毕业设计-汽车倒车防撞报警系统-论文

毕业设计任务书专业电子工艺与管理

超声波倒车雷达

摘要

倒车雷达又称泊车辅助系统，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起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了安全性。一般由超声波传感器(俗称探头）、控制器和显示器等部分组成,现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时,启动倒车雷达，在控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波，遇到障碍物,产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理,判断出障碍物的位置，由显示器显示距离并发出警示信号，得到及时警示，从而使驾驶者倒车时做到心中有数,使倒车变得更轻松。倒车雷达的提示方式可分为液晶、语言和声音三种；接收方式有无线传输和有线传输等。本方案采用语音提示的方式，本文介绍了以ＳPCE0６1A单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化,并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统。利用SＰCE061Ａ单片机所具备的单芯片语音功能,外接三个超声波测距模组,组成一个示例的倒车雷达系统，语音提示报警(0.35m~1.５ｍ)范围内的障碍物。

关键词:倒车雷达超声波单片机ＳＰCE０６1A

目录

第1章前言..............................................................................１第2章实现功能 (2)

第3章核心器件简介……………………………………………………………３

3.１SPCE０6１

A ……………………………………………………………………………３

３． 1.１SPＣE０61Ａ简介 (4)

3.1.2 芯片特性……………………………………………………………………４

3.2 SPCE０61A精简开发板 (4)

3．3 超声波测距模组 (5)

3.4 转接板 (9)

第4章系统总体方案 (11)

第5章系统硬件设计 (12)

5．1 SPCE061A精简开发板电路原理 (12)

5． 1.1ＳPCＥ0６1最小系统 (12)

5.1.2 电源模板 (12)

5．1.３放音模板……………………………………………………………１3

5．2 超声波测距模组电路原理……………………………………………………1３

5.2． 1 超声波谐振频率发生电路、调理电

路 (13)

5.2.２超声波回波接受处理电路………………………………………………１4

5.2.３超声波测距模组电源接口 (14)

5.２.4 超声波测距模式选择跳线………………………………………………

１５

5．2.5 超声波测距模组接口 (1)

５

5.３转接板电路 (15)

5．4显示电路 (16)

第6章系统软件设计…………………………………………………………

１7

6.1 超声波测距原理……………………………………………………………………

１7

６.2 软件结构 (1)

８

6.3 各模块程序说明……………………………………………………………………1８

６.3.1 超声波测距程序……………………………………………………………1８

6．３.2 语音播放程序 (22)

6． 3.3 显示刷新程序 (23)

6.3.4主程序………………………………………………………………２５

第7章连接与操作说明 (26)

参考文献……………………………………………………………………２９

致谢 (30)

第一章前言

倒车雷达又称泊车辅助系统,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起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了安全性。

一般由超声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器等部分组成，现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时,启动倒车雷达,在控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波,遇到障碍物,产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理，判断出障碍物的位置，由显示器显示距离并发出警示信号,得到及时警示,从而使驾驶者倒车时做到心中有数,使倒车变得更轻松。

倒车雷达的提示方式可分为液晶、语言和声音三种；接收方式有无线传输和有线传输等。本方案采用语音提示的方式，利用SＰCE061A 单片机所具备的单芯片语音功能，外接三个超声波测距模组,组成一个示例的倒车雷达系统，语音提示报警（0.35m～1．5m）范围内的障碍物。

第二章实现功能

利用ＳPCE0６1A单片机、三个超声波测距模组实现超声波倒车雷达，要求具有下述功能: 1．可以语音提示模组探测范围内（0.35m~１．5m)的障碍物；

2.语音提示可指明哪一个方向（或区域）有障碍物在探测范围内；

3.利用三个ＬED发光二极管表示三个传感器探测范围内是否有障碍物,当在探测范围内有障碍物时,发光二极管以一定频率闪烁，闪烁的频率以距离定，距离越近频率越高。

本方案要求所有的语音资源、程序代码都存放在一颗SPCE061A片内Flash当中;当语音播报时,如检测到左后方有障碍物,则用语音播放：“左后方”,如右后方有障碍物,则语音播方“右后方”；当检查到中间的传感器探测范围内有障碍特时，语音播放:“后方”。而连续播放提示的间隔，要大于或等于3秒，以免过于频繁的播报语音。

第三章核心器件简介

本系统采用SＰCE061Ａ单片机作为主控制器，传感器模块采用凌阳大学计划的“超声波测距模组”。另外,为了使这三个传感器模块能够组合在一起,并且可靠的工作,还需要一个转接板,可以利用4052模拟开关器件制作; 需要外接三个发光二极管。下面分别介绍这些模块的特性。

３.1 ＳPCE061芯片特性

3．1.1 SＰCE0６1简介

ＳＰCE061Ａ是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机,具有易学易用、效率较高的一套指令系统和集成开发环境。在此环境中,支持标准C语言，可以实现Ｃ语言与凌阳汇编语言的互相调用,并且，提供了语音录放和语音识别的库函数,只要了解库函数的使用，就会很容易完成语音录放，这些都为软件开发提供了方便的条件：

SPCE0６1Ａ片内还集成了一个IＣE(在线仿真电路)接口，使得对该芯片的编程、仿真都变得非常方便,而ICE接口不占用芯片上的硬件资源，结合凌阳科技提供的集成开发环境（unSP IDE）,用户可以利用它对芯片进行真实的仿真；而程序的下载(烧写)也是通过该接口实现。

下图为SPＣE06１A单片机的内部结构框图

图３.1 ＳPＣE061内部结构图