基于AT89S52汽车防撞雷达系统的设计

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1、工业自基子AT89S52汔车跻撞蚕达系统的设计梁小流，陈炳森，梁建和(广西水利电力职业技术学院，广西南宁530219)测距原理，设计出了一种基予单片机AT89S52控制的汽车防撞雷达系统．并对该系统的硬件电路设计、软件详细的描述。关键词：单片机：超声波测距：汽车防撞雷达中图分类号：TN959．71文献标识码：A文章编号：1009—9492f2011101—0049—031引言随着现代社会1一业化程度的提高，汽车正逐渐步人寻呼传感：黎号传感器系统电源／＼／／＼常百姓家。与此同时．日益增加的车辆在给城市交通不断施加压力的同时，也带来了越来越多的行车安全问题。正申超声波发射驱动L

2、·——多路选择模块AT89S52单片机是出于对行车安全问题的思考，许多行车安全辅助设备应运而生，比如汽车防撞雷达就是其中之一。串乒＼I目前市场上应用于汽车防撞的技术比较多如超声／／＼／信号处理吾接收信后发射信波、红外、激光及视频等。但采用超声波技术的系统设计号传感器号传感器和信号处理相对简单、可靠性强，因而实际应用中有不少图1防撞雷达系统结构框陶汽车防撞雷达是利用超声波技术来实现的。所谓超声波汽车防撞雷达实际就是利用超声波的测距功能，测量出最近2．1超声波传感器障碍物的距离，并告知驾驶员注意行车。超声波的测距原超声波传感器实质上是一种可逆的换能器。一方面，理也比较简单，就是

3、利用超声波能量大、沿直线传播的特它将电振荡的能量转变为机械振荡，形成超声波；另一点，向特定方向发射超声波并接收反射回波，通过定时器方面．它又将接收的超声波能量转变为电振荡。因此超获取两者的时间差t．利用公式S=Ct／2计算距离．其中S声波传感器可分为发送器及接收器。典型的产品是适用为汽车与障碍物之间的距离．C为声波在介质中的传播速于在空气中传播的小型超声波传感器，其结构如图2所度(C=333．14~、／(1+0／273)m／s，0为环境摄氏温度)。示⋯。本文设计的汽车防撞雷达系统就是利用超声波的测距功能因制造的差异或核心材料的不同，超声波传感器的性来实现的。能是不同的，因此

4、使用前必须预先了解它的性能。超声波2系统硬件设计传感器的主要性能参数有中心丁作频率、工作温度、灵敏系统硬件部分由超声波传感器、超声波发射电路、度，其中工作频率是最为关键的参数。小型超声波传感器超声波接收电路、多路选择电路、单片机AT89S52控制工作频率一般为23～25kHz及40—45kHz，适用于测距、遥单元、显示单元、报警和电源等电路组成、考虑到障碍控、防盗等用途。常见的型号有T／R一40一l6、r／R一40一l2物的反射面积大小不一、介质材料的不同，为提高检测等(其中表示发送，R表示接收，4O表示中心作频率的可靠性、不留盲区．分别要在车身的前后部位安装多为40kHz

5、．16及12表示其外径尺寸，以毫米计)。本系统个超声波传感器，设计成多通道超声波传感器测距，如中选用发射和接收分体的超声波传感器TCT40—10F1(发图1所示。射)和TCT40—10S1(接收)。收稿13期：2010—07—06自动化用，缩短超声波发射器的余振时间。2．3超声波接收电路形共振盘盘系统中超声波接收采用和超电晶片电晶片声波发射传感器Tc．r40—1OF1配配器对的超声波接收传感器TCT40一lOS1，并且考虑到红外遥控常用线端子引线端子的载波频率38kHz与测距超声波频率40kHz较为接近．因此系统采用红外线检波接收的专用芯片CX20106A作为超声波接收检测

6、图2超声波传感器结构电路。CX20106A是日本索尼公司生产的红外解调集成电路，采2．2超声波发射电路用8脚单列直插式塑料封装，内部含有前置放大、自动偏因系统中超声波发射采超声波传感器TCF40—10FI，置、限幅放大及带能虑波等功能电路，通过实验也证明其中心工作频率为40kHz，即采用频率为40kHz的超声波在在超声波检测中具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。空气中传播的效率最佳。南于发射和接收的传感器是成刘采用CX20106A设计的超声波接收电路如图4所示。安装的，而发射头发射超声波时有一定的发射开角，使得电路检测到超声波的反射波后，通过集成电路超声波接收头有可能接lI

7、堑到发射头发射的超声波，造成CX20106A的第7脚向单片机AT89S52的P3．2口送出一个虚假回波．引起误测量。因此，为了提高洲量的可靠性及低电平信号，触发单片机的中断，然后由单片机完成测量方便信号的处理，发射的超声波被蒯制成40kHz左，具距离的处理，并根据测量结果执行对应的操作。有一一定间隔的渊制脉冲波信号，如图3所示40kHz的超2-4单片机控制电路声波发送信号由单片机AT89S52的．0口送出，其脉冲如图4所示，单片机控制电路由单片机AT89S52、超宽度及发射时间间隔均由软件控制。脉冲宽度约为声波发射