电子产品世界

　　激光管驱动电路：用于驱动激光管发出激光束。由于激光管的输出功率受温度影响较大，故通常在激光管内部设有一个光敏二极管，以监测激光功率。驱动电路使用此光敏二极管的输出信号构成功率闭环控制电路，从而稳定激光管的输出功率。

　　振镜驱动电路：振镜驱动电路用于驱动电磁线圈产生大小、方向可控的磁力，作用在反射镜背面的永磁铁上，从而控制振镜的往复运行，形成扫描线。同时，振镜驱动电路还输出一个用于指示扫描起始的同步信号，用于后续信息处理。

　　电流—电压转换电路(I/V转换电路)：光敏二极管所产生的是随光强变化的电流，为便于后续电路处理，设置电流—电压转换电路，将光强转换为电压信号。

　　二值化：由光强转换得到的电压信号，经过动态阈值比较器，转换成0或1的二值化数字信号，分别指示了条码中的黑线与白区，最后由外部条码解码系统得到条码信息。

　　硬件电路

　　电路设计目的

　　激光条码扫描器输出的信号并不能直接用于赛道路径检测，主要原因如下。

• 　　为了准确检测到宽度为mil级的条码，激光扫描器的光源光斑直径非常小，其二值化输出信号对被测物十分敏感，以至于赛道上的黑斑、破损、缝隙等均可能导致错误输出，给后续的处理带来了困难，也大大降低了可靠性。
• 　　出于安全考虑，小型激光条码扫描器都使用小功率的半导体激光管，功率通常不会超过5mW，检测距离有限，并且使用时要求光束尽可能与条码面垂直，以获得足够的反射光。为了使小车获得足够的前瞻，我们希望其检测距离能达到70cm左右(自车头开始计)，并且为了稳定重心，希望扫描器的安装位置尽可能低，这势必增大扫描线与赛道垂直面间的夹角，扫描器的反射光将大幅减少，使扫描器的检测距离与要求相差甚远。

　　为了解决这些问题，我们仅利用扫描器的光学系统和振镜驱动电路，自行设计其他附属电路，主要设计如下。

• 　　直接从扫描器中的I/V转换电路引出光强信号，结合其扫描同步信号，利用自行设计的电路完成赛道检测的硬件电路部分。
• 　　将原扫描器上的小功率激光二极管更换成相同波长、同种封装的大功率激光二极管。我们使用的是50mW的激光二极管，但原先的驱动电路不能与之匹配，故自行设计了激光驱动电路，并稍稍调整激光二极管的安装位置，有意使其偏离准直透镜的焦点位置，从而使扫描线适当加粗，降低扫描器对干扰目标的敏感度。

关键词： 飞思卡尔 智能车 路径检测 激光扫描