基于语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计
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２１ Ｐ２０
ｉ悍ｌ上２０ Ｈｒ。害
Ｄｐｙ Ｙｃｌｌｏｗ—ＣＡ
图３系统原理图
１．４
其他部分设计
系统设置有２个按键，在进入倒车模式后，驾驶
障碍物的距离，显示精确到１ ｃｍ。
由单片机的Ｐｏ口与数码管的八段相接，Ｐ２．０、 Ｐ２．１、Ｐ２．２实现３个数码管的片选，实现３个数字 的动态显示。考虑温度的影响，为提高距离的测量 精度，采取温度补偿方式，将温度与声速的关系以表
由单片机Ｐ１．０引脚与模块ＴＲＩＧ引脚相连，Ｐ１．１ 引脚与模块ＥＣＨ０引脚相连。由单片机给ＴＲＩＧ
平持续时间ｔ即为超声波从发射到接收的时间。假
设超声波声速为勘，测量距离为Ｓ，则Ｓ一谯／２。也可
以利用超声波发射与接收到回波的时间差作为时间
引脚至少１０“ｓ的触发信号，则模块可自动发送８个
４０
代替上述时间ｔ，计算公式相同，同样可以进行距离 的计算。本设计采用第二种方式。超声波测距模块
ｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｉｐ １ ８８２０，ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｎｄ
ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｗｉｔｈ １ ８８２０ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ １ ７ ６０ ｖｏｉｃｅ ｍｏｄｕｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ
境，汽车倒车防撞系统应运而生。
的同时，道路交通设施由于建设周期等原因，并不能
迅速满足要求，许多城市老城区通常又是市中心，道
本文设计的汽车防撞系统以超声波传感器感知 汽车与障碍物的距离，用户可通过按键根据实际需
＊收稿日期：２０１３－０４—２７，网络出版时间：２０１３—０５—１８
１９：４８．
作者简介：苏巧平（１９８０一），女，山东莱阳人，讲师，硕士。研究方向：自动控制．Ｅｍａｉｌ：３９３８４２５３＠ｑｑ．ＣＯＷｌ
录音时间／ｓ 采样率／ｋＨｚ 振荡电阻／ｋｎ
４０
１２０
４
１２
６０
ｌ倒车档信号目
１２０
１６０
语音模块电路如图２所示。在系统设计时，为 保证使用的方便性，设计外部独立按键，通过对外部 独立按键的控制，可不经过单片机而直接实现语音 模块语音录制、播放、擦除等功能。同时，其ＭＩＳＯ 引脚、ＭＯＳＩ引脚、ＳＣＬＫ引脚、ＳＳ引脚分别与单片 机的Ｐ１．４～Ｐ１．７相接，组成ＳＰＩ总线，实现单片机 命令控制字的传输。２种方式一方面可以保证录
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅ ｖｏｉｃｅ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ １ ７６０
ＳＵ Ｑｉａｏ—ｐｉｎ９１，ＬＩＵ Ｙｕａｎ２，ＪＩ Ｌｉ—ｑｉｎｌ
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｘｉｎｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３００８８，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｎｈｕｉ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｆｅｉ ２３００００，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ）
ａｓ
ｔｉｍｅ．Ｍｅｔｈｏｄｓ－－Ｉｎ
ｓｅｔ
ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｍｃｕ ＡＴ８９Ｓ５２ ｉｓ ｕｓｅｄ
ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｈｉｐ，ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓａｆｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｓ
ｂｙ ｔｈｅ ｋｅｙｂｏａｒｄ，
ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ ｏｂｓｔａｃｌｅｓ ｉｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｓｅｎｓｏｒ．Ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｂｙ ｔｅｍ－
音、擦除的方便性，又有单片机保证录音播报的灵活 性。芯片的ＳＰ＋和ＳＰ一直接接扬声器，实现语音发 声。
图１系统总体框图
系统选用ＡＴ８９Ｓ５２单片机为主控芯片，在输入 通道上主要完成倒车档信号的检测、输出控制信号 控制超声波模块发射超声波信号、超声波回波信号 的检测、进行温度数字量的读取及按键信号的采集 和处理等；在输出通道上主要完成距离的动态输出
Ａｂｓｔｒａｃｔ：０ｂｊｅｃｔｉｖｅ－－Ｔｏ
ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ
ｃａｒ
ｄｅｓｉｇｎ
ａｎ
ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ
ｃａｎ
ｄｉｓｐｌａｙ ｔｈｅ ｔｈｅ
ａｎｄ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｎｄ ｍａｋｅ ｖｏｉｃｅ ｐｒｏｍｐｔｓ ｉｎ ｒｅａｌ
宝鸡文理学院学报（自然科学版），第３３卷，第２期，第４９—５２页，２０１３年６月
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｏｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｔｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ），Ｖ０１．３３，Ｎｏ．２，ｐｐ，４９—５２，Ｊｕｎ．２０１３ ＤＯＩ：ＣＮＫＩ：６１—１２９０／Ｎ．２０１３０５１８．１９４８．００１ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１２９０．Ｎ．２０１３０５１８．１９４８．００１．ｈｔｍｌ
ｃａｎ
ｍｅｅｔ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ－－Ｔｈｅ
ｃａｎ
ｓｙｓｔｅｍ ｂｏａｓｔｓ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｄｉｓ—
ｔａｎｃｅ
ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ ｖｏｉｃｅ ｐｒｏｍｐｔ，ＳＯ ｉｔ
ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂａｃｋ—ｄｒａｆｔ ａｎｔｉｃｏｌｌｉｓｉｏｎ．
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ＥＡ／Ｖｐｐ
万方数据
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２０１３正
要灵活设置安全距离，并可语音提醒使用者注意安 全。本系统设计简单，成本低，使用方便，可有效地 避开可能对倒车造成危害的障碍物和行人，从而有 效避免由于倒车造成的汽车碰撞或擦伤而引发的经 济损失和人身安全问题，具有较强的实用性［１１］。 １硬件系统设计
显示、语音提示控制和报警控制等。
１．２语音提示模块设计 语音提示模块选取ＩＳＤｌ７６０为核心芯片，该语 音芯片内部具有自动增益控制、麦克风前置扩大器、
Ｒ４ ８０Ｋ
图２语音模块电路
１．３超声波测距模块设计 超声波是指频率在２０ ｋＨｚ以上的声波，它属于 机械波的范畴。超声波的传输规律遵循一般机械波 在弹性介质中的传播规律，具有直线传播能力、频率
设计方案及主要软件流程图，采用温度补偿，在倒车系统中满足精度要求。结论 格低廉，具有智能语音播报功能和距离显示功能，可用于机动车倒车等领域。 关键词：超声波测距；语音模块；温度补偿 中图分类号：ＴＰ２７７ 文献标志码：Ａ
文章编号：１００７—１２６１（２０１３）０２—００４９—０４
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂａｃｋ＿－ｄｒａｆｔ ａｎｔｉｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单片机处理，而且采用单总线方式与单片机相连，占
ＤＳｌ８８２０作为温度传感器，该传感器与传统的热敏 电阻不同，可直接将被测温度转化成数字信号，以供
用单片机Ｉ／Ｏ资源少。超声波声速与温度的关系如 表２所示。上述３个模块与单片机接口电路见图３。
表２超声波波速与温度的关系
温度／℃ 声速／ｍ・ｓ＿１
一３０一２０—ｌＯ
越高绕射能力越弱而反射能力越强的特点。当超声
波受到尺寸大于其波长的目标物体阻挡时就会发生
反射‘３。４３，实现障碍物的检测。
系统选用ＨＣ－ＳＲ０４超声波测距模块，该模块可 提供２～４００ ｃｍ的非接触式距离测量，精度可达３
万方数据
第２期
苏巧平等基于１７６０语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计
５１
ｍｍ，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
基于１７６０语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计。
苏巧平１，刘
原２，纪利琴１
（１．安徽新华学院电子通信工程学院，安徽合肥２３００８８；２．安徽医学高等专科学校医疗器械系，安徽合肥２３００００）
摘要：目的设计一种汽车倒车防撞系统，可实时显示汽车与目标障碍物的距离，并可进行语音 提示。方法 系统以ＡＴ８９Ｓ５２单片机为主控芯片，由键盘设置安全距离，利用超声波传感器探测目标 障碍物信息，由１８８２０进行温度检测，经温度补偿后确定与目标障碍物距离，实时显示距离，并由１７６０ 语音模块提示测量距离与安全距离的关系，提醒使用者注意调整距离。结果 给出了系统的详细硬件 本系统结构简单，价
格的形式储存于单片机中，根据实际温度查表即可
员可根据实际路况和车位空间，通过按键实现安全 距离的设置，２个按键的功能分别为加１键和确认
键，分别由单片机Ｐ１．２、Ｐ１．３引脚检测。 显示模块采用３个七段数码管实时显示汽车与
万方数据
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２０１３正
得到当前声速。系统选用单线数字温度传感器芯片
