、J6、J9的激光管反射情况，PB3~PB5分别对应右侧激光管的反射情况，如图所示。如此则在硬件上实现了激光路识别。

图2. 激光管接收电路

硬件PCB布局可参照图3，由于PA0控制激光发射光J1、J2、J3，在布局时，J1、J2、J3每隔两个激光管布局，即单片机一个引脚控制3个位置的激光管发射激光，从而提高路径识别的分辨率。

图3. 激光管布局图