超声波倒车雷达
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倒車雷達原理
倒车雷达是一种装有电子测距元件的安全装置。
当汽车倒车时,如果与车后障碍物的距离在一定范围内,它就会发出报警声,提示驾驶员有障碍物,需要注意了。
倒车雷达是利用超声波原理工作的。
当超声波束(频率为
40kHz至100kHz)发射出去后,在与车后障碍物的距离小于
1m时,它会发射出一组频率为20kHz的回波信号。
倒车雷达
在接收到这些回波信号后,就能判断出障碍物的距离、形状和方位。
由于这种超声波不能穿透较厚的物体,所以可以安装在汽车后保险杠上。
当超声波束遇到障碍物后就会发生反射。
在反射回波中,与障碍物发出的频率相同、振幅相等、方向相反的回波信号最强,因此它可以帮助汽车更准确地探测到障碍物。
此外,当倒车雷达探测到障碍物与车身之间有较大的间隙时,也会发出报警声。
倒车雷达的工作原理:
通过倒车雷达传感器发出超声波脉冲信号,通过A/D转换
器转换成数字信号送入计算机进行处理。
并在显示器上显示出相应图像及文字说明,显示图像具有实时性强、可再现性好等特点。
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基于超声波测倒车雷达系统设计一、引言随着汽车的普及和交通拥堵的加剧,倒车事故频繁发生,严重影响行车安全。
为了解决这个问题,倒车雷达系统应运而生。
本文将基于超声波测倒车雷达系统进行设计。
二、超声波测倒车雷达原理超声波测倒车雷达主要基于超声波达到障碍物后,反射回来的时间来计算与障碍物的距离。
其工作原理如下:1.发射器发射超声波信号。
2.超声波信号达到障碍物后,被障碍物反射回来。
3.接收器接收反射回来的超声波信号,并计算往返时间。
4.根据往返时间,计算出与障碍物的距离。
5.判断距离是否小于设置的安全距离,并作出相应警示。
三、系统设计1.传感器模块传感器模块主要负责发射超声波信号,并接收反射回来的超声波信号。
传感器模块需要考虑以下几个因素:(1)发射频率:选择合适的超声波发射频率,既要保证足够的测量距离,又要避免其他干扰频率。
(2)发射角度:确定超声波发射的角度,以确保能够覆盖到车辆后方的障碍物。
(3)接收灵敏度:传感器的接收灵敏度要足够高,能够有效地接收到反射回来的超声波信号。
2.控制器模块控制器模块主要负责接收传感器模块传回来的超声波信号,并计算距离。
控制器模块还需要进行以下操作:(1)时序控制:控制发射和接收的时序,确保能够准确计时,并保持连贯的测量过程。
(2)距离计算:根据往返时间,计算出与障碍物的距离。
(3)安全距离判断:判断距离是否小于设置的安全距离,如果小于,则发出警示信号。
3.显示器模块显示器模块主要负责显示车辆后方的障碍物距离。
显示器模块需要注意以下几点:(1)显示方式:可以选择数字显示或图形显示,根据实际需求确定。
(2)显示颜色:合适的颜色搭配可以提高显示的清晰度和辨识度。
(3)警示方式:当距离小于安全距离时,可以通过声音或者光线等方式进行警示。
四、系统优化为了提高系统的性能和安全性,可以进行以下优化:1.多传感器布局:在车辆后方布置多个传感器,可以提高测量准确性和可靠性。
2.数据处理算法优化:可以采用滤波算法和数据处理算法对测量数据进行优化,提高测量精度。
超声波汽车倒车雷达引言超声波汽车倒车雷达是一种用于辅助驾驶的装置,它能够通过发射超声波信号来检测汽车周围的障碍物,并及时发出警报以避免碰撞。
本文将介绍超声波汽车倒车雷达的原理、工作方式以及在汽车行业中的应用。
原理超声波汽车倒车雷达利用超声波的特性来测量物体与传感器之间的距离。
传感器发出超声波信号,当信号遇到物体后反射回传感器,传感器会根据接收到信号的时间差来计算距离。
当汽车倒车时,超声波汽车倒车雷达会在后部安装若干个传感器,它们通常分布在汽车的后保险杠上。
传感器发射超声波信号,并监听反射回传的信号,根据信号的时间差来计算车辆与障碍物的距离。
工作方式超声波汽车倒车雷达通常由以下几个组件组成: 1. 超声波传感器:用于发射和接收超声波信号。
2. 控制器:接收传感器的信号,并进行数据处理与分析。
3. 显示器:用于显示障碍物的距离以及警告信息。
当车辆倒车时,传感器会发出一系列超声波信号,并记录每个信号的发射时间。
当信号被障碍物反射后返回传感器,传感器会记录下信号的接收时间。
通过计算发射时间与接收时间的差值,传感器可以确定车辆与障碍物之间的距离。
