超声波倒车雷达论文答辩..

2. 超声波回波信号处理电路
超声波回波信号处理电路原理图如下图所示：
由于超声波在空气中传播时，其能量的衰减程度与传播距离成正比，其 接收到的回波信号的幅值的单位通常在毫伏级甚至更小，所以超声波回波信 号处理电路的前级就需要提供很高的放大信号，使单片机能够正常工作。本 体统采用NE5532搭配外围电路构成10000倍放大器来对接收到的信号进行放 大处理。经过处理的信号输入至LM311的正端与3脚提供的基准电压相比较然 后输出，若输出为低电平，则说明无回波信号或信号太小，若输出为高电平， 则会被SPCE061A所接收然后做数据处理。
转接板电路原理图如下：
显示电路的设计
本系统的显示电路部分分为发光二极管闪烁报警x 显示和LCD液晶屏显示。
1. 二极管闪烁报警电路
二极管闪烁报警电路结构比较简单，二极管直接与 SPCE061A的I/O口相连，串联一个限流电阻即可完成设计 要求，该部分电路如下所示。
2. LCD显示报警电路
LCM1062A液晶显示模块能够同时显示16x02即32个字符。 由于使用的LCM1602A液晶模块已经模块化，外围电路较为简单， 不再给出。现给出液晶屏各引脚的接线图如下所示：其中RS为寄 存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存 器； R/W读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进 行写操作。E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。
系统硬件框图
系统硬件框图：
语音报警 转 LCD显示模块 SPCE 061A 接 板 LED闪烁报警
超声波测距模块 超声波Leabharlann Baidu距模块 超声波测距模块
系统硬件设计

系统硬件主要有以下几个部分： 1. SPCE061A精简开发板：
①.SPCE061A最小系统 ②.电源模块 ③.放音模块
2. 超声波测距模块电路：
4. 超声波测距模式选择电路
超声波测距模式选择电路的作用是为回波信号处理电路中 LM331提供电压比较的基准电压，其电路原理图如下图所示：
由电路图可知，该电路可为LM311提供3组不同的电压， 分别对应短距离测距，中距离测距和可调测距三种不同的测距 模式。
转接板电路的设计
本方案设计，会涉及到多路传感器选通控制，所 以为了可靠地实现硬件的连接，需要制作一个利用模 拟开关设计的转接板。超声波测距模组在使用时，只 需要两个端口就可完成测距，一个控制超声波的发射， 一个是检测超声波信号的接收信号；而在超声波测距 模组中，这两个信号都为数字信号，对模拟开关的要 求并不严格，所以选用CD4052作为模拟开关器件。
基于凌阳SPCE061A单片机的超声波倒 车雷达系统设计
班 级：电子本0709班 姓 名： 马 乐 学 号：0732080909 指导老师： 张 志 恒
2011年6月11日
论文概述
倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，是汽车泊 车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告 知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车和 启动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾 驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。 本文描述了一个以凌阳SPCE061A为核心，由 三个超声波测距模块构成的，提供语音报警功能和 液晶显示功能的超声波倒车雷达系统。
①.超声波谐振频率调理电路 ③.模组电源接口选择电路 ②.超声波回波信号处理电路 ④.超声波测距模式选择电路 ②. 转接板电路原理 ②. LCD显示报警电路
3. 转接板电路的设计
①.CD4052简介
4. 显示电路的设计：
①.二极管闪烁报警电路
5. 各模块接口分配
SPCE061A精简开发板
1.
SPCE061A最小系统
SPCE061A的内核供电电压为3.3V,而I/O端口可接3.3V也可 接5V，考虑到超声波测距模块需要供电电压在4.5V以上时才能 正常工作，故使用精简开发板上提供的5V电源。电源模块的电 路原理图如下图所示。
3. 放音模块
本系统中的放音模块是利用SPCE061A精简板内置的2路 10位精度的数/模转换器DAC将声音数字信号转换成模拟的音 频信号输出。其电路原理图如下图所示。
1. CD4052简介
CD4052是一个2通道4选1开关，由于本系统中只有3路超声波信 号，故只需要其中的一个通道即可。开关接通哪一通道，由输入的2 位地址码A0、A1来决定。 A1和A0的信号由单片机程序控制 “/E”是 禁止端，当“/E”=1时，各通道均不接通。其引脚图和真值表如下所 示：
2. 转接板电路原理
3. 模组电源接口选择电路
电源接口选择电路如下图所示；J7为超声波测距模组的外部 电源接口，最高电压不要超过12V，J9为电源选择跳线， VCC_5即为由61板通过10PIN排线引入模组的电源；VCC即为 模组的放大器、调理电路供电电源。当用户使用61板为其供电 时，要把VCC与VCC_5V短接（本方案的用法）；而使用外部 电源时要把VCC与VCC_IN短接。
各模块接口分配
本系统是以SPCE061A为控制器，故以其为中心进行 接口分配。SPCE061A共有两个I/O口，共32位。其中IOB8， IOB9两口具有PWM脉宽调制输出的特殊功能，IOB2， IOB3具有外部中断源输入的特殊功能，故设计B口的IOB2， IOB9作为超声波测距模块外部中断输入和PWM信号输出接 口。同时IOA1，IOA2，IOA3分别与LCD显示模块的三根 控制线RS，R/W，E连接。IOB1，IOB2两口与转接板 CD4052的A0，A1相连，用于传感器测量通道的选通。A口 的高8位作为LCD显示模块的数据口，IOB12，IOB13， IOB14三口与二极管闪烁报警模块的接口相连。
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。有关 SPCE061A单片机最小系统的各个模块都做在 61板中。
1. SPCEA061A最小系统：
2. 61板电源模块
超声波测距模块
超声波测距模组是为方便学生进行单片机接口方 面的学习专门设计的模块，超声波测距模组可以方便 地和61板连接。下图为超声波测距模组的结构框图：
1. 超声波谐振频率调理电路
超声波谐振频率调理电路原理图如下图所示：
本电路工作所需要的40KHz方波由SPCE061A提供，该信号经 CD4049进行频率调理，以使超声波传感器发生谐振。从电路图可 以看出CD4049是由6个非门构成的六反相缓冲器/变换器。由于超 声波的传播距离与它的振幅成正比，使用CD4049能使由单片机发 出的振荡信号的幅度增大一倍使超声波传播距离明显的增长，测 距的范围得到扩大。