一种基于SoC的多传感器防干涉延时触发电路及光电系统的制作方法

本发明涉及光电探测，尤其是涉及一种基于soc的多传感器防干涉延时触发电路及光电系统。

背景技术：

1、在光电系统中，为了获取目标的三维信息，通常需要图像类传感器与测距类传感器。图像类传感器用于对目标与背景进行成像，主要包括可见光、长波红外、中波红外、短波红外、紫外等相机组件；测距类传感器用于测量目标距离信息，主要包括激光测距仪等。光电系统后端数据处理模块通过图像处理获取目标方位、俯仰信息，通过激光测距获取目标距离信息，再通过数据关联、融合等方法获取目标三维信息。为了实现全天时、多尺度及复杂背景条件下的目标探测能力，光电系统一般配备可见光和中波红外等两个波段以上的相机组件，加上激光测距仪，光电系统一般至少包含三个传感器组件。

2、以其中一个带有多传感器组件的光电系统的应用场景为例，当光电系统需要获取目标的实时三维信息时，每个传感器组件都要发挥自己优势特点工作，而系统中每个传感器组件都是独立工作，会产生以下后果：一、对于图像类传感器，由于不同波段探测器特性不同，单帧图像的成像时间不同，导致每个图像传感器对相同目标成像最佳时刻不同步，影响系统后端数据处理结果；二、由于激光测距仪与图像传感器独立工作，导致目标方位、俯仰信息与距离信息不同步，目标三维信息测量不准确；三、对于有些目标，测距激光可以充当照明激光使用，而图像传感器对该目标成像时并不是目标吸收激光能量峰值时刻，导致目标信息弱，难以处理。可见，传统的多传感器光电系统中，由于各个传感器相互之间缺乏工作时序上的约束，运行过程中契合度低，存在干涉现象，各个传感器整体工作性能差。

3、鉴于此，克服现有技术中所存在的不足是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明针对传统的多传感器光电系统中，由于各个传感器相互之间缺乏工作时序上的约束，运行过程中契合度低，存在干涉现象，各个传感器整体工作性能差的技术问题提供一种新的解决方案。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，包括：

4、分别与soc电路连接的供电模块、状态监控模块、参数配置模块、脉冲产生模块和对外输出模块；其中，soc包括端通信连接的ps端和pl端；

5、供电模块用于给soc提供工作电压并控制工作电压的上电和下电顺序；

6、状态监控模块用于检测soc的工作参数并用于控制soc的主电源通断；其中，状态监控模块包括多个传感器；

7、参数配置模块通过soc的ps端接收各个传感器的控制参数，并将各个传感器的控制参数进行储存，实现各个传感器的参数配置；

8、脉冲产生模块通过soc的pl端读取各个传感器的参数，并计算各个传感器的延时参数，并产生多路周期相同、相位差可控的开关脉冲信号；

9、对外输出模块用于对各个传感器的控制信号进行输出。

10、优选的，供电模块包括：第一电源芯片和第二电源芯片，第一电源芯片输出1.0v和3.3v电压，第二电源芯片输出1.5v、2.0v、1.8v和1.2v电压；其中，第一电源芯片和第二电源芯片的具体型号均为sm4644。

11、优选的，状态监控模块包括：温湿度传感器、气压温度传感器、霍尔电流传感器、电压调整电路、电流采样电路、开关控制电路和mcu，温湿度传感器、气压温度传感器、霍尔电流传感器、电压调整电路、电流采样电路、开关控制电路分别与mcu连接；其中，mcu的具体型号为gd32f407rkt6。

12、优选的，状态监控模块还包括：防浪涌防反接电路，防浪涌防反接电路串接在开关控制电路前端。

13、优选的，参数配置模块的接口类型包括：网口、串口和usb口；其中，在linux操作系统的驱动下，各个传感器的控制参数通过网口、串口或usb口写入后，再通过axi总线存储在bram中。