控制器接收传感器的信号,并根据距离的变化来判断是否存在障碍物。
如果距离过近或存在潜在的碰撞风险,控制器会发出警报信号。
同时,警报信息也会显示在车辆的显示器上,以提醒驾驶员注意。
应用超声波汽车倒车雷达在汽车行业中具有广泛的应用。
它能够提高驾驶员倒车的安全性,并有效减少了因视野受限造成的事故。
以下是超声波汽车倒车雷达的几个应用场景:1.停车辅助:超声波汽车倒车雷达能够帮助驾驶员在停车时及时发现后方障碍物,确保车辆能够安全停放。
2.倒车入库:在狭小车库或者停车位时,超声波汽车倒车雷达能够帮助驾驶员准确判断车辆与墙壁之间的距离,避免碰撞。
3.后方交通预警:超声波汽车倒车雷达能够检测到后方来车,提供及时的警报信息,帮助驾驶员避免追尾事故。
结论超声波汽车倒车雷达是一种重要的辅助驾驶装置,它能够大大提高驾驶员倒车时的安全性,并减少事故的发生。
汽车前后倒车雷达的工作原理汽车前后倒车雷达是一种常见的辅助装置,它可以帮助驾驶者在倒车过程中更加准确地感知周围环境,并有效避免碰撞事故的发生。
那么,汽车前后倒车雷达是如何工作的呢?一、超声波倒车雷达超声波倒车雷达是目前广泛应用于汽车倒车辅助系统中的一种技术。
它通过超声波传感器来实现对车辆周围环境的测量和感知。
超声波倒车雷达通常由多个传感器组成,这些传感器安装在车辆的前后保险杠上。
当车辆倒车时,超声波传感器会发出超声波信号,并通过接收器接收回波。
传感器测量回波的时间差,并将其转换为距离数据。
根据接收到的超声波数据,系统会计算出车辆与障碍物之间的距离,并将结果显示在车载监控设备上。
二、雷达射频倒车雷达射频倒车雷达是另一种常见的倒车辅助技术,它使用雷达原理来感知车辆周围的障碍物。
与超声波倒车雷达不同,射频倒车雷达使用的是电磁波而不是超声波。
具体而言,射频倒车雷达使用电磁波在空间中发送和接收信号。
雷达发射器会发出电磁波,并通过接收器接收回波。
根据回波的时间差和信号频率的变化,系统可以计算出车辆与障碍物之间的距离和相对速度。
射频倒车雷达的优点是可以提供更远的探测距离和更广阔的探测范围,准确性也更高。
然而,由于其使用的是电磁波,所以在遇到金属或者其他电磁波干扰时可能会出现误差。
三、工作原理比较超声波倒车雷达和射频倒车雷达在工作原理上有所区别,但都能有效地实现对车辆周围环境的测量和感知。
超声波倒车雷达适用于近距离、较为精确的测量,而射频倒车雷达能够提供更远的探测距离和更广阔的探测范围。
选择何种倒车雷达取决于具体的需求和预算。
如果用户主要需要在停车场等狭小空间中倒车,则超声波倒车雷达是一个较好的选择。
而如果用户需要在开阔场地或者需要更大探测范围的情况下倒车,则射频倒车雷达更为合适。
总结:汽车前后倒车雷达是一种重要的车辆辅助装置,它能够帮助驾驶者在倒车过程中更加准确地感知周围环境,避免碰撞事故的发生。
超声波倒车雷达和射频倒车雷达是两种常见的倒车雷达技术,它们分别使用超声波和电磁波来实现对车辆周围环境的测量和感知。
基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计超声波倒车雷达是一种有效的辅助驾驶系统,可以在倒车时帮助驾驶员避免碰撞和减少事故的发生。
本文将介绍如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。
首先,我们需要了解超声波倒车雷达的原理。
超声波倒车雷达通过发射超声波信号并接收反射信号来测量与障碍物的距离。
首先,超声波模块会发射一束超声波信号,然后该信号会与障碍物发生反射。
接下来,超声波模块会接收到反射信号,并根据信号的时间差计算出与障碍物的距离。
最后,将这个距离显示在LCD屏幕上,提醒驾驶员注意。
接下来,我们需要选择合适的硬件和软件来实现这个设计。
在硬件方面,我们需要一个超声波模块(包括超声波传感器和放大器)和一个LCD 屏幕来显示距离。
在软件方面,我们可以使用C语言编程来控制单片机,计算距离并将其显示在LCD屏幕上。
开始实施这个设计之前,我们首先需要连接硬件。
超声波模块的引脚需要连接到单片机的GPIO引脚。
LCD屏幕通常有自己的驱动器,我们需要查看其手册以了解如何连接到单片机。
接下来,我们需要编写程序来控制单片机。
首先,我们需要初始化超声波模块和LCD屏幕。
通过GPIO引脚向超声波模块发送触发信号,然后计算超声波信号的时间差并转换为距离,最后将距离显示在LCD屏幕上。
在编写程序时,我们还可以添加一些附加功能,例如设置距离阈值来触发警报,或者根据距离改变警报的频率。
