一种自反射光电管抗干扰电路的制作方法

本发明涉及电路设计技术领域，具体涉及一种自反射光电管抗干扰电路。

背景技术：

afc系统(城市轨道交通自动售检票系统)中，自反射光电管广泛用于地铁设备中，其主要作用是持续的给发射光电管和接收光电管供电，当检测到障碍物后，光电管有电平变化。在上述过程中稍有干扰，光电管接收端就会有电平变化，需要控制器来作判断和软件滤波，当有很多光电管时，cpu效率大幅度降低，不利于系统稳定性和高效性；同时长时间给发光管加电也加速了发光管老化速度，会导致发光管接收、发射距离变短，性能降低。

技术实现要素：

为了解决发射光电管和接收光电管抗干扰的问题以及使用寿命的问题，本发明提供一种自反射光电管抗干扰电路。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种自反射光电管抗干扰电路，包括：

运算比较器、通用锁相环电路音调译码器、npn型三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、对外接插件、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、发射光电管、状态显示led灯、接收光电管；

所述通用锁相环电路音调译码器的pin1连接第四电容一端，pin2连接第二电容一端，pin3连接第三电容一端，pin4连接对外接插件的pin1，pin5连接第四电阻一端，pin6连接第一电容一端，pin7连接对外接插件的pin4，pin8连接第三电阻的pin1；

所述第三电容另一端连接第二电阻一端和接收光电管负极，接收光电管正极连接第九电阻一端，第九电阻另一端连接对外接插件的pin1，第四电容另一端、第二电容另一端、第二电阻另一端相连后接到通用锁相环电路音调译码器的pin7；

所述第四电阻另一端连接npn型三极管的基极，npn型三极管的发射极接地，npn型三极管的接收极连接发射光电管负极，发射光电管正极连接第五电阻一端，第五电阻另一端连接对外接插件的pin1；

所述第一电容另一端连接通用锁相环电路音调译码器的pin7，第一电阻两端分别连接通用锁相环电路音调译码器的pin5和通用锁相环电路音调译码器的pin6；

所述第三电阻的pin2连接运算比较器的pin5，第三电阻的pin1连接状态显示led灯一端，状态显示led灯另一端连接第八电阻一端，第八电阻另一端连接对外接插件的pin1；

所述运算比较器的pin1连接对外接插件的pin2，pin4连接对外接插件的pin4，pin5连接第三电阻的pin2，pin6连接第六电阻一端和第七电阻一端，pin7连接对外接插件的pin3，pin8连接对外接插件的pin1；

所述第六电阻另一端连接对外接插件的pin1，第七电阻另一端接地；

所述对外接插件的pin1和pin4为外部供电dc。

进一步的，所述运算比较器的规格为lm393。

进一步的，所述通用锁相环电路音调译码器的型号为lm567。

进一步的，所述对外接插件的型号为1.25mmx4。

进一步的，所述第二电容、第三电容、第四电容的型号均为x7r。

进一步的，所述第一电阻的阻值为10k，第二电阻的阻值为47k，第三电阻的阻值为10k，第四电阻的阻值为1.5k，第五电阻的阻值为1.5k，第六电阻的阻值为47k，第七电阻的阻值为47k，第八电阻的阻值为680ω、第九电阻的阻值为1.5k。

进一步的，所述第一电容的电容值为0.1μf，第二电容的电容值为0.1μf/50v、第三电容的电容值为0.1μf/50v、第四电容的电容值为2.2μf/50v。

本发明的有益效果是：本发明采用了由通用锁相环电路音调译码器及相关元器件组成的频率合成及解码电路，同时采用了由运算比较器及相关元器件组成的运算放大电路，采用上述两个电路给光电管供电，能够极大的提高光电管的使用寿命，延长光电管的老化速度，同时还具有抗干扰的作用；同时电路接收端采用解码接收的方式，保证了接收电路的可靠性，避免受到外界干扰。

附图说明

图1为本发明的一种自反射光电管抗干扰电路图。

图2为接收光电管电路示意图。

图3为运算比较器电路示意图。

图4为对外接插件电路示意图。

图5为发射端波形图。

图6为接收端波形图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本发明的一种自反射光电管抗干扰电路，所包含的各元器件名称、标号、参数(阻值和电容值等)以及型号如表1所示。

表1

如图1所示，通用锁相环电路音调译码器d2、第一电阻r1、第二电阻r2、第四电阻r4、第五电阻r5、第九电阻r9、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、npn型三极管v1、发射光电管hl1、接收光电管hl3组成频率合成及解码电路。其中，第二电阻r2、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第九电阻r9、接收光电管hl3与通用锁相环电路音调译码器d2相连后的电路为频率解码电路；第一电阻r1、第四电阻r4、第五电阻r5、第一电容c1、发射光电管hl1与通用锁相环电路音调译码器d2相连后的电路为频率合成电路。