与单片机的接口如图３所示。
ＰＲｌ８木４．７Ｋ
ｋＨｚ的方波，并自动检测是否有回波信号，若有
回波信号，则在ＥＣＨＯ引脚输出一个高电平，高电
Ｉｃｌ ＶＣＣ ｅｃｈｏ
ｔｒｌ窖 １
Ｖ—ＣＣ
ＶＣＣ Ｐ０．Ｏ Ｐ０．１ Ｐ０．２ Ｐ０．３ Ｐ０．４ ＰＯ．５ Ｐ０．６
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ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ １
２
Ｐ
１．１
扬声器驱动线路、振荡器与内存等。录音可方便擦 除、重录，录音内容可断电保留，可处理多达２５５段 以上信息。通过对ＲＥＳＥＴ、ＰＬＡＹ、ＲＥＣ、ＥＲＡＳＥ等 引脚的控制，可方便实现录音、录音播放、录音擦除 和系统复位的控制。该芯片可方便地利用ＳＰＩ总线 实现与单片机的通信，通过单片机将控制命令字传 送给ＩＳＤｌ７６０，实现对录音内容播放顺序、复位等的 控制。同时，用户可利用振荡电阻方便地自定芯片 的采样频率，实现芯片录放时间和录放音质的控制。 采样频率和录放时间及振荡电阻的关系见表１。
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ＰＵ４
ＶＣＣ ‘Ｒ６ ｌＯＫ
ＩＳＤ ｍｃｕ
ｒｅｓｔ
Ｐ ．６
表１ 录音时间、采样频率、振荡电阻关系
１ ２ ６０ ８
８０ ３ ７５ ６．４ １００ ４ ９０ ５．３ ５
系统总体设计 系统的总体框图如图１所示，主要包括单片机、
按键模块、温度模块、超声波模块、倒车档信号、显示 模块、语音模块和报警模块等。
＝＝爿墨量堡苎
叵亟蛩ｊ
ｌ超声波模块｝—冷
垫 片 机
＝纠ｉ丽
刮报警模块
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｄｉｓｔａｎｃｅ；ｖｏｉｃｅ ｍｏｄｕｌｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
随着我国经济的不断持续发展，人们的生活水 平日益提高，在一些大中型城市，汽车已经成为人们
日常出行的最重要的交通工具。汽车数量迅猛增长
路狭窄，车流量和人流量非常大，交通非常拥堵，在 这样的情况下安全停车是非常困难的。面对如此窘
ＡＬＥ／ＰＲＯＧ ＰＳＥＮ Ｐ２．７ Ｐ２．６ Ｐ２．５ Ｐ２．４ Ｐ２．３ Ｐ２．２ Ｐ２．１ Ｐ２．０
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ｄｅｔａｉｌｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｌｏｗｃｈａｒｔｓ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．
Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ
ｉ悍ｌ上２０ Ｈｒ。害
Ｄｐｙ Ｙｃｌｌｏｗ—ＣＡ
图３系统原理图
１．４
其他部分设计
系统设置有２个按键，在进入倒车模式后，驾驶
障碍物的距离，显示精确到１ ｃｍ。
由单片机的Ｐｏ口与数码管的八段相接，Ｐ２．０、 Ｐ２．１、Ｐ２．２实现３个数码管的片选，实现３个数字 的动态显示。考虑温度的影响，为提高距离的测量 精度，采取温度补偿方式，将温度与声速的关系以表
由单片机Ｐ１．０引脚与模块ＴＲＩＧ引脚相连，Ｐ１．１ 引脚与模块ＥＣＨ０引脚相连。由单片机给ＴＲＩＧ
平持续时间ｔ即为超声波从发射到接收的时间。假
设超声波声速为勘，测量距离为Ｓ，则Ｓ一谯／２。也可
以利用超声波发射与接收到回波的时间差作为时间
引脚至少１０“ｓ的触发信号，则模块可自动发送８个
４０
代替上述时间ｔ，计算公式相同，同样可以进行距离 的计算。本设计采用第二种方式。超声波测距模块
ｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｉｐ １ ８８２０，ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｎｄ
ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｗｉｔｈ １ ８８２０ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ １ ７ ６０ ｖｏｉｃｅ ｍｏｄｕｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ
境，汽车倒车防撞系统应运而生。
的同时，道路交通设施由于建设周期等原因，并不能
迅速满足要求，许多城市老城区通常又是市中心，道
本文设计的汽车防撞系统以超声波传感器感知 汽车与障碍物的距离，用户可通过按键根据实际需
＊收稿日期：２０１３－０４—２７，网络出版时间：２０１３—０５—１８
１９：４８．
作者简介：苏巧平（１９８０一），女，山东莱阳人，讲师，硕士。研究方向：自动控制．Ｅｍａｉｌ：３９３８４２５３＠ｑｑ．ＣＯＷｌ
录音时间／ｓ 采样率／ｋＨｚ 振荡电阻／ｋｎ
４０
１２０
４
１２
６０
ｌ倒车档信号目
１２０
１６０
语音模块电路如图２所示。在系统设计时，为 保证使用的方便性，设计外部独立按键，通过对外部 独立按键的控制，可不经过单片机而直接实现语音 模块语音录制、播放、擦除等功能。同时，其ＭＩＳＯ 引脚、ＭＯＳＩ引脚、ＳＣＬＫ引脚、ＳＳ引脚分别与单片 机的Ｐ１．４～Ｐ１．７相接，组成ＳＰＩ总线，实现单片机 命令控制字的传输。２种方式一方面可以保证录
ｂａｓｅｄ
