基于超声波传感器及蓝牙技术的来车提示装置电路设计*

2021-01-24陈思

科技创新与应用 2021年4期

陈思

（佛山职业技术学院机电工程学院，广东佛山 528137）

前言

小区出入口的鸣车声打破了安静的小区环境氛围，影响了人们的生活。尤其在晚上，安保人员容易走神，未能及时发现小区出入口的来车，而部分车主选择鸣车的方式来提示安保人员开门。晚上的鸣车噪音，严重影响了居民的睡眠质量，给居民带来了严重的困扰。针对这个问题，设计及研究基于超声波传感器及蓝牙技术的来车提示装置。小区出入口来车提醒装置能及时将来车提示信号发送到保安亭内，通过声光信号提示保安亭内的安保人员开门，可以在一定程度上减少小区出入口的鸣车噪音。

1 HC-06 蓝牙的简介

HC-06 蓝牙是主从一体的蓝牙，使用标准的UART连接方式，支持双向通信，可实现全双工通信，与单片机的连接如图1 所示。HC-06 蓝牙具有使用简单、工作稳定性好、价格便宜等特点，广泛用于10m 内的短距离无线通信系统。[1-2]在使用HC-06 蓝牙前，先要对蓝牙进行配对设置，使用USB-TTL 转换模块将HC-06 蓝牙连接到电脑上。[2-3]使用图2 所示的HID 转串口小助手或者市场上其他常用的串口助手软件通过AT 指令对蓝牙进行参数修改，常用的AT 指令如表1 所示。

图1 HC-06 蓝牙与单片机的连接方式

图2 HID 转串口小助手

表1 AT 指令表

2 整体设计

图3 整体设计示意图

整体设计示意图如图3 所示。电路A 由基于单片机的主控电路A、基于超声波传感器的传感器电路、基于HC-06 蓝牙的无线通信电路A 及供电电源电路A 组成，主要功能是自动感应小区出入口的来车，并通过蓝牙将信息传送到电路B。超声波传感器在检测障碍物的时候，受声音和光的干扰比较小，测量准确性较好，常用于短距离测量。[4-6]电路B 由基于单片机的主控电路B、声光提示电路、基于HC-06 蓝牙的无线通信电路B 及供电电源电路B 组成，主要功能是接收电路A 发出的来车提示信号，触发声光提示电路。

3 硬电路设计

电路A 如图4 所示，以AT89C51 作为主控芯片，P2.0I/O 接口与超声波传感器的TRIG 管脚相连接。而P2.1I/O 接口与超声波传感器的ECHO 管脚相连接，用于接收超声波传感器的反馈信号，来检测传感器前方障碍物的距离，当距离在0.2m～2m 范围内则判断为有来车。将蓝牙传感器的串口直接跟单片机的串口相接，在超声波传感器检测到小区出入口有来车，单片机将提示信息通过蓝牙无线通信模块发给电路B。

电路B 如图5 所示，也是以AT89C51 作为主控芯片，跟蓝牙直接相连。声光提示电路由蜂鸣器驱动电路和红绿LED 驱动电路组成。当电路B 接收到来车提示信号的时候，P1.0I/O 接口输出高电平驱动蜂鸣器发出提示声音，P1.1I/O 接口输出占空比变化的PWM 信号驱动两个LED发出颜色变化的光，声光提示持续两分钟后自动关闭。