明立娟+黃鑫

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

關(guān)鍵詞：AT89C52單片機；超聲波；設(shè)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(shù)量不斷增多，由此伴隨產(chǎn)生的交通問題越來越成為社會所關(guān)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(yīng)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(cè)面撞擊所致。所以，設(shè)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(yīng)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(shè)想?！暗管嚪雷怖走_”就應(yīng)運而生。

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

本設(shè)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(shè)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(shè)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(shù)器計算結(jié)果進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)與被測距離成正比。本次設(shè)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(jié)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(jù)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(shè)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(chǎn)生3KHz的信號從P3.7口送到三極管的基極，驅(qū)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(yīng)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(shè)計

軟件分為三部分，分為主程序、定時中斷服務(wù)子程序、外部中斷服務(wù)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(shù)據(jù)。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(diào)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(yù)設(shè)溫度值。P2.5口是否有頻率為40KHz的發(fā)射信號產(chǎn)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(chǎn)生。

4 結(jié)束語

此次設(shè)計主要通過AT89C52單片機的控制來實現(xiàn)，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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