14、优选的，脉冲产生模块包括：通信连接的片外晶振和锁相环；其中，片外晶振输出脉冲通过内部锁相环产生高速时钟信号。

15、优选的，对外输出模块的接口类型包括：异步串口、同步串口、i/o接口、单模光接口和多模光接口；其中，异步串口和同步串口分别与接口芯片连接，单模光接口和多模光接口分别与光模块连接。

16、优选的，接口芯片具体型号为js2682，光模块具体型号为hts2301和hts8502。

17、优选的，soc具体型号为fmql45t900。

18、第二方面，本发明提供一种基于soc的多传感器防干涉延时触发系统，包括第一方面所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路。

19、针对现有技术中的不足，本发明所能取得的有益效果为：

20、本发明可以对各个传感器的工作时序进行精确控制，可以解决各个传感器工作时相互干涉的问题，使得各个传感器达到最佳的配合状态，从而大幅提升各个传感器的整体工作性能；进一步的，本发明电路结构简单、体积小巧、安全性好、性能稳定、接口类型丰富，可动态配置各个传感器的参数，能广泛应用于各类多传感器光电系统中。

技术特征：

1.一种基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，供电模块包括：第一电源芯片和第二电源芯片，第一电源芯片输出1.0v和3.3v电压，第二电源芯片输出1.5v、2.0v、1.8v和1.2v电压；其中，第一电源芯片和第二电源芯片的具体型号均为sm4644。

3.根据权利要求1所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，状态监控模块包括：温湿度传感器、气压温度传感器、霍尔电流传感器、电压调整电路、电流采样电路、开关控制电路和mcu，温湿度传感器、气压温度传感器、霍尔电流传感器、电压调整电路、电流采样电路、开关控制电路分别与mcu连接；其中，mcu的具体型号为gd32f407rkt6。

4.根据权利要求3所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，状态监控模块还包括：防浪涌防反接电路，防浪涌防反接电路串接在开关控制电路前端。

5.根据权利要求1所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，参数配置模块的接口类型包括：网口、串口和usb口；其中，在linux操作系统的驱动下，各个传感器的控制参数通过网口、串口或usb口写入后，再通过axi总线存储在bram中。

6.根据权利要求1所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，脉冲产生模块包括：通信连接的片外晶振和锁相环；其中，片外晶振输出脉冲通过内部锁相环产生高速时钟信号。

7.根据权利要求1所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，对外输出模块的接口类型包括：异步串口、同步串口、i/o接口、单模光接口和多模光接口；其中，异步串口和同步串口分别与接口芯片连接，单模光接口和多模光接口分别与光模块连接。

8.根据权利要求7所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，接口芯片具体型号为js2682，光模块具体型号为hts2301和hts8502。

9.根据权利要求1所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路，其特征在于，soc具体型号为fmql45t900。

10.一种基于soc的多传感器防干涉延时触发系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的基于soc的多传感器防干涉延时触发电路。

技术总结本发明提供一种基于SoC的多传感器防干涉延时触发电路，包括：供电模块、状态监控模块、参数配置模块、脉冲产生模块和对外输出模块，供电模块、状态监控模块、参数配置模块、脉冲产生模块和对外输出模块分别与SoC电路连接；其中，状态监控模块包括多个传感器，SoC包括通信连接的PS端和PL端。本发明可以对各个传感器的工作时序进行精确控制，可以解决各个传感器工作时相互干涉的问题，使得各个传感器达到最佳的配合状态，从而大幅提升各个传感器的整体工作性能；进一步的，本发明电路结构简单、体积小巧、安全性好、性能稳定、接口类型丰富，可动态配置各个传感器的参数，能广泛应用于各类多传感器光电系统中。技术研发人员：张东受保护的技术使用者：华中光电技术研究所（中国船舶集团有限公司第七一七研究所）技术研发日：技术公布日：2024/6/18