基于Arduino的倒车雷达系统设计

刘楚红　董镇　钱宇捷　陶立　柳盛东

摘 要： 简要介绍了一种基于Arduino新型集成开发环境的倒车雷达系统设计方案，包括对该方案设计原理、软硬件设计和试验结果的介绍。该方案基于超声波的测速原理，采用Arduino作为主控制器，结合超声波测距模块、声光报警模块、LCD1602液晶显示模块、温度检测模块，对倒车雷达系统的软硬件设计进行了详细描述。试验证明，该系统能够达到实用目的并且运行稳定，对Arduino开发环境的应用有一定的参考价值。

关键词： Arduino； 倒车雷达系统； 超声波测距； 声光报警系统

中图分类号： TN957?34； TP368.1 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）17?0148?03

Abstract： The design scheme of reversing radar system based on Arduino IDE， including the design principle， software design， hardware design and test result， is briefly introduced in this paper. Arduino Mega2560 taken as a main controller is used in this scheme based on the principle of ultrasonic ranging. The key points in the hardware and software design of the system are described in combination with ultrasonic ranging module， sound?light alarm module， LCD 1602 module and temperature detection module. The test results indicate that the reversing radar system can achieve the practical purpose and run stably. It has a certain reference value for the application of Arduino IDE.

Keywords： Arduino； reversing radar system； ultrasonic ranging； sound?light alarm system

0 引 言

Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，它由硬件（Atmel AVR单片机、I/O接口及相关电路等）和软件（Arduino IDE）组成。Arduino的硬件平台是完全开放的，任何人均可从其官网上下载最新的PCB设计进行复制。硬件平台包括基于AVR 微控制器的主控制电路板以及大量的输入、输出电子模块，由于各类模块与主控制电路板连接时无需焊接，只需像积木一样拼接即可，因此Arduino也被称为“电子积木”[1]。在软件方面，Arduino有属于自己的基于Eclipse的IDE软件开发环境，采用类C++的语言进行编程，很多在单片机编程中常用到的功能都被模块化封装成一个个子函数供程序开发者调用，从而大大简化了程序开发工作。此外，由于可以使用USB将编写好的程序下载到Arduino开发板，使程序的烧写和修改变得更加容易[2?4]。

本文提出了一种基于Arduino开发环境的简易倒车雷达系统设计方案，该系统可以通过LCD1602液晶显示屏实时显示车后部与障碍物的距离，并在小于安全距离时声光报警。此外，通过温度传感器，该系统还可以在液晶显示屏上实时显示车内温度。

1 设计原理

1.1 系统组成

汽车防撞报警电路系统由Arduino控制板及外围电路、超声波发射部分、超声波接收部分、温度检测部分、数据显示部分构成，加报警电路即构成倒车雷达。系统总体框架设计如图1所示。Arduino板根据超声波发射器和接收器检测到的时间间隔信息，计算出超声波测距装置与障碍物之间的距离，并与温度传感器接收到的温度信息一并显示在液晶屏上。

1.2 超声波测距原理

超声测距从原理上可分为共振式、脉冲反射式两种。

5 结 语

本文着重介绍了基于Arduino这一新型集成开发环境的倒车雷达系统设计，通过较低的成本实现了超声波测距、声光报警、温度检测、液晶显示等多项功能，具有一定的实用价值，同时对于Arduino开发环境的广泛应用具有较好的参考价值。

参考文献

[1] 康凌.基于Arduino的超声测距系统的设计[J].电子世界，2013 （20）：140?141.

[2] 纪欣然.基于Arduino开发环境的智能寻光小车设计[J].现代电子技术，2012，35（15）：161?163.

[3] 高磊.Arduino让我们爱上制作[J].无线电，2010（9）：6?7.

[4] [美]BANZI Massimo.爱上Arduino[M].2版.北京：科学出版社，2012.

[5] 王安敏，张凯.基于AT89C52单片机的超声波测距系统[J].仪表技术与传感器，2006（6）：45?49.

[6] 张健，李钢.超声波测距系统的研究与设计[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2004，27（6）：640?643.

[7] 路锦正，王建勤，杨绍国，等.超声波测距仪的设计[J].传感器技术，2002，21（8）：29?34.

[8] 蔡睿妍.Arduino的原理及应用[J].电子设计工程，2012，20（16）：155?157.

[9] 李军，申俊泽.超声测距模块HC?SR04的超声波测距仪设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，11（10）：78?79.

