基于超声波倒车雷达系统设计(1)

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1、安徽机电职业技术学院毕业设计说明书基于超声波倒车雷达系统系（部）电气工程系专业机电一体化22摘要本方案分析了超声波倒车雷达的原理，介绍了利用SPCE061A单片机配合三个V2.0的超声波测距模组实现超声波倒车雷达的方案设计。方案中采用凌阳的SPCE061A单片机，并利用其丰富的资源，实现对多路传感器的控制；并结合其独有的语音特色，将语音提示的功能结合到方案当中。关键词：单片机、SPCE061A、超声波测距、倒车雷达、语音提示22目录摘要2前言4第一章设计任务及要求51.1任务51.2技术要求5第二章总体方案设计6第三章模块设计73.1各单元模块设计73.2超声波测距模组V2.0电

2、路原理83.3转接板电路和显示电路113.4系统连线图12第四章系统软件设计134.1超声波测距原理134.2软件架构134.3各模块程序说明14第五章系统组装、调试与测试205.1调试所用的基本仪器清单205.2把各部分电路连接起来组成完整电路205.3设计发挥20设计总结21参考文献2222前言倒车雷达又称停车辅助系统，一般由超声波传感器,控制器和显示器部分组成.车在倒车时，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装在车尾的探头发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，传感器在接收到回波信号后，经控制器进行数据处理，判断出障碍物的位置，由显示器(即3个发光二极管)发出警告，得到及时警示

3、，从而使驾驶者倒车时变得更为轻松，另外，车体的左右各有一个探头，与车尾的探头同样原理，当车在左右拐时可以发出警告.22第一章设计任务及要求1.1任务利用SPCEE061单片机.，三个超声波测距模组实现超声波倒车雷达;可以语音提示模组探测范围内的0.31米~1.5米范围内的障碍物;语音提示可指明哪一个方向有障碍物;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.，当在探测范围在没有障碍物时，三个二极管以一定的频率周期性的闪烁；当在探测范围内有障碍物时.，发光二极管以一定的频率闪烁.，闪烁的频率以离障碍物的距离定.，距离越进频率越高.1.2技术要求方案所需所有代码、资源

4、都存放在一颗SPCE061A单片机当中.22第二章总体方案设计本系统以SPCE061A为核心，使用凌阳教育推广中心的61板，三个超声波测局距摸组V2.0依次排布，组成线阵的传感器阵列；另外，接有转界板，发光二极管显示模块，系统组成以下图所示.图2-1系统硬件结构图1.SPCE061A弹片机作为主控心片，通过I/O端来控制CD4052，以选择不同的传感器通道；本方案采用IOB0和IOB1控制CD4052的A0和A1，而IOB2作为检测超声波摸组作为返回的信号，IOB9为SPACE061A的TIMERB复用，产生40KHZ的脉冲信号，作为控制超声波模组发射超声波的信号端口，这样通过C

5、D4052的通道切换，就可以用最少的端口来完成多个模组的切换使用了.2.在显示控制方面，系统分别利用IOA8、IOA9、IOA10三个端口控制三个发光二极管.22第三章模块设计3.1各单元模块设计3.1.1SPCE061A最小系统SPCE061A最小系统包括SPCE061A芯片及其外围基本模块，外围基本模块有：晶振输入模块（OSC）、锁相环外围电路（PLL）、复位电路（RESET）、指示灯（LED）等，如下图所示.图3-1SPCE061A最小系统3.1.2电源模块SPCE061A的内核供电为3.3V，而I/O端口可接3.3V也可以接5V，所以在电源模块（61板上）中有一个端口电平

6、选择跳线，如图中的J5，但是为了本系统可以可靠的工作，需要给61板外接5V的电源，并将61板的端口电平选择为5V，即J5用跳线帽将V5和VDDH短接.下图为61板上的电源模块图.图3-2板上的电源模块图22由于本系统需要的端口高电平为5V，所以图3-2当中的J5跳线需要跳到1和2上.3.1.3放音模块语音提示.放音利用的是SPCE061A内部的DAC，电路如图3-3所示.图中的SPY0030是凌阳公司的产品.和LM386相比，SPY0030还是比较有优势的，比如LM386工作电压需在4V以上，而SPY0030仅需2.4V(两颗电池)即可工作；LM386输出功率100mW以下，SP

7、Y0030约700mW.图3-3放音模块电路3.2超声波测距模组V2.0电路原理图3-4结构示意图一般应用时，只需要用两条10PIN排线把J5与SPCE061A的IOB口低八位连接，J4与IOB口高八位连接，同时设置好J1、J2跳线就完成硬件的连接了.不同测距模式的选择只需改变测距模式跳线J1的连接方法即可.3.2.1超声波谐振频率调理电路由单片机产生40KHz的方波，并通过模组接口（J4）送到模组的CD4049，而后面CD4049则对40KHz频率信号进行调理；以使超声波传感器