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1、汽车电子中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2007年第23卷第2-2期文章编号:1008-0570(2007)02-2-0268-03可视汽车倒车雷达预警系统设计DesignofwarningsystemforRadarinBackCar(武汉理工大学)袁佑新吴妍刘苏敏卢曰万YUANYOUXINWUYANLIUSUMINLUYUEWAN摘要:本文介绍了基于微处理器控制的汽车倒车雷达预警系统,由微处理器控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,利用声波在空气中的传输速度,从而得到实测距离,并根据障碍物与车尾的距离远近情况发出报警等级。关键词:微处理器;
2、超声波换能器;超声波测距;预测控制中图分类号:TP216文献标识码:BAbstract:ThispaperintroducesthedesignofwarningsystemforRadarinBackCarbasedonmiroprocssor.Themicroprocessorcontrolthetimeandtransmittingandrefletingbackofultrasonic,thedistancecanmeasurethroughcalculatingthespeedofultrasonicincar.Thesystemcanalertaccord
3、ingtothechangingdistance.Keywords:microprocessor,ultrasonicwavetransducer,ultrasonicdistancemeasuring技距离的一半,其关系式可由公式(1)表示:引言术(1)随着我国汽车产业的高速发展,尤其是近几年来,我国开创始进入私家车时代,汽车的数量逐年增加,造成公路、街道、停(1)式中,L为待测距离,c为超波的声速,t为往返时间。采车场、车库等越来越拥挤。汽车驾驶员越来越担心车的安全了,用微处理器脉冲计数的方法,可以精确地测出t的值。假设微处新其中倒车就是一个典型。本文设计的倒车雷
4、达预警系统主要是理器的周期为T机,则t=N*T机,则探测距离可由公式(2)表示:针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计(2)开发的。系统运用微计算机技术与超声波的测距技术、传感器技术等的交叉融合,进行优化设计,通过液晶显示障碍物与汽车的距离,并根据其距离远近实时发出报警等级。1超声波测距基本原理通常,超身波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两级外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。图1超声波测距原理图在超声波探测电路中,发射端输出一系列脉冲方波,其宽2系统总体方案设计度为发射
5、超声波与接收超声波的时间间隔,被测物距越远,脉系统由超声波发射,回波信号接收,计时测量、数据处理和冲宽度越大,输出脉冲个数与被测距离成正比。超声波测距的智能算法、显示和报警等构成。整个系统由微处理器控制,超声方法有多种,如相位检测法、声波幅值检测法和往返时间检测波信号在空气中传播至障碍物后发生反射,反射的回波经空气法等。相位检测法虽然精度高,但检测范围有限可检测到汽车传播给超声波接收换能器并转换成电信号,再经滤波、放大、整倒车中,其障碍物与汽车的距离;声波幅值检测法易受反射波形后,输入到微处理器的外部中断口INT0处产生中断,计数器的影响。本文硬件设计采用超声波往返时
6、间检测法,其测量原停止计数,此时计数器记录的脉冲数N,即为对应的需要测量理图如图1所示。时间,由N结合公式(2)可求出间距L。其原理为:在超声波发射器两端输入40KHZ脉冲串,脉冲图2为汽车倒车雷达预警系统的基本原理图。信号经过超声波内部振子,振荡产生机械波,并通过空气介质传播到被测面,由被测面反射到超声波接收器接收,在超声波3硬件设计接收器两端,信号是毫伏级的正弦波信号,超声波经气体介质3.1发送与接收信号电路设计的传播到接收器的时间,即为往返时间。往返时间与气体介质40kHz的超声波发送脉冲信号由微处理器的P1.0口送出,中的声速相乘,就是声波传输的距离。而所测距
7、离为声波传输发出一系列的脉冲群,每一个脉冲群持续时间大约为0.5ms左袁佑新:教授右,信号经过放大,再经过驱动电路,驱动超声波发射头,使发基金项目:湖北省科技攻关项目(2001AA101C23)射换能器接收高电压,其内部的压电晶片开始震动,经过换能-268-360元/年邮局订阅号:82-946《现场总线技术应用200例》您的论文得到两院院士关注汽车电子器发出40kHz的脉冲超声波。当超声波遇到障碍物发生反射,3.2报警与显示反射波(回波)返回到超声波传感器上。反射回的正弦波信号经微处理器直接控制声光报警电路和LCD显示电路。LCD过放大、滤波、整形后
