简介：本文对于来自于龙邱通过对于来自LQ发送过来的新版的信标灯进行测试，可以看到：它可以与以往的信标灯控制器进行兼容；通过光电检测，可以检测到上面经过的车模物体；无线车模上面安装磁铁。

关键词： 智能车竞赛，信标灯

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信标灯

目录
Contents

信标灯基本状况

发光灯盘

灯罩

测试信标灯

连接电源与控制器

点亮信标灯

光电触发

信号接入U1

测试发光盘被触发

测试总结

信标灯参
考原理图

原理图

PCB版图

§01 信标灯

在 第十七届智能车竞赛竞速比赛 中，有一个组别“平衡信标组”，它利用左右双轮车模完成对场地内的信标搜索与熄灭（碾压）。现在收到从LongQiu发送过来的新版的信标灯。他们在博文 基于LM567制作的反射式红外检测电路，用于节能信标检测电路 基本检测原理上，对原来的信标灯盘进行了改造。

1.1 信标灯基本状况

信标灯是由发光灯盘与灯罩组成。所使用的中央控制器应该与原来的节能信标灯是兼容的。

▲ 图1.1.1 信标灯盘与灯罩

1.1.1 发光灯盘

1.1.1.1 外形尺寸

发光盘形状为圆形，直径：11.8厘米。该发光盘在使用过程中放置在灯罩的下面，并中心对准灯罩的中心。

1.1.1.2 接口

发光盘具有三个外部接口，它们的功能是：

发光盘外部接口：

控制器：连接信标灯控制器接口，4Pins。
控制进：发光盘现场连线，4Pins
控制出：发光盘现场连线，6Pins

虽然控制进，出（两个6pins接口）名称上是有区别的，但在实际中，这两个接口是等小的。

▲ 图1.1.2 信标灯外部接口

注意： 虽然控制进、控制出两个接口在使用上是等效的，但其中除了+24V，PGND是并联之外，另外两条信号线（RXDIO，IOOUT）则不是并联的。

现场通过6pin的现场电缆将所有的发光盘连接在一起。第一个发光盘通过4pin的接口与控制盒相连。 +24V电源可以接入第一个发光盘，也可以在最后一个发光盘上接入。

▲ 图1.1.3 信标灯现场连接关系

1.1.2 灯罩

1.1.2.1 外形尺寸

灯罩的外形为圆形，直径为，26厘米；中心高度为15毫米。灯罩中心具有直径为18毫米的圆孔。该圆孔是为了检测压过的车模。

灯罩放置在发光盘的是上面，中心圆孔对准发光盘中心的光电管（ITR9909）。如果发光盘中心的圆孔没有对准发光盘的光电管，会造成灯罩无法检测到外部通过的车模，同时自身也始终处在触发状态。

▲ 图1.1.4 灯罩与发光盘摆放位置

1.2 测试信标灯

下面对于手边的一个信标灯进行测试。信标灯的控制盒是由LQ发送过来的。

1.2.1 连接电源与控制器

1.2.1.1 连接+24V

制作临时的+24V接口，将发光盘6PIN的控制出，或者控制入上的 +24V，GND接入直流稳压电源。

▲ 图1.2.1 通过6PIn端口连接+24V电源

测试结果：

工作电源：使用+24V作为工作电源；
静态电流：57mA

1.2.1.2 连接控制盒

使用4pin的扁平电缆将控制盒与发光盘连接在一起。控制盒的工作电源为+7.5V。

控制盒工作状态：

工作电源：+7.5V
工作电流：32mA

▲ 图1.2.2 将控制盒与发光盘连接

将控制盒与发光盘上电后，按动控制盒上的“RST”按键，控制盒会显示检测到一个发光盘。

▲ 图1.2.3 控制盒检测到一个发光盘

1.2.2 点亮信标灯

信标灯可以独自在控制盒控制下发光。

▲ 图1.2.4 发光盘在控制和控制下发光

这一点与控制盒控制原有的节能灯发光盘的效果是一样的。

▲ 图1.2.5 节能灯可以在控制盒控制下正常发光点亮

1.2.3 光电触发

1.2.3.1 基本原理

光盘检测车模通过的方案是按照 基于LM567制作的反射式红外检测电路，用于节能信标检测电路 原理制作的。

LM567 自激振荡的方波通过9018驱动ITR9909发送红外光调制的红外光，有物体发射回来的光电信号耦合金;LM567进行同步检波。

根据 LM567 数据手册 中给出的计算公式，LM567振荡频率中心值为：

f0=1.1R15⋅C12=1.110k⋅0.01μ=11kHzf_0 = {{1.1} \over {R_{15} \cdot C_{12} }} = {{1.1} \over {10k \cdot 0.01\mu }} = 11kHzf0=R15⋅C121.1=10k⋅0.01μ1.1=11kHz

