明立娟+黃鑫

摘 要：本設計主要是設計于AT89C52AT89C52單片機為核心的一種汽車倒車雷達系統(tǒng)。設計采用硬件、軟件相結合的方式，具有高精度、成本低的特點。

關鍵詞：AT89C52單片機；超聲波；設計

中圖分類號：U462 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）24-0099-02

引言

隨著生活水平的不斷提高，人們購買車輛的數量不斷增多，由此伴隨產生的交通問題越來越成為社會所關注的問題。對于公路交通事故來說，有很大一部分的車禍是由于駕駛員反應不及所引起的，也有很大一部分的車輛相撞由于追尾相撞，其余則由于側面撞擊所致。所以，設計一款倒車雷達能使駕駛員能夠提早意識到事故危險并采取對應的措施，則可以盡量避免一些可能發(fā)生的交通事故。其中倒車盲區(qū)帶來車輛事故的不斷發(fā)生，引起了社會和交通部門的廣泛高度重視。而層出不窮的倒車事故給車主帶來了許多麻煩，例如撞上別人的車、路燈、消防栓，如果撞上行人更是不堪設想?！暗管嚪雷怖走_”就應運而生。

經過不斷的發(fā)展，倒車雷達系統(tǒng)經歷了六代技術改良，不管從結構外觀上還是性能價格上，其中使用較多的是數碼顯示、熒屏顯示、防炫目和魔幻倒車雷達這四種。

本設計采用以AT89C51單片機的汽車倒車雷達系統(tǒng)，其主要功能是：在倒車時，能對車后的目標進行準確的探測，并判斷障礙物的距離，做出報警并能語音播報障礙物的準確距離。

1 系統(tǒng)設計

用AT89C52單片機來作為整個倒車系統(tǒng)的核心部件，其系統(tǒng)設計總框圖如圖1所示。整個系統(tǒng)包括單片機最小系統(tǒng)、直流電源模塊、超聲波接收/發(fā)送、LED顯示模塊、溫度補償模塊、語音模塊。

1.1 單片機最小系統(tǒng)

單片機最小系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心部件，其作用是控制超聲波的發(fā)射和接收，對計數器計算結果進行數據處理后送入LCD顯示及語音報警電路工作。P2.5口接收超聲波信號，P2.6口發(fā)送超聲波信號，P0.1～P0.7口送命令到LCD控制LCD的顯示方式。P3.7口為語音報警數據采集端。

1.2 超聲波接收、發(fā)送模塊

在超聲探測電路中，發(fā)射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發(fā)射超聲的時間間隔，被測物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個數與被測距離成正比。本次設計主要采用的是超聲波HR-SR04，HR-SR04超聲波集成模塊主要是由超聲波發(fā)射探頭，超聲波接收探頭，CX20106A芯片電路，74LS04芯片放大電路結合到一塊的一個超聲波集成模塊。超聲波測距主要是用的渡越時間檢測法。是根據發(fā)出超聲波到接收回波的時間和已知的傳播速度，來計算傳播的距離，這樣就可以得到障礙物到超聲波傳感器的距離。

1.3 語音模塊

本設計通過一只蜂鳴器來提示用戶按鍵按下了，通過單片機軟件產生3KHz的信號從P3.7口送到三極管的基極，驅動蜂鳴器發(fā)出聲音。

1.4 LED顯示模塊

采用YB1602 LCD液晶屏進行顯示。

1.5 溫度補償模塊

考慮到溫度補償，溫度的采集使用DS18B20溫度傳感器，應用方便。

1.6 電源模塊

電源電路直接輸出+5V直流電壓。

2 系統(tǒng)程序設計

軟件分為三部分，分為主程序、定時中斷服務子程序、外部中斷服務子程序。以下是系統(tǒng)主程序流程圖圖2：

3 系統(tǒng)仿真

使用Proteus軟件將原理圖畫好，然后進行仿真、采集數據。如圖3所示。

用Proteus 7.8進行仿真，單片機P2.6口檢測到高電平即為返回信號獲得，由于沒有CX20106模型，P2.6口懸空，則程序開始就認為返回信號獲得了，于是顯示了一個最小測量值111mm，溫度為18°C，通過調節(jié)DS18B20的溫度可以測試顯示的溫度是否正確，從仿真圖中可以看出顯示的溫度就是DS18B20的預設溫度值。P2.5口是否有頻率為40KHz的發(fā)射信號產生，由于不能通過二極管來觀察到，所以在仿真的時候P2.5口一直顯示低電平狀態(tài)，這時必須用虛擬的示波器來查看，如圖4所示。

從圖4看出，P2.5口輸出了信號，由于是間隔60ms發(fā)送一次40KHz的信號，可以看到尖脈沖信號產生。

4 結束語

此次設計主要通過AT89C52單片機的控制來實現，在倒車時，能對車后的目標進行準確的探測，并判斷障礙物的距離，做出報警并能語音播報障礙物的準確距離。

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