一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统

1.一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：包括多个毫米波雷达、数据处理单元、上位机以及电源模块；数据处理单元集成电场传感器、毫米波雷达多路选择器、可编程存储器epprom及无线通信模块；毫米波雷达通过数据接口与数据处理单元连接，上位机通过无线通信模块与数据处理单元进行数据无线传输；电源模块为系统各部分提供电源。

2.根据权利要求1一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述毫米波雷达包括毫米波雷达芯片、24mhz晶振、sn65lvds049pwr差分协议芯片、ams1117-1.8 低压差线性稳压器、d-sub15接口及若干电容和电阻；毫米波雷达芯片上的spi总线的信号引脚spi_miso、spi_mosi、spi_sck连接至低压差分芯片sn65lvds049pwr上，转化为低压差分信号后由引脚spi_miso_p、spi_mosi_p、spi_sck_p、spi_miso_n、spi_mosi_n、spi_sck_n引脚在板载d-sub15接口输出；毫米波雷达芯片的使能端sen_en、片选端spi_ss直接由板载d-sub15接口输出；电源从板载d-sub15接口输入，经过ams1117-1.8稳压后输入至毫米波雷达芯片的vrx引脚，24mhz晶振连接至xin、xout引脚上。

3.根据权利要求1一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述数据处理单元的电路由stm32f446ret6单片机、8mhz外部高速晶振、74lvc1g14、74hc237和74hc00d组成的毫米波雷达多路选择器、sn65lvds049pw低压差分协议芯片、m24c02 epprom芯片和4个d-sub15接口组成；所述stm32f446ret6单片机的片选引脚spi_sel0、spi_sel1、spi_sel2和使能引脚spi_en1、spi_en2、spi_en3连接至毫米波雷达多路选择器，stm32f446ret6单片机上spi总线的信号pa5、pa6、pa7引脚通过4个sn65lvds049pwr低压差分协议芯片输出差分信号至4个板载d-sub15接口，输出到毫米波板载d-sub15接口上。

4.根据权利要求3一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述毫米波雷达输入的低压差分信号通过sn65lvds049pwr芯片转换为spi信号后输入到stm32f446ret6单片机spi协议复用引脚，74lvc1g14、74hc237和74hc00d组成的毫米波雷达多路选择器，用于轮询各个毫米波雷达。

5.根据权利要求3一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述电场传感器包含ad620仪表放大器芯片、带通滤波器、精密整流电路、检波电路、rf射频同轴连接器、增益调整滑动变阻器1、增益调整滑动变阻器2、平滑度调整滑动变阻器及若干电容、电阻、二极管；电场传感器输出电压通过引脚pc4连接至stm32f446ret6单片机上。

6.根据权利要求3一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述无线通信模块为2.4g的nrf2401无线通信模块，无线模块的tx端连接stm32f446ret6单片机的rx端，无线模块的rx端连接stm32f446ret6单片机的tx端。

7.根据权利要求1一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述电源模块由电源开关、两节串联的18650锂电池、tps61093dskr升压稳压器、ams1117-5.0低压差线性稳压器、uz1085l-33低压差线性稳压器组成。

8.根据权利要求7一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述电源模块根据各芯片的电源需求不同输出不同电压到各芯片电压输入引脚，其中ams1117-5.0输出5v至无线通信模块上vcc引脚，uz1085l-33输出3.3v至stm32f446ret6单片机上的vdd引脚、4lvc1g14、74hc237和74hc00d组成的毫米波雷达多路选择器、sn65lvds049pwr低压差分协议芯片，m24c02 epprom上所有vcc引脚，以及通过4个板载d-sub15接口输出为四个毫米波雷达提供3.3v电压；tps61093dskr升降压稳压器输出+10v和-10v提供给电场传感器。

9.根据权利要求1一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述上位机包括stm32f103c8t6单片机、8mhz外部晶振、无线通信模块nrf2401，ams1117-5.0和uz1085l-33低压差线性稳压器、按键key1、key2、key3、key4、tft屏幕、语音芯片syn6288、蜂鸣器及蜂鸣器放大电路、喇叭组成和若干不同阻值的电阻；8mhz外部晶振为stm32f103c8t6提供稳定的时钟信号，ams1117-5.0和uz1085l-33分别为上位机提供稳定的3.3v和5v电压；放大电路选用s8050 npn三极管，使用两个电阻对单片机输出电平进行分压，使三极管工作在放大区内；syn6288使用串口和stm32f103c8t6单片机连接，tft屏幕通过spi协议和stm32f103c8t6单片机连接，syn6288语音芯片连接至stm32f103c8t6单片机的串口；按键key1用于切换tft屏幕数据显示和菜单界面，key2用于选择设置的项目，key3和key4分别用于增加和减少设置数值。

10.根据权利要求9一种基于毫米波雷达和电场传感器的高压线安全距离预警系统，其特征在于：所述stm32f103c8t6单片机的pa2、pa3连接nrf2401无线通信模块，pb10、pb11连接语音模块syn6288，pa4、pa5、pa6、pa7、pb0、pb10连接tft屏幕，pb2、pb3、pb4、pb5分别连接key1、key2、key3、key4。ams1117-5.0输出5v至无线通信模块和tft屏幕上vcc引脚，uz1085l-33输出3.3v至stm32f103c8t6单片机vcc引脚。