基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计

2017-09-08明立娟黄鑫

科技创新与应用 2017年24期

关键词：超声波设计

明立娟+黄鑫

摘要：本设计主要是设计于AT89C52AT89C52单片机为核心的一种汽车倒车雷达系统。设计采用硬件、软件相结合的方式，具有高精度、成本低的特点。

关键词：AT89C52单片机；超声波；设计

中图分类号：U462 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）24-0099-02

引言

随着生活水平的不断提高，人们购买车辆的数量不断增多，由此伴随产生的交通问题越来越成为社会所关注的问题。对于公路交通事故来说，有很大一部分的车祸是由于驾驶员反应不及所引起的，也有很大一部分的车辆相撞由于追尾相撞，其余则由于侧面撞击所致。所以，设计一款倒车雷达能使驾驶员能够提早意识到事故危险并采取对应的措施，则可以尽量避免一些可能发生的交通事故。其中倒车盲区带来车辆事故的不断发生，引起了社会和交通部门的广泛高度重视。而层出不穷的倒车事故给车主带来了许多麻烦，例如撞上别人的车、路灯、消防栓，如果撞上行人更是不堪设想。“倒车防撞雷达”就应运而生。

经过不断的发展，倒车雷达系统经历了六代技术改良，不管从结构外观上还是性能价格上，其中使用较多的是数码显示、荧屏显示、防炫目和魔幻倒车雷达这四种。

本设计采用以AT89C51单片机的汽车倒车雷达系统，其主要功能是：在倒车时，能对车后的目标进行准确的探测，并判断障碍物的距离，做出报警并能语音播报障碍物的准确距离。

1 系统设计

用AT89C52单片机来作为整个倒车系统的核心部件，其系统设计总框图如图1所示。整个系统包括单片机最小系统、直流电源模块、超声波接收/发送、LED显示模块、温度补偿模块、语音模块。

1.1 单片机最小系统

单片机最小系统是整个系统的核心部件，其作用是控制超声波的发射和接收，对计数器计算结果进行数据处理后送入LCD显示及语音报警电路工作。P2.5口接收超声波信号，P2.6口发送超声波信号，P0.1～P0.7口送命令到LCD控制LCD的显示方式。P3.7口为语音报警数据采集端。

1.2 超声波接收、发送模块

在超声探测电路中，发射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。本次设计主要采用的是超声波HR-SR04，HR-SR04超声波集成模块主要是由超声波发射探头，超声波接收探头，CX20106A芯片电路，74LS04芯片放大电路结合到一块的一个超声波集成模块。超声波测距主要是用的渡越时间检测法。是根据发出超声波到接收回波的时间和已知的传播速度，来计算传播的距离，这样就可以得到障碍物到超声波传感器的距离。

1.3 语音模块

本设计通过一只蜂鸣器来提示用户按键按下了，通过单片机软件产生3KHz的信号从P3.7口送到三极管的基极，驱动蜂鸣器发出声音。

1.4 LED显示模块

采用YB1602 LCD液晶屏进行显示。

1.5 温度补偿模块

考虑到温度补偿，温度的采集使用DS18B20温度传感器，应用方便。

1.6 电源模块

电源电路直接输出+5V直流电压。

2 系统程序设计

软件分为三部分，分为主程序、定时中断服务子程序、外部中断服务子程序。以下是系统主程序流程图图2：

3 系统仿真

使用Proteus软件将原理图画好，然后进行仿真、采集数据。如图3所示。

用Proteus 7.8进行仿真，单片机P2.6口检测到高电平即为返回信号获得，由于没有CX20106模型，P2.6口悬空，则程序开始就认为返回信号获得了，于是显示了一个最小测量值111mm，温度为18°C，通过调节DS18B20的温度可以测试显示的温度是否正确，从仿真图中可以看出显示的温度就是DS18B20的预设温度值。P2.5口是否有频率为40KHz的发射信号产生，由于不能通过二极管来观察到，所以在仿真的时候P2.5口一直显示低电平状态，这时必须用虚拟的示波器来查看，如图4所示。

从图4看出，P2.5口输出了信号，由于是间隔60ms发送一次40KHz的信号，可以看到尖脉冲信号产生。

4 结束语

此次设计主要通过AT89C52单片机的控制来实现，在倒车时，能对车后的目标进行准确的探测，并判断障碍物的距离，做出报警并能语音播报障碍物的准确距离。

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