一种雷达传感器的单片机滤波电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电子【技术领域】，具体地说是一种雷达传感器的单片机滤波电路，包括交流信号放大电路和单片机捕捉接口端，本实用新型同现有技术相比，设计了单片机滤波电路结构，使电路得到简化，在滤除干扰的同时，避免了DSP等专业软件算法芯片的使用，从而提升了电路的可维护性和稳定性；此外在单片机滤波电路的输入端设计了同相比例放大电路，作用是将经过交流小信号放大器放大的信号再次按比例进行放大，在单片机滤波电路的输出端设计了滞回电压比较器电路，作用是产生一个标准的可供单片机捕捉口采集的方波信号。
【专利说明】一种雷达传感器的单片机滤波电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电子【技术领域】，具体地说是一种雷达传感器的单片机滤波电路。
【背景技术】
[0002] 雷达传感器的输入频率信号包括为方波频率的信号，往往会有周期性或者随机性 的干扰，为了滤除这些干扰，需要设计滤波电路，但常见的滤波电路结构复杂，采用DSP等 专业软件算法芯片，电路的维护性和稳定性较差。
[0003] 因此，需要设计一种结构简单的雷达传感器的单片机滤波电路。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单的雷达传感器的 单片机滤波电路。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型设计了一种雷达传感器的单片机滤波电路，包括 交流信号放大电路和单片机捕捉接口端，其特征在于：交流信号放大电路的二级输出端分 三路分别与电阻一的一端、运算放大器一的同相输入端以及运算放大器二的同相输入端连 接，运算放大器一的反相输入端分两路分别与电阻二的一端以及电阻三的一端连接，运算 放大器一的输出端分两路分别与电阻三的另一端以及电阻四的一端连接，电阻四的另一端 分两路分别与电容一的一端以及电阻五的一端连接，电阻五的另一端与运算放大器三的反 相输入端连接，运算放大器三的同相输入端分两路分别与电阻六的一端以及电阻七的一端 连接，电阻七的另一端分两路分别与运算放大器三的输出端以及电阻八的一端连接，运算 放大器三的正电源端分两路分别与15V电源端以及电容二的一端连接，运算放大器三的负 电源端分两路分别与-15V电源端以及电容三的一端连接，电阻八的另一端串联电阻九后 分两路分别与电容四的一端以及单片机捕捉接口端一连接，运算放大器二的反相输入端分 两路分别与电阻十的一端以及电阻十一的一端连接，运算放大器二的输出端分两路分别与 电阻十一的另一端以及电阻十二的一端连接，电阻十二的另一端分两路分别与电阻十三的 一端以及电容五的一端连接，电阻十三的另一端分三路分别与电容六的一端、电容七的一 端以及运算放大器四的反相输入端连接，运算放大器四的同相输入端分两路分别与电阻 十四的一端以及电阻十五的一端连接，电阻十五的另一端分两路分别与运算放大器四的输 出端以及电阻十六的一端连接，电阻十六的另一端串联电阻十七后分两路分别与电容八的 一端以及单片机捕捉接口端-连接。
[0006] 所述的电阻一的另一端、所述的电容一的另一端、所述的电阻六的另一端、所述的 电容二的另一端、所述的电容三的另一端、所述的电容四的另一端、所述的电阻十一的另一 端、所述的电容五的另一端、所述的电容六的另一端、所述的电容七的另一端、所述的电阻 十四的另一端以及所述的电容八的另一端分别接地。
[0007] 所述的运算放大器一和所述的运算放大器二的型号为TL074。
[0008] 所述的运算放大器三和所述的运算放大器四的型号为LM139AD。
[0009] 所述的交流信号放大电路的一级输入端分别与雷达信号端以及测试信号端连接。
[0010] 本实用新型同现有技术相比，设计了单片机滤波电路结构，使电路得到简化，在滤 除干扰的同时，避免了 DSP等专业软件算法芯片的使用，从而提升了电路的可维护性和稳 定性；此外在单片机滤波电路的输入端设计了同相比例放大电路，作用是将经过交流小信 号放大器放大的信号再次按比例进行放大，在单片机滤波电路的输出端设计了滞回电压比 较器电路，作用是产生一个标准的可供单片机捕捉口采集的方波信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型的电路示意图。