这些功能可以通过使用if语句或循环来实现。
完成编写程序后,我们需要进行测试和调试。
我们可以通过在倒车时将板子连接到车辆上来测试超声波倒车雷达的功能。
如果一切正常,我们可以观察到LCD屏幕上显示出与障碍物的距离。
最后,在安装超声波倒车雷达之前,我们需要将设备进行封装,以保护电路板和传感器不受外部影响。
我们可以使用3D打印技术创建一个外壳,并将电路板和传感器固定在内部。
在本文中,我们介绍了如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。
通过了解原理、选择合适的硬件和软件、连接硬件、编写程序、测试和调试以及封装设备,我们可以成功实现这个设计,并为汽车的倒车过程提供一个有效的辅助系统。
倒车雷达工作原理是超声波
倒车雷达的工作原理是基于超声波技术。
它通常由几个超声波传感器、一个控制器和一个显示器组成。
1. 超声波传感器:安装在车辆的后部,通常在保险杠或倒车灯附近。
传感器会发出超声波脉冲,并接收它们的回波。
2. 控制器:接收传感器发送的回波数据,并计算车辆与障碍物之间的距离。
根据距离的变化,控制器可以确定障碍物的位置和相对距离。
3. 显示器:将传感器和控制器提供的数据显示给驾驶员。
通常以声音提示或图像显示的方式告知驾驶员有无障碍物,并显示障碍物的距离。
工作步骤如下:
1. 传感器发送超声波:控制器发出指令,传感器开始发送超声波脉冲。
2. 超声波反射:超声波脉冲遇到障碍物后会反射回传感器。
3. 回波接收:传感器接收超声波的回波信号。
4. 数据处理:控制器分析接收到的回波信号,通过计算回波的时间差来确定车辆与障碍物之间的距离,并将结果转换为可读的形式。
5. 提示驾驶员:根据距离的变化,控制器可以发出声音提示或在显示器上显示障碍物的距离。
例如,当车辆靠近障碍物时,可能会出现声音快速连续响起或显示器上出现红色警告。
倒车雷达能够帮助驾驶员准确判断车辆与周围障碍物的距离,降低倒车时的碰撞风险。
超声波倒车雷达课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解超声波倒车雷达的基本原理,掌握其工作流程及组成部分。
2. 使学生理解超声波在介质中的传播特性,掌握超声波的反射、折射、衰减等基本概念。
3. 帮助学生掌握超声波倒车雷达的安装、调试及使用方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,能够独立完成超声波倒车雷达的安装与调试。
2. 提高学生的动手实践能力,学会使用相关工具和仪器进行超声波倒车雷达的检测和维护。
3. 培养学生的团队协作能力,能够与他人共同完成超声波倒车雷达的安装与调试任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、勇于探索的精神,激发对物理学科的兴趣和热情。
2. 增强学生的安全意识,认识到安全驾驶的重要性,养成文明驾驶的良好习惯。
3. 培养学生的环保意识,了解超声波倒车雷达在降低交通事故、保护环境方面的积极作用。
本课程针对初中年级学生设计,课程性质为理论联系实践的应用型课程。
学生在学习过程中需具备一定的物理知识和动手能力。
教学要求注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性、主动性和创造性。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高解决实际问题的能力。
同时,培养学生在团队合作中发挥个人特长,养成良好的学习态度和价值观。
二、教学内容1. 理论知识:- 超声波基本概念:超声波的定义、产生、传播特性等。
- 超声波倒车雷达原理:超声波发射、接收、距离计算等。
- 安全驾驶知识:倒车注意事项、安全距离判断等。
2. 实践操作:- 超声波倒车雷达的安装与调试:安装位置选择、调试方法等。
- 超声波倒车雷达的使用:操作步骤、注意事项等。
- 故障排查与维护:常见故障分析、维护方法等。
3. 教学大纲:- 第一课时:超声波基本概念、安全驾驶知识。
- 第二课时:超声波倒车雷达原理、实践操作(安装与调试)。
- 第三课时:超声波倒车雷达的使用、故障排查与维护。
4. 教材章节:- 第四章:超声波及其应用。
超声波倒车雷达工作原理、技术现状及发展趋势Ken.H一、概述倒车雷达系统,英文全称为REVERSING / PARKING AID SUBSYSTEM ,BACK SENSOR或PACKING SENSOR,英文简称RPA。
