基于超声波测距的倒车雷达系统设计1

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1、基于超声波测距的倒车雷达系统设计自动控制与仪器仪表基于超声波测距的倒车雷达系统设计王红云(军械工程学院,河北石家庄050003)摘要:介绍了以单片机为核心的倒车雷达系统,它利用超声波实现无接触测距。系统主要包括超声波发射接触以及温度测量电路,突出点是利用数字传感器DS18B20对温度进行测量,并利用声速与温度之间的校正公式对声速进行校正,提高了渡越时间的测量精度,进而提高了测量距离的准确度。适合测量的距离在5m以下,可以满足倒车安全的要求。关键词:汽车;超声波;倒车雷达;温度补偿;单片机中图分类号:TP3

2、68文献标识码:A文章编号:1006-6977(2008)08-0070-03Designofautomobile-reversingradersystembasedonultrasounddistance-measurementWANGHong-yun(OrdnanceEngineeringcollege,Shijiazhuang050003,China)Abstract:Inthispaper,theautomobile-reversingradersystemwhichusesthesinglech

3、ipascoreisintroduced.Thesystemusestheultrasoundtorealizeddistancemeasurementwithoutcontract.Thesystemmainlyincludestheblast-offreceivingandtemperaturemeasurementelectriccircuit.ThetemperaturemeasurementcircuitwhichusesadigitalsensorDS18B20isgiven.Theaccur

4、atedegreeofdistanceiscompeleted.Thissystemissuitedtomesuredistancewhichbelow5metersescanmeetthesafetyrequestmentofreversingacar.Keywords:automobile;ultrasound;automobile-reversingrader;temperaturecompensate;MCU单,成本低,制作方便,但其传输速度受天气影响较大,不能1引言精确测距;另外,超声波能量与距

5、离的平方成正比衰减,因近年来,随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不此,距离越远,灵敏度越低,从而使超声波测距方式只适用断提高,我国的汽车数量正逐年增加。同时汽车驾驶人员中非于较短距离。目前,国内外一般的超声波测距仪,其理想的职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。在公路、街道、停车场、测量距离为4～5m,因此大都用于汽车倒车雷达等近距离车库等拥挤、狭窄的地方倒车时,驾驶员既要前瞻,又要后顾,测距中。稍微不小心就会发生追尾事故。据相关调查统计,15%的汽车该倒车雷达系统采用单片机控制,如图1所示。利用超碰撞事

6、故是因倒车时汽车的后视能力不良造成的。因此,增加声波实现无接触测距,并考虑测量环境温度对超声波波速的汽车的后视能力,研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成影响,而且通过温度补偿法对速度进行校正。使用由集成数为近些年来的研究热点。安全避免障碍物的前提是快速、准确字传感器DS18B20构成的温度测量电路,可直接读取温度地测量障碍物与汽车之间的距离。为此,设计了以单片机为核值,再根据温度补偿得出超声波在某一温度下的波速,由单心,利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。片机计数脉冲个数获得传播时间,根据超声波测距原

7、理测得并显示距离,再根据显示的距离控制蜂鸣器的发声频率。2整体设计及原理超声波一般指频率在20kHz以上的机械波,具有穿透性强,衰减小,反射能力强等特点[1]。工作时,超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲,给测量逻辑电路提供一个短脉冲。最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理,自动计算出车与障碍物之间的距离。超声波测距原理简收稿日期:2008-05-16稿件编号:200805048图1整体设计框图作者简介:王红云(1980-),女,河北衡水人,教师。研究方向:测量控制。-69-《国外电子元器件》2

8、008年第8期2.1超声波测距原理为超声波的传输要有一段距离,为了使信号便于传输,通常目前,利用超声波测距的方法[2]有相位检测法、声波幅要在发射电路的后面加上一个调制电路。值检测法、渡越时间检测法三种。相位检测的精度高,但检测3.2超声波接收电路范围有限;声波幅值检测易受反射波的影响;渡越时间检测因为超声波测距只用于近距离,当距离较远时,衰减较工作方式简单、直观,在硬件控制和软件设计容易实现,其为严重,反射回来的信号相对也比