[10] 苏琳.基于HC?SR04的超声波测距器的设计[J].科技信息，2012（9）：125?126.

摘 要： 简要介绍了一种基于Arduino新型集成开发环境的倒车雷达系统设计方案，包括对该方案设计原理、软硬件设计和试验结果的介绍。该方案基于超声波的测速原理，采用Arduino作为主控制器，结合超声波测距模块、声光报警模块、LCD1602液晶显示模块、温度检测模块，对倒车雷达系统的软硬件设计进行了详细描述。试验证明，该系统能够达到实用目的并且运行稳定，对Arduino开发环境的应用有一定的参考价值。

关键词： Arduino； 倒车雷达系统； 超声波测距； 声光报警系统

中图分类号： TN957?34； TP368.1 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）17?0148?03

Abstract： The design scheme of reversing radar system based on Arduino IDE， including the design principle， software design， hardware design and test result， is briefly introduced in this paper. Arduino Mega2560 taken as a main controller is used in this scheme based on the principle of ultrasonic ranging. The key points in the hardware and software design of the system are described in combination with ultrasonic ranging module， sound?light alarm module， LCD 1602 module and temperature detection module. The test results indicate that the reversing radar system can achieve the practical purpose and run stably. It has a certain reference value for the application of Arduino IDE.

Keywords： Arduino； reversing radar system； ultrasonic ranging； sound?light alarm system

0 引 言

Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，它由硬件（Atmel AVR单片机、I/O接口及相关电路等）和软件（Arduino IDE）组成。Arduino的硬件平台是完全开放的，任何人均可从其官网上下载最新的PCB设计进行复制。硬件平台包括基于AVR 微控制器的主控制电路板以及大量的输入、输出电子模块，由于各类模块与主控制电路板连接时无需焊接，只需像积木一样拼接即可，因此Arduino也被称为“电子积木”[1]。在软件方面，Arduino有属于自己的基于Eclipse的IDE软件开发环境，采用类C++的语言进行编程，很多在单片机编程中常用到的功能都被模块化封装成一个个子函数供程序开发者调用，从而大大简化了程序开发工作。此外，由于可以使用USB将编写好的程序下载到Arduino开发板，使程序的烧写和修改变得更加容易[2?4]。

本文提出了一种基于Arduino开发环境的简易倒车雷达系统设计方案，该系统可以通过LCD1602液晶显示屏实时显示车后部与障碍物的距离，并在小于安全距离时声光报警。此外，通过温度传感器，该系统还可以在液晶显示屏上实时显示车内温度。

1 设计原理

1.1 系统组成

汽车防撞报警电路系统由Arduino控制板及外围电路、超声波发射部分、超声波接收部分、温度检测部分、数据显示部分构成，加报警电路即构成倒车雷达。系统总体框架设计如图1所示。Arduino板根据超声波发射器和接收器检测到的时间间隔信息，计算出超声波测距装置与障碍物之间的距离，并与温度传感器接收到的温度信息一并显示在液晶屏上。

1.2 超声波测距原理

超声测距从原理上可分为共振式、脉冲反射式两种。

5 结 语

本文着重介绍了基于Arduino这一新型集成开发环境的倒车雷达系统设计，通过较低的成本实现了超声波测距、声光报警、温度检测、液晶显示等多项功能，具有一定的实用价值，同时对于Arduino开发环境的广泛应用具有较好的参考价值。

参考文献

[1] 康凌.基于Arduino的超声测距系统的设计[J].电子世界，2013 （20）：140?141.

[2] 纪欣然.基于Arduino开发环境的智能寻光小车设计[J].现代电子技术，2012，35（15）：161?163.

[3] 高磊.Arduino让我们爱上制作[J].无线电，2010（9）：6?7.

[4] [美]BANZI Massimo.爱上Arduino[M].2版.北京：科学出版社，2012.

[5] 王安敏，张凯.基于AT89C52单片机的超声波测距系统[J].仪表技术与传感器，2006（6）：45?49.

[6] 张健，李钢.超声波测距系统的研究与设计[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2004，27（6）：640?643.

[7] 路锦正，王建勤，杨绍国，等.超声波测距仪的设计[J].传感器技术，2002，21（8）：29?34.

[8] 蔡睿妍.Arduino的原理及应用[J].电子设计工程，2012，20（16）：155?157.

[9] 李军，申俊泽.超声测距模块HC?SR04的超声波测距仪设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，11（10）：78?79.

[10] 苏琳.基于HC?SR04的超声波测距器的设计[J].科技信息，2012（9）：125?126.