目前被各种轿车特别是高级轿车作为汽车电装品的标准配置或售后的汽车电装品主是选配品,例如:德国的奔驰(BENZ), 宝马(BMW),美国的别克(BUICK)、通用(GM)、以及日本的日产(NISSAN)、丰田(TOYOTA)、本田(HONDA)等均装有倒车雷达系统。
倒车雷达系统测距主要可分为超声波测距、微波雷达测距和激光测距三种。
其中超声波测距(超声波倒车雷达)无论是技术难度还是产品成本都具有其他两种产品不可比拟的优势,受到了广泛的应用和推广。
二、倒车雷达系统的基本原理倒车雷达系统的基本原理,是利用传感器内的超声波传感器(俗称探头)发射出40KHz的超声波,由接收探头接收经障碍物反射回来的超声波,根据超声波反射接收的时间差,由控制单元内的CPU处理换算成距离,并根据系统设定的距离分段发出不同的提示声及显示(LED、LCD、VDF、TFT等显示器,数码或颜色)提示得知车体到障碍物距离,使驾驶者轻易避免不必要碰撞。
2-1. 人耳听不到之音波频率之超音波一般定义为15KHz以上。
2-2. 音速为331.4M/秒,此为计算距离、时差的基本公式虽然温湿度变化时音速会有微小变化,但对短距离使用只有误差几mm。
2-3. 传感器检测方式为利用超声波(40KHz±2KHz)对对象发射后,有一反射波经物理原理(入射角=反射角)返回传感器探头,而控制单元利用发射3-1、在超声波传感器的种类可分为较传统的等方性传感器以及工艺水平更高的异方性传感器。
3-1-1、等方性传感器——→水平角度与垂直角度相同,例:120°:120°;3-1-2、异方性传感器——→水平角度与垂直角度不同,例:120°:60°或120°:45°3-2、传感器的侦测角度范围:3-2-1、在软件设计上:采用复杂的软件滤波方法,去除干扰信号,大幅度降低误判,与同类产品相比具有明显优势!3-2-2、在硬件设计上:将发射和接收电路设计在探头内部,使抗干扰性能有了根本突破!3-3、传感器的构造3-3-1、传感器的内部结构:一般而言,国内目前的倒车雷达传感器大多数使用的等方性传感器,其缺点在于垂直照射角度过大,容易探测到地,无法侦测较远的距离。
超声波倒车雷达
第一章前言
倒车雷达又称泊车辅助系统,是汽车泊车安全辅助装置,能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况,解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了安全性。
一般由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器等部分组成,现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时,启动倒车雷达,在控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波,遇到障碍物,产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理,判断出障碍物的位置,由显示器显示距离并发出警示信号,得到及时警示,从而使驾驶者倒车时做到心中有数,使倒车变得更轻松。
倒车雷达的提示方式可分为液晶、语言和声音三种;接收方式有无线传输和有线传输等。
本方案采用语音提示的方式,利用SPCE061A 单片机所具备的单芯片语音功能,外接三个超声波测距模组,组成一个示例的倒车雷达系统,语音提示报警(0.35m~1.5m)范围内的障碍物。
超声波倒车雷达
第二章实现功能
利用SPCE061A单片机、三个超声波测距模组实现超声波倒车雷达,要求具有下述功能:
1.可以语音提示模组探测范围内(0.35m~1.5m)的障碍物;
2.语音提示可指明哪一个方向(或区域)有障碍物在探测范围内;
3.利用三个LED发光二极管表示三个传感器探测范围内是否有障碍物,当在探测范围内有障碍物时,发光二极管以一定频率闪烁,闪烁的频率以距离定,距离越近频率越高。
本方案要求所有的语音资源、程序代码都存放在一颗SPCE061A片内Flash当中;当语音播报时,如检测到左后方有障碍物,则用语音播放:“左后方”,如右后方有障碍物,则语音播方“右后方”;当检查到中间的传感器探测范围内有障碍特时,语音播放:“后方”。
而连续播放提示的间隔,要大于或等于3秒,以免过于频繁的播报语音。
