汽车倒车雷达系统的设计_汪晓红

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1、第21卷第17期电子设计工程2013年9月Vol.21No.17ElectronicDesignEngineeringSep.2013汽车倒车雷达系统的设计汪晓红（陕西工业职业技术学院电气工程学院，陕西咸阳712000）摘要：以STC12C5A60S2单片机和倒车主控芯片GM3101为核心部件，辅以温度传感器、液晶显示器、语音芯片等外围器件组成倒车雷达系统，实现对有效测量范围内障碍物的精密距离测量、危险等级判断和语音提示，并通过中值滤波算法和温度补偿算法进行噪声抑制，有效地提高了测量精度和报警信号的准确性，达到了车辆倒车所需的功能要求。关键词：倒

2、车雷达；超声波测距；语音报警；GM3101；STC12C5A60S2中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：1674－6236（2013）17-0187-03DesignoftheautomobilereversingradarsystermWANGXiao-hong（SchoolofElectricalEngineering，ShaanxiPolythecnicInstituteofTechnology，Xianyang712000，China）Abstract:Theautomobilereversingradarsystermisco

3、mprisedofSTC12C5A60S2singlechipmicrocomputerandthereversingmasterchipGM3101，supplementedbytemperaturesensor，LCDdisplay，voicechipandotherperipheraldevices.Itcanimplementprecisedistancemeasurementineffectiverangeofobstacles，dangerousleveljudgementandvoicealarming.Moreover，byusi

4、ngthemedianfilteringalgorithmandtemperaturecompensationalgorithmfornoisesuppression，themeasurementprecisionandtheaccuracyofthealarmsignalsiseffectivelyimprovedandtherequiredfuctionsofautomobilereversingisrealized.Keywords:reversingradar；ultrasonicranging；voicealarming；GM3101；

5、STC12C5A60S2倒车雷达系统需要对驾驶员盲区内的障碍物进行探测，40kHz[2]，根据发送和接收的时间差Δt计算不同方的超声波为驾驶员提供倒车警告和辅助泊车功能[1]。本设计的原理是利位障碍物的距离d=s×Δt（s为声速），并根据不同方位障碍物用超声波探测倒车路径上或附近存在的任何障碍物，并根据的距离确定危险等级（安全、警告、危险、停车），将不同方位盲区内障碍物的距离和方向及时发出危险警报和语音提示。障碍物距离的危险等级、最近障碍物的方位、最近障碍物的距离等信息数据包发送给STC12C5A60S2单片机。1倒车雷达系统的设计原理为避免倒车

6、过程中车辆周边运动物体影响报警信号的1.1倒车雷达系统的硬件组成准确性，STC12C5A60S2单片机对连续五次所接收到数据进系统硬件由STC12C5A60S2单片机最小系统、GM3101行比对，以最终确定不同方位障碍物距离的危险等级和最近超声波测距电路、ISD1730语音报警电路、DS18B20测温电路障碍物的方位。对于衡量系统测量精度和测量误差的关键参及显示电路组成，如图1所示。数--最近障碍物的距离，单片机通过中值滤波算法以减小测量误差，通过温度补偿算法实时修正环境温度变化所造成的声速变化对于测量结果的影响以提高测量精度。最后，单片机控制显

7、示器显示最近障碍物的方位和最近障碍物的距离，控制语音处理电路播放对应危险等级的语音提示。2倒车雷达系统的硬件设计图1系统硬件结构图Fig.1Structurediagramofthehardwaresystem2.1超声波测距电路设计1.2倒车雷达系统的工作原理GM3101是专用于倒车雷达的超声波测距芯片，可驱动超声波测距电路控制安装在车辆尾部三个方位（左右两四路超声波探头进行测距，并将检测到的各探头到障碍物距侧各1个，后侧2个）共四路超声波探头发射和接收频率为离的危险等级、最近障碍物的方位及最近障碍物距离等信息以双线差分串行方式输出[3]。其最

8、大测距范围是0~3.15m，测收稿日期：2013-03-01稿件编号：201303002作者简介：汪晓红（1973—），男，陕西宝鸡人，