基于51单片机的红外车辆分离器设计

张海涛

（辽宁省高速公路管理局营口管理处，辽宁 营口115000）

0 引言

目前，红外车辆分离器已经广泛应用于高速公路收费系统中。在收费系统运行过程中，红外车辆分离器通过红外线的同步扫描来确定车辆通行的开始和结束信号，保证通行或计重数据与车辆的对应关系。

1 红外车辆分离器的硬件设计

1.1 红外车辆分离器的系统组成

红外车辆分离器由红外发射单元、红外接收单元和核心控制单元组成。红外发射单元由8块红外发射电路板构成，每块电路板包括8组红外线发光二级管。二极管分为2排安装在发射单元的印刷电路板上，2排的间距为20mm。每组红外二极管由发射单元的驱动电路驱动。红外接收单元由8块红外接收电路板构成，每块电路板上的RPM6938芯片负责接收发射单元的红外信号。核心控制单元以MCS－51单片机为核心控制部件，采用8255A芯片扩展I／O端口，以控制发射单元的信号发射和接收单元的信号监测。

如图1所示，MCS－51单片机将8255A设定为工作模式，并将A口规定为输入方式，B口和C口规定为输出方式。A口用来监测红外接收单元的数据，判断分离器是否被车辆遮挡。C口用来逐一选定红外发射单元的8块电路板，B口提供用来驱动被选发射电路板上各组发光二极管的发射信号。

图1 红外车辆分离器系统组成图

1.2 红外发射电路的设计

红外发送电路由74Ls08芯片与门、载波振荡电路和红外发送管驱动输出电路组成，如图2所示，本设计采用38kHz的载波信号，载波电路采用555组成稳定的石英晶体振荡电路。……