超声波倒车雷达
第三章核心器件简介
本系统采用SPCE061A单片机作为主控制器,传感器模块采用凌阳大学计划的“超声波测距模组”。
另外,为了使这三个传感器模块能够组合在一起,并且可靠的工作,还需要一个转接板,可以利用4052模拟开关器件制作;需要外接三个发光二极管。
下面分别介绍这些模块的特性。
3.1 SPCE061芯片特性
3.1.1 SPCE061简介
SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机,具有易学易用、效率较高的一套指令系统和集成开发环境。
在此环境中,支持标准C语言,可以实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用,并且,提供了语音录放和语音识别的库函数,只要了解库函数的使用,就会很
容易完成语音录放,这些都为软件开发提供了方便的条件:SPCE061A片内还集成了一个ICE(在线仿真电路)接口,使得对该芯片的编程、仿真都变得非常方便,而ICE接口不占用芯片上的硬件资源,结合凌阳科技提供的集成开发环境(unSP IDE),用户可以利用它对芯片进行真实的仿真;而程序的下载(烧写)也是通过该接口实现。
下图为SPCE061A单片机的内部结构框图
3.1.2 芯片特性
.. 16位μ’nSP微处理器;
.. 工作电压:内核工作电压VDD为3.0~3.6V(CPU),IO口工作电压VDDH为VDD~5.5V(I/O);
.. CPU时钟:0.32MHz~49.152MHz;
.. 内置2K字SRAM;
.. 内置32K闪存ROM;
.. 可编程音频处理;
.. 晶体振荡器;
.. 系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电小于2μA@3.6V;
.. 2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值);
.. 2个10位DAC(数-模转换)输出通道;
.. 32位通用可编程输入/输出端口;
.. 14个中断源可来自定时器A / B,时基,2个外部时钟源输入,键唤醒;
.. 具备触键唤醒的功能;
.. 使用凌阳音频编码SACM_S240方式(2.4K位/秒),能容纳210秒的语音数据; .. 锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号;
.. 32768Hz实时时钟;
.. 7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器;
.. 声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(AGC)功能;
.. 具备串行设备接口;
.. 低电压复位(LVR)功和低电压监测(LVD)功能;
.. 内置在线仿真(ICE,In- Circuit Emulator)接口。
3.2 SPCE061A精简开发板
SPCE061A精简开发板(简称61板),是以凌阳16位单片机SPCE061A 为核心的精简开发-仿真-实验板,大小相当于一张扑克牌,是“凌阳科技大学计划”专为大学生、电子爱好者等进行电子实习、课程设计、
毕业设计、电子制作及电子竞赛所设计的,也可作为单片机项目初期研发使用。
61板除了具备单片机最小系统电路外,还包括有电源电路、音频电路(含MIC输入部分和DAC音频输出部分)、复位电路等,采用电池供电,方便学生随身携带!!!使学生在掌握软件的同时,熟悉单片机硬件的设计制作,锻炼学生的动手能力,也为单片机学习者和开发者创造了一个良好的学习条件和开发新产品的机会!61板上有调试器接口(Probe接口)以及下载线(EZ_Probe)接口,分别可接凌阳科技的在线调试器、简易下载线,配合unSP IDE,可方便地在板上实现程序的下载、在线仿真调试。
61板上的主要功能模块如下: .. SPCE061A单片机最小系统外围电路模块;
.. 电源输入模块;
.. 音频电路(包含MIC输入、DAC音频功放输出)模块;
.. 按键模块;
.. I/O端口接口模块;
.. 调试、下载接口模块;
下图为61板的实物图
3.3 超声波测距模组
超声波测距模组是为方便学生进行单片机接口方面的学习专门设计的模块,超声波测距模组可以方便地和61板连接,可应用在小距离测距、
机器人检测、障碍物检测等方面,可用于验证方车辆倒车雷达以及家居安防系统等应用方案验证。