▲ 图1.2.6 光电检测原理图

1.2.3.2 实测波形

1.2.3.2.1 发送信号

测试T2集电极的电压波形，可以测量LM567的实际振荡频率。

LM567实际振荡频率：

振荡频率：9.909kHz
占空比：43.59%

▲ 图1.2.7 实际测试T2集电极的波形

1.2.3.2.2 接收信号

用手在光电管上方通过时，可以测量到LM567的Pin3管脚（接收信号管脚）的波形如下。

▲ 图1.2.8 接收到的信号

▲ 图1.2.9 手经过发光盘上方

▲ 图1.2.10 LM567 输出管脚（Pin8）的波形

通过上面测试，可以看到光电盘在实际工作情况下可以检测到上方通过的反射物。

1.2.4 信号接入U1

``▲ 图1.2.11 电路中没有将该信号连入MCU``

根据 无线信标功能调试-2021-3-9-HALL检测与主控接口 中对于原有的无线信标组修改描述，触发信号应该进入 U1:AD0，也就是其中KEY1的位置。

▲ 图1.2.12 U8信号接入U1的PAD0

使用示波器可以检测到在U1的KEY（PA0）处存在U6输出的检测信号。由于手边没有更多的发光盘，所以现在无法测试

1.2.5 测试发光盘被触发

使用短接线就控制端口中的IO引线（PIN1）接地（PIN3），可以使得发光盘在上电后就开始闪烁。这一点是设计软件中特地留有用于检测的功能。

上电后5秒后，发光盘便可以接收检测信号的输入了。

▲ 图1.2.12 使用短接线就控制端口中的IO引线（PIN1）接地（PIN3）

通过测试，可以看到手掠过发光盘，触发发光盘熄灭。这说明新版的信标灯可以正常检测到上面通过的车模。

▲ 图1.2.13 手掠过发光盘，触发发光盘熄灭

※ 测试总结 ※

通过对于来自LQ发送过来的新版的信标灯进行测试，可以看到：

它可以与以往的信标灯控制器进行兼容；
通过光电检测，可以检测到上面经过的车模物体；无线车模上面安装磁铁。

往届的无线信标灯也可以用于今年的车模调试中。可以根据本文提供的原理，补充光电检测板即可。也可以沿用往届的磁铁触发。

2.1 信标灯参考原理图

2.1.1 原理图

▲ 图1.1.5 信标灯设计原理图

▲ 图1.1.6 信标灯设计原理图

2.1.2 PCB版图

▲ 图1.1.7 信标灯PCB图

■ 相关文献链接:

第十七届全国大学智能汽车竞赛竞速比赛规则
基于LM567制作的反射式红外检测电路，用于节能信标检测电路
LM567 数据手册
无线信标功能调试-2021-3-9-HALL检测与主控接口

● 相关图表链接:

图1.1.1 信标灯盘与灯罩
图1.1.2 信标灯外部接口
图1.1.3 信标灯现场连接关系
图1.1.4 灯罩与发光盘摆放位置
图1.2.1 通过6PIn端口连接+24V电源
图1.2.2 将控制盒与发光盘连接
图1.2.3 控制盒检测到一个发光盘
图1.2.4 发光盘在控制和控制下发光
图1.2.5 节能灯可以在控制盒控制下正常发光点亮
图1.2.6 光电检测原理图
图1.2.7 实际测试T2集电极的波形
图1.2.8 接收到的信号
图1.2.9 手经过发光盘上方
图1.2.10 LM567 输出管脚（Pin8）的波形
图1.2.12 U8信号接入U1的PAD0
图1.2.12 使用短接线就控制端口中的IO引线（PIN1）接地（PIN3）
图1.2.13 手掠过发光盘，触发发光盘熄灭
图1.1.5 信标灯设计原理图
图1.1.6 信标灯设计原理图
图1.1.7 信标灯PCB图

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