基于超声波的倒车雷达系统设计

《基于超声波的倒车雷达系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第2100卷08年第7月7期鼹钸VoI．10No．7Ju1．2008基于超声波的倒车雷达系统设计肖炎根(株洲职业技术学院电子工程系，湖南株洲412001)摘要：给出了~AT89C51RB2单片机为控制核心。采用超声波测距原理，并根据探头到障碍物的距离远近实时分级报警的新型倒车雷达系统的设计方案。为了提高探测精度，本系统中还设计了AGC电路和温度测量电路。关键词：超声波；倒车雷达；AGC；ISD4004O引言2系统硬件设计本倒车雷达系统的工作模式有倒车模式和扒2．1超声波发射电路车模式两种。在倒车模式下，驾驶

2、员进倒车档，本系统中的超声波发射电路如图2所示。图倒车雷达自动启动，探测的距离范围为0．3米～3中，UlA、U1B、R1、R2和Cl组成40kHz的方波米，同时根据探头到障碍物的距离远近，通过语振荡器，并当P2．0为高电平时，方波振荡电路启音和LED实时分级报警。为了提高倒车的安全振。本系统能产生8个40kHz的方波，在单片机性，系统中设计了制动电路。当系统探头离障碍P2．1、P2．2的控制下，这些40kHz的方波信号经物距离小于最小0．3米时，系统将启动制动电路，U2CD4052分时顺序驱动4个超声波探头。单个探对汽车制动，同时语音实时播报“紧急制动”

3、，头的工作周期为20ms，探头工作周期的时间长并且相应方向的LED长亮：在扒车模式下．本系短决定了系统探测的最远距离。系统的一个检测统能在车辆正常运行时检测是否有人从车后扒周期为80ms，测距子程序每次的测距值取的是车，当探头离人距离小于0．5米时，语音实时播报一个检测周期中4次测距值中的最小值。“非常危险，有人扒车”，并且4个LED长亮。该2．2超声波接收电路系统可以解除驾驶员在泊车时前后左右探视所引起的困扰．可帮助驾驶者扫除视野死角和视线模图3所示是本系统中的超声波接收电路图。糊的缺陷。当系统中的4个超声波探头的回波信号分时顺序送人U3CD4052后

4、，同时可在单片机P2．1、P2．2l系统结构及工作原理的控制下分时顺序送人U5A前置放大电路。超声波从发射到接收的时间间隔的测量精度图l所示是一种以AT89C51RB2单片机为控制取决于对脉冲回波前沿的检测精度。当测量距离核心的倒车雷达系统的结构框图。当该系统的倒较近时，回波脉冲的幅度较大，对回波脉冲前沿车雷达启动后，在单片机的控制下，系统中的4的检测误差较小；而当超声波测量距离较远时．个探头将分DCJf~,序地发送超声波信号。遇到障碍回波脉冲的幅度很小，此时对回波脉冲前沿的检物时，即产生回波信号。当探头接收到回波信号测误差较大。为此，本系统设计了具有A

5、GC功能后，经单片机进行数据处理，便可计算出探头与的前置放大器U5B，来使不同距离的回波脉冲到障碍物之间的实际距离，然后通过语音和LED告达比较器时都有基本相同的幅度．从而解决了由知驾驶员车辆周围障碍物的危险级别。于回波脉冲幅度过小而导致的检测误差加大问题。AGC电路的基本工作原理是：当系统测量距收稿日期：2o08—04—22www．ecd~cl'l,2008．7电子元器件主硐59维普资讯http://www.cqvip.com第10卷第7期电子元嚣件主用Vo1．10No．72008年7月ElectronicComponent&DeviceApplica

6、tionsJu1．2o08I语音报警电路卜．一超声波发射电路LED显示电路}·一超制动电路}．_一单片机亩波AT89C51RB2探温度测量电路卜-—-头模式开关倒车档卜_一超声波接收电路图1系统的结构框图⋯⋯⋯耳>1——_【——_—]_L————／nQ1士IQ2士Q3IQ4=C2＼Ym＼Y¨，／／lR1[R2=-C1『lR3Y9Y10Y1寸1Y12’l三薏占占占占U2占占占占弋CD4052mI———————．．．．r————一图2超声波发射电路离超过0．7米时，定时器产生溢出中断，单片器的反相端。P2．3口的电压在发射超声波时为高机P2．4为高．CD40

7、66内部的开关闭合，电路的放电位，接收超声波时为低电位。精心设计电压比大倍数变大：当测量的距离超过1．4米时，定时器较器的同相端电压，可有效抑制各种干扰信号。rI'2再次产生溢出中断。单片机P2．4、P2．5都为高，为了提高抗干扰效果，可将比较器输出的电压和此时电路的放大倍数变到最大。P2．3口的电压送人D触发器，以确保单片机的一般情况下。探头发送完超声波后，还会存INT0断不受超声波衍射和其它干扰信号的影在余振。探头的余振时间一般在1．5ms~2ms。在响。余振期间检测不出有用的信号，当然也就无法探2．3语音报警电路测出相应的距离。探头的余振时间限制了

8、系统探语音报警电路通选用ISD4004—08芯片来实测的最近距离，余振时间越长，