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ｔｈｅ ｖｏｉｃｅ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ １ ７６０
ＳＵ Ｑｉａｏ—ｐｉｎ９１，ＬＩＵ Ｙｕａｎ２，ＪＩ Ｌｉ—ｑｉｎｌ
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｘｉｎｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３００８８，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｎｈｕｉ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｆｅｉ ２３００００，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ）
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ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｍｃｕ ＡＴ８９Ｓ５２ ｉｓ ｕｓｅｄ
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ｂｙ ｔｈｅ ｋｅｙｂｏａｒｄ，
ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ ｏｂｓｔａｃｌｅｓ ｉｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｓｅｎｓｏｒ．Ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｂｙ ｔｅｍ－
音、擦除的方便性，又有单片机保证录音播报的灵活 性。芯片的ＳＰ＋和ＳＰ一直接接扬声器，实现语音发 声。
图１系统总体框图
系统选用ＡＴ８９Ｓ５２单片机为主控芯片，在输入 通道上主要完成倒车档信号的检测、输出控制信号 控制超声波模块发射超声波信号、超声波回波信号 的检测、进行温度数字量的读取及按键信号的采集 和处理等；在输出通道上主要完成距离的动态输出
Ａｂｓｔｒａｃｔ：０ｂｊｅｃｔｉｖｅ－－Ｔｏ
ｄｉｓｔａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ
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ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ
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ｄｉｓｐｌａｙ ｔｈｅ ｔｈｅ
ａｎｄ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｎｄ ｍａｋｅ ｖｏｉｃｅ ｐｒｏｍｐｔｓ ｉｎ ｒｅａｌ
宝鸡文理学院学报（自然科学版），第３３卷，第２期，第４９—５２页，２０１３年６月
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂａｏｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｔｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ），Ｖ０１．３３，Ｎｏ．２，ｐｐ，４９—５２，Ｊｕｎ．２０１３ ＤＯＩ：ＣＮＫＩ：６１—１２９０／Ｎ．２０１３０５１８．１９４８．００１ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１２９０．Ｎ．２０１３０５１８．１９４８．００１．ｈｔｍｌ
ｃａｎ
ｍｅｅｔ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ－－Ｔｈｅ
ｃａｎ
ｓｙｓｔｅｍ ｂｏａｓｔｓ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｄｉｓ—
ｔａｎｃｅ
ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ ｖｏｉｃｅ ｐｒｏｍｐｔ，ＳＯ ｉｔ
ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂａｃｋ—ｄｒａｆｔ ａｎｔｉｃｏｌｌｉｓｉｏｎ．
ｎ ＾．ｏ Ｊ，ＶｒＪＪ
３４ ３３ ３２
Ｐ０５ Ｐ０６ Ｐ０７
『３ ｌ —
：。．印上
ＩＩ：一Ｘ１１１８３０ｐ
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。豢
Ｐ３４ Ｐ３５ Ｐ３６ Ｐ３７ １４ １５ １６ １７ １９ Ｘ２
Ｐ３．Ｏ／ＲｘＤ Ｐ３．１／ＴｘＤ Ｐ３．２／ＩＮＴＯ Ｐ３．３／ＩＮＴｌ Ｐ３．４／Ｔ０ Ｐ３．５／Ｔｌ
ＥＡ／Ｖｐｐ
万方数据
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宝鸡文理学院学报（自然科学版）
２０１３正
要灵活设置安全距离，并可语音提醒使用者注意安 全。本系统设计简单，成本低，使用方便，可有效地 避开可能对倒车造成危害的障碍物和行人，从而有 效避免由于倒车造成的汽车碰撞或擦伤而引发的经 济损失和人身安全问题，具有较强的实用性［１１］。 １硬件系统设计
显示、语音提示控制和报警控制等。
