基于红外测距传感器倒车雷达系统设计

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1、基于红外测距传感器倒车雷达系统设计　　摘要：本文介绍了一种基于红外测距传感器的倒车雷达系统。采用STC12C5A60S2单片机控制，涉及传感器、液晶显示、Zigbee无线通信等多个方面的知识。阐述了倒车雷达系统的结构组成、硬件电路以及软件设计，并在电压值和距离的处理部分采用非线性修正，提高了倒车雷达系统的精度。实验表明，该系统工作稳定，测量精确，成本低，使用简单，可广泛用于汽车防撞系统。Abstract：Areversingradarsystemwasestablishedbasedoninfrar

2、eddistancesensorinthispaper.ThewholesystemiscontrolledbyasinglechipmicrocomputerSTC12C5A60S2，relatedtosensor，LCDdisplay，Zigbeewirelesscommunications，andotheraspectsofthepurplepeak.Detaileddescriptiononstructurecompositionofthesystemanddesignofhardwarec

3、ircuitandsoftwarearepresented.Theno-linearrevisionisusedtotheprocessingsectionofthevoltageandthedistancewhichimprovestheprecisionofthesystem.Experimentalresultsshowsthatthesystemworkstable，measuringaccuracy，lowcost，simpletouse，canbewidelyused5inautomot

4、iveanti-collisionsystem.关键词：红外测距；无线通信；非线性修正；STC12C5A60S2Keywords：infrareddistance；wirelesscommunications；no-linearrevision；STC12C5A60S2中图分类号：TN959.7文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）20-0244-020引言随着汽车产业的迅猛发展，交通事故此起彼伏，其中很大一部分是由于倒车雷达问题所带来的。本文设计的基于红外测距传感器的倒车雷达系统，

5、能够精确的测量倒车过程中车尾与障碍物之间的距离，并通过Zigbee传输至驾驶室，使用液晶显示出此距离，提醒驾驶员准确安全倒车。1系统硬件设计1.1系统整体框图本系统硬件设计以稳定、可靠、低成本为前提。选用红外测距传感器，输出0.5-3V模拟信号。核心控制器选用STC单片机STC12C5A60S2，此款单片机内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换（转换速率达25万次/秒）。内部集成的8路高速A/D转换对于红外测距传感器返回的模拟信号直接进行模数转换，无需外接A/D转换芯

6、片，减少了外围硬件，使A/D转换更加精确稳定。系统的整体框图如图1所示。1.2红外测距传感器5测距传感器有很多种，超声波测距用途很广泛，但是红外线因具有比超声波传播速度更快、传播方向更好、发射功率可控性更强等突出优点，因此本系统采用夏普2Y0A21红外测距传感器。此款传感器采用三角法（如图2所示）测距，模拟输出噪声小，更新频率达到25HZ，平均功耗小于40mA，测量范围为10-80CM，测量精度和采集的AD位数以及转换计算公式有关，10位AD一般可以达到0.1CM，输出模拟电压与测量距离成反比的非线

7、性关系（如图3所示）。1.3电源模块为了系统工作稳定可靠，采用两片LM2940稳压芯片输出两路5V直流电压，分别为LCD显示器和控制器供电。电源部分的原理图如图4所示。两路电源输出分配为：U1输出的VCC_5V给单片机和红外测距传感器供电，U2输出的VCC_5V给LCD12864供电，这样各模块就不会有供电不足的问题。1.4ZIGBEE无线通信无线部分采用顺舟科技的SZ05系列Zigbee模块，此模块具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活、性能可靠稳定等优点和特性；可实现点对点、一点对多点、多点对多

8、点之间的设备间数据的透明传输；可组成星型、树型和蜂窝型网状网结构。本系统采用Zigbee无线通信，目的在于方便的组成分布式测控系统，利用上位机来储存和处理所测数据，以便随后进行数据分析。52系统软件设计本系统软件部分主要分为两部分：程序流程图、红外测距传感器输出的模拟电压和距离的非线性修正。2.1程序流程图由于此系统需要lcd12864来显示所测当前电压和当前距离，在程序中利用定时器来实现A/D转换和lcd刷新的切换。程序的流程图如图5所示。2.2电压值和距离的非线性