通用锁相环电路音调译码器d2的pin1连接第四电容c4一端，通用锁相环电路音调译码器d2的pin2连接第二电容c2一端，通用锁相环电路音调译码器d2的pin3连接第三电容c3一端，第三电容c3另一端连接第二电阻r2一端和接收光电管hl3负极，接收光电管hl3正极连接第九电阻r9一端，第九电阻r9另一端连接对外接插件xs1的pin1，第四电容c4另一端、第二电容c2另一端、第二电阻r2另一端相连，并且第四电容c4另一端、第二电容c2另一端、第二电阻r2另一端相连后接到通用锁相环电路音调译码器d2的pin7。

通用锁相环电路音调译码器d2的pin4连接对外接插件xs1的pin1。

通用锁相环电路音调译码器d2的pin5连接第四电阻r4一端，第四电阻r4另一端连接npn型三极管v1的基极，npn型三极管v1的发射极接地，npn型三极管v1的接收极连接发射光电管hl1负极，发射光电管hl1正极连接第五电阻r5一端，第五电阻r5另一端连接对外接插件xs1的pin1。

通用锁相环电路音调译码器d2的pin6连接第一电容c1一端，第一电容c1另一端连接通用锁相环电路音调译码器d2的pin7，第一电阻r1两端分别连接通用锁相环电路音调译码器d2的pin5和通用锁相环电路音调译码器d2的pin6。

通用锁相环电路音调译码器d2的pin8连接第三电阻r3的pin1作为比较结果输出，第三电阻r3的pin2连接运算比较器d1的pin5(运算放大器d1的输入端)。如图2所示，第三电阻r3的pin1连接状态显示led灯hl2一端，状态显示led灯hl2另一端连接第八电阻r8一端，第八电阻r8另一端连接对外接插件xs1的pin1。

如图3所示，运算比较器d1、第六电阻r6、第七电阻r7组成运算放大电路。如图4所示，对外接插件xs1作为整个电路的信号、电源、输入输出控制器。

运算比较器d1的pin1连接对外接插件xs1的pin2。

运算比较器d1的pin4和通用锁相环电路音调译码器d2的pin7均连接对外接插件xs1的pin4。

运算比较器d1的pin5连接第三电阻r3的pin2。

运算比较器d1的pin6连接第六电阻r6一端和第七电阻r7一端，第六电阻r6另一端连接对外接插件xs1的pin1，第七电阻r7另一端接地。

运算比较器d1的pin7连接对外接插件xs1的pin3。

运算比较器d1的pin8和通用锁相环电路音调译码器d2的pin4均连接对外接插件xs1的pin1。

对外接插件xs1的pin1和pin4为外部供电dc(5v)。

本发明中，通用锁相环电路音调译码器d2的输出端通过rc滤波电路(第一电阻r1、第四电阻r4、第一电容c1)调节频率后驱动npn型三极管v1，使发射光电管hl1以固定频率发射；通用锁相环电路音调译码器d2的接收端同时连接到通用锁相环电路音调译码器d2的解码输入端，当通用锁相环电路音调译码器d2的接收端收到发射端频率的光波后，通用锁相环电路音调译码器d2会产生一个低电平输出给运算比较器d1，运算比较器d1采用lm393来增加输出接口的驱动能力，同时将输出分成同相输出和反相输出来给上位机检测。

当电路加电后，通用锁相环电路音调译码器d2的输出端以1khz的频率驱动发射光电管hl1发射光波，当没有物体遮挡时，通用锁相环电路音调译码器d2的接收端接收不到信号，此时通用锁相环电路音调译码器d2的输出端没有输出，运算比较器d1的pin1输出低电平，运算比较器d1的pin7输出高电平，给上位机检测；当有物体遮挡时，通用锁相环电路音调译码器d2的接收端能够接收到发射光电管hl1发射的频率1khz的光波，通用锁相环电路音调译码器d2的解码输入端进行解码，解码成功后通用锁相环电路音调译码器d2的输出端输出低电平，运算比较器d1的pin1输出高电平，运算比较器d1的pin2输出低电平，给上位机检测。

通过调节通用锁相环电路音调译码器d2的pin5和pin6外接的第一电阻r1、第四电阻r4和第一电容c1可以改变发射光电管hl1的发射频率；通过调节锁相环电路音调译码器d2的pin2外接的第二电容c2可以改变锁相环路的捕捉带宽。通过上述调节来测试电路可靠运行的参数，实测，当发射光电管hl1的发射频率为1khz时，电路可靠性最好，发射端波形如图5为所示，接收端波形如图6所示，均显示出了电路良好的稳定性和可靠性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。