基于单片机的倒车雷达研究
摘要:为避免汽车在倒车过程中发生碰撞,本文设计的一种基于AT89C52单片机的倒车雷达系统正好可以解决这种困难,该系统由单片机控制电路、超声波发射和接收电路、语音报警电路和光报警电路等几部分组成。它可以充当驾驶者的“后视眼” ,为驾驶者实时显示车后障碍物的情况。
关键词:倒车雷达 超声波测距 单片机 语音报警
1 引言
近年来我国交通安全问题日益突出,据有关调查发现,有20%左右的交通事故都是因倒车引起的,倒车因此成为一项头痛的事情。倒车是一项复杂且易于发生事故的工作,而倒车雷达能实现倒车时有效地避开可能对倒车造成危害的障碍物和行人,有效避免由于倒车造成的安全事故,因此具有很大的现实应用意义。
2 系统的硬件设计
2.1 系统硬件组成及功能
本系统的主要功能是:当汽车进入倒车状态时,显示车后障碍物离车的距离,并提供声光报警。当倒车时离障碍物距离小于安全距离1m时,真人语音告警提示刹车,同时红色发光二极管发光;当障碍物距离大于1m而又在探测范围时,真人语音提示驾驶者注意,同时黄色发光二极管发光;当没有探测到障碍物时,真人语音提示可以倒车,同时绿色发光二极管发光。
本系统主要由三个模块组成:单片机控制模块、超声波测距模块、声光报警模块。其中单片机控制模块的硬件组成包括复位电路和时钟电路。超声波测距模块的硬件组成包括超声波发射和接收电路以及数码显示电路,超声波发射电路的作用是对单片机输出的41.67kHz脉冲串信号进行功率放大;超声波接收电路的作用是对传感器接收到的超声波信号进行放大、锁定并输出低电平信息,以供给单片机检测。声光报警模块的硬件组成包括ISD1420语音芯片电路和三色二极管电路,ISD1420语音芯片电路的作用是提供语音报警,三色二极管完成光报警的功能。
2.2 超声波接收电路的设计
超声波发射电路包括信号幅度放大电路和锁相环电路,放大电路用于对回波信号进行放大,锁相环电路用于锁定回波信号并输出低电平信息。放大电路采用集成芯片,这里选用集成运算放大器LM358。LM358内部集成了两个独立的运算放大器,可以方便地组成两级放大电路。锁相环电路的设计采用LM567完成。
基于超声波的倒车雷达
摘要:
随着生活质量的提高，工作的需要，科技的发展，人们将越来越多的在生活中和工作中将汽车作为其日常的生活工具。给汽车安装倒车雷达系统，将使汽车安全性大大提高，以确保行车安全。
本文的内容是基于超声波测距的倒车防撞系统的设计，将超声波测距系统和AT89S52单片机结合于一体，设计出一种基于AT89S52单片机得倒车防撞系统。驾驶员能够通过系统的声音、显示，清楚车后障碍物的状况，并通过报警信号避免撞车，安全倒车。
关键词:
倒车雷达 单片机 超声波 报警 显示
一、技术指标：
1、系统设计要求
汽车倒车雷达预警系统由三个部分组成，分别为测距部分、控制系统部分和显示报警部分。本系统的主要功能是：
1.当汽车倒车时能实时显示、LED显示车与障碍物的距离值：XXX厘米。使驾驶员能随时看到车后的障碍物距离汽车的距离。
2.超声波探测距离不小于1米，当在探测的范围有障碍物时，蜂鸣器提示报警。
3.汽车与障碍物不同距离时，发出不同的警报声。距离越近蜂鸣器的报警频率也越大，当距离小于最小安全距离时，蜂鸣器不间断报警。
二、方案比较与论证:
2.1测距系统方案设计
目前汽车倒车雷达预警系统测距技术主要有激光、毫米波雷达、摄像系统、红外线、超声波等一些测距技术，不同的目标探测方式其工作过程和原理有不同之处，但它们的主要目的都是通过前方返回的探测信息判断前方车辆和本车间的相对距离，并根据两车间的危险性程度做出相应的预防措施。
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，并且利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。由上述叙述可知，超声波测量能够达到系统中所要求的测量精度，一般应用在汽车倒车系统上。
1 红外对射提示/红外倒车雷达测距
项目介绍
本红外对射提示/红外倒车雷达测距具有电路结构简单、成本低、电路工作稳定的特点，广泛应用于各种测距场合。电路使用红外发射管和红外接收管作为传感器件，电路的核心元件包括NE555和运放LM324。NE555构成多谐振振荡电路发射红外波信号，LM324主要用来放大红外接收信号和构成电压比较器电路，发光二极管用来指示倒车距离范围。
项目目标
1．了解红外对射的工作原理。
2．学会识读红外对射电路原理图、安装图。
3．掌握红外对射电路安装工艺。
4．掌握红外对射测量和调试技能。
项目实施
（一）红外对射电路
1．红外对射电路原理图
图1-1 电路原理图
2．电路核心元件介绍 2 （1）红外发射和接收管
红外发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。
红外接收管就是将光信号（不可见光）转换成电信号一般是接收、放大、解调一体头，红外信号经接收管解调后，数据 “0”和“1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。重点是找到数据“0”与“1”间的波形差别。
（2）集成电路NE555
555集成电路是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此555集成块被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
图1-2 555集成电路引脚排列和实物图
电子科技２００７年第ｌ１期（总第２１８期）
一种语音同步提示的倒车雷达的设计
滕志军 ，陈 莉 ，张宇帅
（１．东北电力大学信息工程学院，吉林吉林１３２０１２；２．东北电力大学化学工程学院，吉林吉林１３２０１２）
摘要主要阐述倒车雷达的原理，设计方法和电路组成。本设计可实现语音信息的同步播放，为驾驶员
提供更加便捷的报警提示，采用的探测方式是超声波测距，处理器采用ＡＴ８９Ｃ２０５１高速单片机。 关键词倒车雷达；超声波测距；语音同步播放 中图分类号ＴＮ９６６
Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃａｒ Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ Ａｉｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｔｈ Ｓｐｅｅｃｈ Ｓｙｎｃ Ｐｒｏｍｐｔ
Ｔｅｎｇ Ｚｈ￣ｕｎ ，Ｃｈｅｎ Ｌｉ ，Ｚｈａｎｇ Ｙｕｓｈｕａｉ
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｄｉａｎｌｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ １３２０１２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｄｉａｎｌｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ １３２０１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒ
ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ ａｉｄ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｓｏｕｎｄ ｐｌａｙｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｍｏｒｅ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ａｌａｒｍｉｎｇ
ｐｒｏｍｐｔ ｆｏｒ ｄｒｉｖｅｒｓ．Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｒａｎｇｉｎｇ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｗｉｔｈ ＡＴ８９Ｃ２０５ １ ａｓ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃａｒ ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ ａｉｄ ｓｙｓｔｅｍ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｒａｎｇｉｎｇ；ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｓｏｕｎｄ ｐｌａｙｉｎｇ