摘 要： 简要介绍了一种基于Arduino新型集成开发环境的倒车雷达系统设计方案，包括对该方案设计原理、软硬件设计和试验结果的介绍。该方案基于超声波的测速原理，采用Arduino作为主控制器，结合超声波测距模块、声光报警模块、LCD1602液晶显示模块、温度检测模块，对倒车雷达系统的软硬件设计进行了详细描述。试验证明，该系统能够达到实用目的并且运行稳定，对Arduino开发环境的应用有一定的参考价值。

关键词： Arduino； 倒车雷达系统； 超声波测距； 声光报警系统

中图分类号： TN957?34； TP368.1 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）17?0148?03

Abstract： The design scheme of reversing radar system based on Arduino IDE， including the design principle， software design， hardware design and test result， is briefly introduced in this paper. Arduino Mega2560 taken as a main controller is used in this scheme based on the principle of ultrasonic ranging. The key points in the hardware and software design of the system are described in combination with ultrasonic ranging module， sound?light alarm module， LCD 1602 module and temperature detection module. The test results indicate that the reversing radar system can achieve the practical purpose and run stably. It has a certain reference value for the application of Arduino IDE.

Keywords： Arduino； reversing radar system； ultrasonic ranging； sound?light alarm system

0 引 言

Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，它由硬件（Atmel AVR单片机、I/O接口及相关电路等）和软件（Arduino IDE）组成。Arduino的硬件平台是完全开放的，任何人均可从其官网上下载最新的PCB设计进行复制。硬件平台包括基于AVR 微控制器的主控制电路板以及大量的输入、输出电子模块，由于各类模块与主控制电路板连接时无需焊接，只需像积木一样拼接即可，因此Arduino也被称为“电子积木”[1]。在软件方面，Arduino有属于自己的基于Eclipse的IDE软件开发环境，采用类C++的语言进行编程，很多在单片机编程中常用到的功能都被模块化封装成一个个子函数供程序开发者调用，从而大大简化了程序开发工作。此外，由于可以使用USB将编写好的程序下载到Arduino开发板，使程序的烧写和修改变得更加容易[2?4]。

本文提出了一种基于Arduino开发环境的简易倒车雷达系统设计方案，该系统可以通过LCD1602液晶显示屏实时显示车后部与障碍物的距离，并在小于安全距离时声光报警。此外，通过温度传感器，该系统还可以在液晶显示屏上实时显示车内温度。

1 设计原理

1.1 系统组成

汽车防撞报警电路系统由Arduino控制板及外围电路、超声波发射部分、超声波接收部分、温度检测部分、数据显示部分构成，加报警电路即构成倒车雷达。系统总体框架设计如图1所示。Arduino板根据超声波发射器和接收器检测到的时间间隔信息，计算出超声波测距装置与障碍物之间的距离，并与温度传感器接收到的温度信息一并显示在液晶屏上。

1.2 超声波测距原理

超声测距从原理上可分为共振式、脉冲反射式两种。

5 结 语

本文着重介绍了基于Arduino这一新型集成开发环境的倒车雷达系统设计，通过较低的成本实现了超声波测距、声光报警、温度检测、液晶显示等多项功能，具有一定的实用价值，同时对于Arduino开发环境的广泛应用具有较好的参考价值。

参考文献

[1] 康凌.基于Arduino的超声测距系统的设计[J].电子世界，2013 （20）：140?141.

[2] 纪欣然.基于Arduino开发环境的智能寻光小车设计[J].现代电子技术，2012，35（15）：161?163.

[3] 高磊.Arduino让我们爱上制作[J].无线电，2010（9）：6?7.

[4] [美]BANZI Massimo.爱上Arduino[M].2版.北京：科学出版社，2012.

[5] 王安敏，张凯.基于AT89C52单片机的超声波测距系统[J].仪表技术与传感器，2006（6）：45?49.

[6] 张健，李钢.超声波测距系统的研究与设计[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2004，27（6）：640?643.

[7] 路锦正，王建勤，杨绍国，等.超声波测距仪的设计[J].传感器技术，2002，21（8）：29?34.

[8] 蔡睿妍.Arduino的原理及应用[J].电子设计工程，2012，20（16）：155?157.

[9] 李军，申俊泽.超声测距模块HC?SR04的超声波测距仪设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，11（10）：78?79.

[10] 苏琳.基于HC?SR04的超声波测距器的设计[J].科技信息，2012（9）：125?126.