【具体实施方式】
[0012] 现结合附图对本实用新型做进一步描述。
[0013] 参见图1，本实用新型是一种雷达传感器的单片机滤波电路，包括交流信号放大电 路和单片机捕捉接口端，交流信号放大电路的二级输出端分三路分别与电阻一 R1的一端、 运算放大器一 U1的同相输入端以及运算放大器二U2的同相输入端连接，运算放大器一 U1 的反相输入端分两路分别与电阻二R2的一端以及电阻三R3的一端连接，运算放大器一 U1 的输出端分两路分别与电阻三R3的另一端以及电阻四R4的一端连接，电阻四R4的另一端 分两路分别与电容一 C1的一端以及电阻五R5的一端连接，电阻五R5的另一端与运算放大 器三U3的反相输入端6连接，运算放大器三U3的同相输入端分两路分别与电阻六R6的一 端以及电阻七R7的一端连接，电阻七R7的另一端分两路分别与运算放大器三U3的输出端 以及电阻八R8的一端连接，运算放大器三U3的正电源端分两路分别与15V电源端以及电 容二C2的一端连接，运算放大器三U3的负电源端分两路分别与-15V电源端以及电容三C3 的一端连接，电阻八R8的另一端串联电阻九R9后分两路分别与电容四C4的一端以及单片 机捕捉接口端一连接，运算放大器二U2的反相输入端分两路分别与电阻十R10的一端以及 电阻十一 R11的一端连接，运算放大器二U2的输出端分两路分别与电阻十一 R11的另一端 以及电阻十二R12的一端连接，电阻十二R12的另一端分两路分别与电阻十三R13的一端 以及电容五C5的一端连接，电阻十三R13的另一端分三路分别与电容六C6的一端、电容七 C7的一端以及运算放大器四U4的反相输入端连接，运算放大器四U4的同相输入端分两路 分别与电阻十四R14的一端以及电阻十五R15的一端连接，电阻十五R15的另一端分两路 分别与运算放大器四U4的输出端以及电阻十六R16的一端连接，电阻十六R16的另一端串 联电阻十七R17后分两路分别与电容八C8的一端以及单片机捕捉接口端二连接。
[0014] 电阻一 R1的另一端、电容一 C1的另一端、电阻六R6的另一端、电容二C2的另一 端、电容三C3的另一端、电容四C4的另一端、电阻^ Rl 1的另一端、电容五C5的另一端、 电容六C6的另一端、电容七C7的另一端、电阻十四R14的另一端以及电容八C8的另一端 分别接地。
[0015] 运算放大器一 U1和运算放大器二U2的型号为TL074。
[0016] 运算放大器三U3和运算放大器四U4的型号为LM139AD。
[0017] 交流信号放大电路的一级输入端分别与雷达信号端以及测试信号端连接。
[0018] 本实用新型中，电阻一 R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻十R10、电阻^^一 R11、运算放 大器一 U1以及运算放大器二U2形成同相比例放大电路。
[0019] 根据集成运算放大器的原理，信号电压通过运算放大器一 U1的同相输入端输入， 输出电压Vo通过电阻二R2和电阻三R3反馈到运算放大器一 U1的反相输入端，构成电压 串联负反馈放大电路。此时运算放大器一 U1的输出电压Vo为：（1+R3/R2) X信号输入电 压。信号电压通过运算放大器二U2的同相输入端输入，输出电压Vo通过电阻十R10和电 阻十一 R11反馈到运算放大器二U2的反相输入端，构成电压串联负反馈放大电路。此时运 算放大器二U2的输出Vo为：（1+R11/R10) X信号输入电压。
[0020] 电阻四R4、电阻五R5、电阻十二R12、电阻十三R13、电容一 C1、电容五C5、电容六 C6以及电容七C7形成滤波电路。由电阻十二R12、电容五C5、电阻十三R13、电容六C6组 成二阶RC低通滤波器，同时电阻四R4、电容一 C1组成一阶RC滤波器。
[0021] 电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8、电阻九R9、电阻十四R14、电阻十五R15、电阻 十六R16、电阻十七R17、电容二C2、电容三C3、电容四C4、电容八C8、运算放大器三U3以及 运算放大器四U4形成滞回电压比较器电路。
