基于单片机的汽车倒车提示及测速系统设计

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1、自动化技术与应用2013年第32卷第1期行业应用与交流ndustrialApplicationsandCommunications3．2．3超声波发射接收电路单片机信号P3．4经过开关接到非门芯片4069的输入端，反相后得到的反相与非反相信号分别经过两个并联的非门驱动以后去驱动超声波发射探头，P3．4输出的是由单片机编程产生的40KHz信号。超声波接收探头接收到的超声回波为正弦波信号，将其送人CX20106A芯片进行带通滤波和放大整形后，输出的方波送入单片机的外部中断0引脚INT0，一旦单片机检测出超声波发送与超声波接收间的时间，结

2、合检图1汽车倒车提示及测速系统构成测的温度，就可计算出距离。超声波发射接收电路如图2所示。3硬件电路设计本系统的硬件由单片机电路、超声波发射电路、温度检测电路、超声波接收电路、直流电机控制电路、转速检测电路、显示电路、提示音电路以及电源电路等组成。3．1单片机选择单片机虽然种类很多，但根据够用、好用，能满足图2超声波发射接收电路本系统需要实现的功能的原则，本文选择性能高、的AT89C51单片机。在编程方面，AT89C5l除可按常规3．3直流电机控制电路方法编程，还可以进行在线编程。将通用的微处理器与单片机信号P1．6，P1．7经过光

3、电耦合器隔离后控Flash存储器结合在一起，尤其是与可反复擦写的Flash制由三极管组成的H桥电路，这样电机便可获得方向可存储器，可有效地降低开发成本⋯。变的电流，从而带动电机正转或反转，电机的速度采用3。2测量车距电路PWM方式控制，只要控制占空比大小就可电机的转速。3。2．1超声波测距的基本原理3．4转速检测电路本系统在倒车时利用超声波方向性好，呈射线定向3。4．1转速检测基本原理传播，不会受外界的光以及电磁场等因素影响的特点，选由于槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，用超声波进行倒车距离测量。超声波测距的基本原理：并且它能

4、分辨出透明与半透明物体，使用安全可靠，无超声波发射器不间断地发射出40kHz的超声波，当遇到需调整光轴[，所以本文采用它测量电机转速。槽式光障碍物时反射回反射波，一旦超声波接收器接收到反射电开关采用U字型结构，发射器与接收器分别置于U型波时，就将其转变成电讯号。只要检测到发射波和接收槽的两边，且形成一光轴，当被检测的物体经过u型槽波的时间差△f，就可求出距离s。根据温度每升高l℃并阻断光轴时，接收器便感应出相应的电信号。本文制，声速增加o．607m／s，声速与现场环境温度的关系作了10孔的遮光圆盘，安装在电机的转轴上，当圆盘转为：V

5、=331．5-+0．6070Ot2]。所以，只要能测得超声波发射动时，光电开关就产生脉冲信号。与接收回波之间的时间差At及现场环境温度，便可3。4．2转速检测电路计算出从发射点到障碍物间的距离5=V△2。本文采用频率测量方法，只要在固定的时间内记录3。2．2温度检测电路到转速传感器产生出的脉冲个数，即频率，用单片机中温度检测选用数字温度传感器DSl8B20，它能直接断口1进行脉冲个数采集，就能计算出实际的转速。转将所检测到的温度转变成数字量送入单片机P3．0，接口速检测电路如图3。非常简单，还可省去了传感器调理电路和模数转换器。彳亍

6、业应用与交流自动化技术与应用2013年第32卷第1期髓软件要完成的功能：首先检测哪种按键按下，判断是需要启动、加速、减速、倒车还是停车。在汽车前进时要驱动直流电机正转、能进行加减速运行、测出并显示汽瑾T1车行驶的速度，在倒车时首先要对温度的采集，确定出此时超声波的速度；控制超声波的发射与接收；计算出超声波发射与接收问的时间差，从而计算出汽车并显示尾部和障碍物间的距离；倒车报警提示开启；同时要比较汽图3转速检测电路3．5显示电路、报警提示电路车尾部和障碍物间的距离与预先设置的阈值大小确定报警提示电路：由集成块555芯片与外围元器件组是

7、否停车。该系统软件采用模块化编程，整个系统软件包括主程序、按键检测子程序、温度测量子程序、启动成的振荡电路起振，产生出的信号供三极管进行放大，再由蜂鸣器发出报警提示音，声音大小可通过与蜂鸣器子程序、停车子程序、速度计算子程序、距离计算子程连接的滑动变阻器调节。在需要报警器发声时，相控制序、超声波发射子程序、超声波接收子程序、显示子程端写入高电平，不需要时写入低电平即可。序、报警子程序等模块，其程序流程如图4所示。显示电路：采用LCD1602作为显示器。因为液晶显示器是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可5结束语靠，操作方便、显示质

8、量高、体积小、重量轻、功耗低。本文设计了测速系统，并通过LCD实时显示出速LCD与单片机通过P0口并行通信。度，有利于人类更加直观地了解到汽车的行驶速度；此外3．6电源电路还考虑到环境温度对超声波的传播速度的影响以及人外接+12V电源