１．２语音提示模块设计 语音提示模块选取ＩＳＤｌ７６０为核心芯片，该语 音芯片内部具有自动增益控制、麦克风前置扩大器、
Ｒ４ ８０Ｋ
图２语音模块电路
１．３超声波测距模块设计 超声波是指频率在２０ ｋＨｚ以上的声波，它属于 机械波的范畴。超声波的传输规律遵循一般机械波 在弹性介质中的传播规律，具有直线传播能力、频率
设计方案及主要软件流程图，采用温度补偿，在倒车系统中满足精度要求。结论 格低廉，具有智能语音播报功能和距离显示功能，可用于机动车倒车等领域。 关键词：超声波测距；语音模块；温度补偿 中图分类号：ＴＰ２７７ 文献标志码：Ａ
文章编号：１００７—１２６１（２０１３）０２—００４９—０４
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂａｃｋ＿－ｄｒａｆｔ ａｎｔｉｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单片机处理，而且采用单总线方式与单片机相连，占
ＤＳｌ８８２０作为温度传感器，该传感器与传统的热敏 电阻不同，可直接将被测温度转化成数字信号，以供
用单片机Ｉ／Ｏ资源少。超声波声速与温度的关系如 表２所示。上述３个模块与单片机接口电路见图３。
表２超声波波速与温度的关系
温度／℃ 声速／ｍ・ｓ＿１
一３０一２０—ｌＯ
越高绕射能力越弱而反射能力越强的特点。当超声
波受到尺寸大于其波长的目标物体阻挡时就会发生
反射‘３。４３，实现障碍物的检测。
系统选用ＨＣ－ＳＲ０４超声波测距模块，该模块可 提供２～４００ ｃｍ的非接触式距离测量，精度可达３
万方数据
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苏巧平等基于１７６０语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计
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ｍｍ，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
基于１７６０语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计。
苏巧平１，刘
原２，纪利琴１
（１．安徽新华学院电子通信工程学院，安徽合肥２３００８８；２．安徽医学高等专科学校医疗器械系，安徽合肥２３００００）
摘要：目的设计一种汽车倒车防撞系统，可实时显示汽车与目标障碍物的距离，并可进行语音 提示。方法 系统以ＡＴ８９Ｓ５２单片机为主控芯片，由键盘设置安全距离，利用超声波传感器探测目标 障碍物信息，由１８８２０进行温度检测，经温度补偿后确定与目标障碍物距离，实时显示距离，并由１７６０ 语音模块提示测量距离与安全距离的关系，提醒使用者注意调整距离。结果 给出了系统的详细硬件 本系统结构简单，价
格的形式储存于单片机中，根据实际温度查表即可
员可根据实际路况和车位空间，通过按键实现安全 距离的设置，２个按键的功能分别为加１键和确认
键，分别由单片机Ｐ１．２、Ｐ１．３引脚检测。 显示模块采用３个七段数码管实时显示汽车与
万方数据
５２
宝鸡文理学院学报（自然科学版）
２０１３正
得到当前声速。系统选用单线数字温度传感器芯片
与单片机的接口如图３所示。
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ｋＨｚ的方波，并自动检测是否有回波信号，若有
回波信号，则在ＥＣＨＯ引脚输出一个高电平，高电
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扬声器驱动线路、振荡器与内存等。录音可方便擦 除、重录，录音内容可断电保留，可处理多达２５５段 以上信息。通过对ＲＥＳＥＴ、ＰＬＡＹ、ＲＥＣ、ＥＲＡＳＥ等 引脚的控制，可方便实现录音、录音播放、录音擦除 和系统复位的控制。该芯片可方便地利用ＳＰＩ总线 实现与单片机的通信，通过单片机将控制命令字传 送给ＩＳＤｌ７６０，实现对录音内容播放顺序、复位等的 控制。同时，用户可利用振荡电阻方便地自定芯片 的采样频率，实现芯片录放时间和录放音质的控制。 采样频率和录放时间及振荡电阻的关系见表１。
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表１ 录音时间、采样频率、振荡电阻关系
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系统总体设计 系统的总体框图如图１所示，主要包括单片机、
按键模块、温度模块、超声波模块、倒车档信号、显示 模块、语音模块和报警模块等。
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Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｄｉｓｔａｎｃｅ；ｖｏｉｃｅ ｍｏｄｕｌｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
随着我国经济的不断持续发展，人们的生活水 平日益提高，在一些大中型城市，汽车已经成为人们
日常出行的最重要的交通工具。汽车数量迅猛增长
路狭窄，车流量和人流量非常大，交通非常拥堵，在 这样的情况下安全停车是非常困难的。面对如此窘
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Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