[0022] 运算放大器三U3做为比较器，其反相输入电压从-5开始线性变化，由分压电阻六 R6、电阻七R7构成正反馈。在输入电压超过同相阈值VTH+ = 15XR6AR6 + R7)之前，输 出电压将一直保持为+ 15V。在阈值点VTH- = -15XR2AR1 + R2)，输出电压迅速从+15V 跳变为-15V。电路中的输出电压V0UT与输入电压VIN的对应关系表明，输入电压至少变 化2VTH时，输出电压才会变化。对任何小于2VTH的噪声或干扰都不会导致输出的迅速变 化。运算放大器四U4的原理相同。
[0023] 电阻八R8、电阻九R9、电阻十六R16、电阻十七R17阻值与单片机两个捕捉口的等 效阻抗形成匹配，单片机捕捉的是同一个信号经过两次不同滤波后的两个信号。结合单片 机固件代码实现各项功能指标。
[0024] 本实用新型设计了单片机滤波电路结构，使电路得到简化，在滤除干扰的同时，避 免了 DSP等专业软件算法芯片的使用，从而提升了电路的可维护性和稳定性。
【权利要求】
1. 一种雷达传感器的单片机滤波电路，包括交流信号放大电路和单片机捕捉接口端， 其特征在于：交流信号放大电路的二级输出端分三路分别与电阻一（R1)的一端、运算放大 器一（U1)的同相输入端以及运算放大器二（U2)的同相输入端连接，运算放大器一（U1)的 反相输入端分两路分别与电阻二（R2)的一端以及电阻三（R3)的一端连接，运算放大器一 (U1)的输出端分两路分别与电阻三（R3)的另一端以及电阻四（R4)的一端连接，电阻四 (R4)的另一端分两路分别与电容一（C1)的一端以及电阻五（R5)的一端连接，电阻五（R5) 的另一端与运算放大器三（U3)的反相输入端（6)连接，运算放大器三（U3)的同相输入端分 两路分别与电阻六（R6)的一端以及电阻七（R7)的一端连接，电阻七（R7)的另一端分两路 分别与运算放大器三（U3)的输出端以及电阻八（R8)的一端连接，运算放大器三（U3)的正 电源端分两路分别与15V电源端以及电容二（C2)的一端连接，运算放大器三（U3)的负电源 端分两路分别与-15V电源端以及电容三（C3)的一端连接，电阻八（R8)的另一端串联电阻 九（R9)后分两路分别与电容四（C4)的一端以及单片机捕捉接口端一连接，运算放大器二 (U2)的反相输入端分两路分别与电阻十（R10)的一端以及电阻十一（R11)的一端连接，运 算放大器二（U2)的输出端分两路分别与电阻十一（R11)的另一端以及电阻十二（R12)的一 端连接，电阻十二（R12)的另一端分两路分别与电阻十三（R13)的一端以及电容五（C5)的 一端连接，电阻十三（R13)的另一端分三路分别与电容六（C6)的一端、电容七（C7)的一端 以及运算放大器四（U4)的反相输入端连接，运算放大器四（U4)的同相输入端分两路分别 与电阻十四（R14)的一端以及电阻十五（R15)的一端连接，电阻十五（R15)的另一端分两路 分别与运算放大器四（U4)的输出端以及电阻十六（R16)的一端连接，电阻十六（R16)的另 一端串联电阻十七（R17)后分两路分别与电容八（C8)的一端以及单片机捕捉接口端二连 接。
2. 根据权利要求1所述的一种雷达传感器的单片机滤波电路，其特征在于：所述的电 阻一（R1)的另一端、所述的电容一（C1)的另一端、所述的电阻六（R6)的另一端、所述的电 容二（C2)的另一端、所述的电容三（C3)的另一端、所述的电容四（C4)的另一端、所述的电 阻i (R11)的另一端、所述的电容五（C5)的另一端、所述的电容六（C6)的另一端、所述的 电容七（C7)的另一端、所述的电阻十四（R14)的另一端以及所述的电容八（C8)的另一端分 别接地。
3. 根据权利要求1所述的一种雷达传感器的单片机滤波电路，其特征在于：所述的运 算放大器一（U1)和所述的运算放大器二（U2)的型号为TL074。
4. 根据权利要求1所述的一种雷达传感器的单片机滤波电路，其特征在于：所述的运 算放大器三（U3)和所述的运算放大器四（U4)的型号为LM139AD。
5. 根据权利要求1所述的一种雷达传感器的单片机滤波电路，其特征在于：所述的交 流信号放大电路的一级输入端分别与雷达信号端以及测试信号端连接。
【文档编号】G01S7/36GK203909293SQ201420322876
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】陈双喜 申请人:上海德意达电子电器设备有限公司