基于單片機的倒車雷達設(shè)計課件

1、基于單片機的倒車雷達設(shè)計 目錄1.設(shè)計的意義2.設(shè)計的總體脈絡(luò)3.超聲波測距原理4.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計5.系統(tǒng)軟件的設(shè)計6.電路原理圖7.PCB圖與實物圖8.參考文獻設(shè)計的意義1隨著社會飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，汽車愈來愈成為人們不可缺少的最常用的交通工具，交通安全問題變的日益嚴重。通過研究汽車倒車雷達系統(tǒng)，可以達到很高的采集速率和精度。汽車倒車時可以檢測車輛后面的障礙物、并顯示其距離，至危險區(qū)域后會自動報警。本設(shè)計綜合了電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等知識，設(shè)計利用單片機控制的汽車倒車雷達超聲波測距系統(tǒng)，實現(xiàn)汽車倒車的安全保障。 設(shè)計總體脈絡(luò) 本設(shè)計采用以AT89C51單片機為核心

2、的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路和軟件設(shè)計方法。整個電路采用模塊化設(shè)計，由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。各探頭的信號經(jīng)單片機綜合分析處理，實現(xiàn)超聲波測距儀的各種功能。2 超聲波測距原理 單片機發(fā)出40kHZ的信號，經(jīng)放大后通過超聲波發(fā)射器輸出；超聲波接收器將接收到的超聲波信號經(jīng)放大器放大，用鎖相環(huán)電路進行檢波處理后，啟動單片機中斷程序，測得時間為T，再由軟件進行判別、計算，得出距離S數(shù)并送LED顯示。3渡越時間法TOF(time of filght) .1超聲波發(fā)射電路設(shè)計4反相器反相器反相器超聲波發(fā)射換能器單片機P1.0端口輸出的40

3、kHz的方波信號一路經(jīng)一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經(jīng)兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種推換形式將方波信號加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。輸出端采兩個反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力。反相器 .2超聲波接受電路設(shè)計4紅外線檢波接收的專用芯片考慮到紅外遙控常用的載波頻率38 kHz與測距的超聲波頻率40 kHz較為接近，因為當CX20106A接受到40KHZ的信號時，會在第7腳產(chǎn)生一個低電平下降脈沖，這個信號可以接到單片機的外部中斷引腳作為中斷信號輸入，可以利用它制作超聲波接收電路 系統(tǒng)軟件的設(shè)計超聲波測距儀的軟件設(shè)計主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超

4、聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。C語言程序有利于實現(xiàn)較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，在超聲波測距儀的程序設(shè)計中,計算距離時較為復雜，程序運行時間的計算又較為精細，控制程序的編程只使用一種語言編寫并不理想,所以該程序采用C語言和匯編語言混合編程。5 .1主程序流程圖5軟件分為兩部分，主程序和中斷服務(wù)程序，如圖（a）（b） (c) 所示。主程序完成初始化工作、各路超聲波發(fā)射和接收順序的控制。 定時中斷服務(wù)子程序完成三方向超聲波的輪流發(fā)射。外部中斷服務(wù)子程序主要完成時間值的讀取、距離計算、結(jié)果的輸出等工作。 .2超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序超聲波發(fā)生

5、子程序的作用是通過P1.0端口發(fā)送2個左右超聲波脈沖信號（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12s左右，同時把計數(shù)器T0打開進行計時。超聲波測距儀主程序利用外中斷0檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（即INT0引腳出現(xiàn)低電平），立即進入中斷程序。5 PCB圖與實物圖7 參考文獻1.單片機原理及其接口，胡漢才，北京，清華大學出版社，2004.2（第2版）2.基于DSP的多超聲測距數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。葉濤，陳紅軍，楊國勝，侯增廣，譚民，電子技術(shù)應(yīng)用，2004；12:283.李華.MCU-51系列單片機實用接口技術(shù).北京：北京航空航天大學出版社， 1993. 64.陳光東.單片機微型計算機原理與接口技術(shù)(第二版).武漢：華中理工大學