基于单片机控制的汽车倒车雷达

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。作为车上网络,它的应用遍及从高速网络到低成本的多线路网络。
本文根据雷达脉冲测距的原理,研制一款基于超声波脉冲测距的倒车雷达。
使它能够在汽车以较低的速度进行倒车的过程中,识别出车的前部、后部的障碍物,并能够测量车与障碍物之间的距离,在车辆与障碍物发生碰撞前
,对驾驶员发出声和光的报警。本研究完成了基于超声波脉冲测距的倒车雷达的硬件设计、软件设计及系统调试。
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgxbkj200815008.aspx
下载时间:2010年1月10日
超声波接收电路采用红外接收处理芯片CX20106A,其 内部设有带通选频滤波器,不需外接电感,可不受磁场干 扰。为使与发射频率40kHz匹配,调节5—8脚间电阻R21,使

距离计算公式:d=s/2=(c X t)/2 其中d为被测物与测距器的距离,s为声波的来回路
舡卜、㈠]Ⅶ协
程,t为声波来回所用的时间,c为空气中的声速,20℃
万方数据
17
中国西部科技 2008年5月(下旬)第07卷第15期总第140期
收信号进行放大,并对放大的信号进行限幅,利用带 通滤波电路,滤除干扰信号,利用比较器,使其输出为二 值化。然后经过积分器和施密特触发器对信号进行处理, 并由7脚输出。
2.3显示报警电路
利用单片机对测距进行实时控制,并用数码管显示距 离,根据蜂鸣器发出不同节拍的声音来提醒车主。
3.会议论文 解维峰.王建 基于P89C51RD2单片机的汽车倒车雷达设计 2007
本文介绍了采用P89C51RD2单片机的超声波汽车倒车雷达的软硬件设计和实现。系统设计中,P89C51RD2为核心处理器,实现了超声波测距、LED显示距 离、声音报警等功能。该系统可以达到很高的数据采样频率和使用精度,具有成本低、效果好的特点,有推广应用的价值。
英文刊名: 年,卷(期): 引用次数:
吴丽君, 李德明 浙江商业职业技术学院,浙江,杭州,310053
中国西部科技 SCIENCE AND TECHNOLOGY OF WEST CHINA 2008,7(15) 0次
参考文献(4条) 1.陈莹 基于单片机的超声测距系统[学位论文] 2004 2.李健华 超声波传感器特性及应用 1990
9.学位论文 王欢 基于CAN总线的倒车雷达研究 2005
倒车雷达是针对于公路、街道、停车场、车库的拥挤不堪,车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生,而出现的一种着眼于
倒车防护的汽车防撞系统。控制器局域网CAN是一个支持分布式实时控制的串行通信网络,主要用于嵌入式控制器的通信系统及智能装置的开放通信系统
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的串入;在硬件电路设计时增加了 信号隔离、接地屏蔽;印刷板设计 时,相关器件尽量靠近、引线尽可 能短,模拟地和数字地分开;传输 线采用双绕线和屏蔽线;软件设计 时对脉冲信号进行滤波。
5 测试结果
实验结果表明,对反射物与超 声波发射点之间的距离进行测量, 本系统测量范围为0.300~2.750 m,具体如下:
基于单片机控肃!I自勺汽车倒车雷达
吴丽君
李德明
(浙江商业职业技术学院,浙江杭州51 0055)
摘要:本文介绍一种基于单片机的超声波脉冲测距倒车雷达系统,系统能实时读取所测距离,并能及时提醒主人。采 用模块化的设计思路,充分利用单片机的软硬件资源,使该系统的性价比最优。实验结果表明该系统测量精度高,抗干 扰能力强。 关键词:倒车雷达;单片机;超声波
7.期刊论文 黄斌.贺继林.何清华.彭南华.刘鹏飞.蒋海华 基于CAN总线的高性能倒车雷达设计 -工业控制计算机
2007,20(5)
介绍了超声波测距原理,设计了基于飞利浦(PHLIPS)P87C598单片机技术和倒车雷达主控芯片GM3101的高性能倒车雷达,提出了通过CAN总线实现倒车 雷达与车体主控制器之间数据传递的方案.通过与车体其他仪表之间的数据共享,结合插值计算,提高了倒车雷达系统的检测精度;单片机通过CAN总线向主 控制器发送检测数据,主控制器经过判断可主动启动并完成车体的制动动作.
8.期刊论文 黄伟玲.冯羽生.HUANG Wei-Ling.FENG Yu-sheng 基于P89V51RB2的汽车倒车雷达设计 -自动化技术与
应用2008,27(12)
本文介绍了一种基于单片机的超声波测距倒车雷达系统,该系统能实时显示所测数据,距离小于设定值时能及时提醒司机注意.本系统采用模块化设计 ,充分利用单片机资源,使系统性价比最优.试验结果表明该系统测量精度较高,抗干扰能力强,满足实际使用需要.
鸣声发出警示信号,从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。整个过程,驾驶者无须回头便可知车后的情况,使停车和倒车更容易、更安全。

文设计了一种以单片机PICl6C58B为控制中心的倒车雷达系统。美国微芯公司推出的PIC系列单片机采用RISC(精简指令集)的CMOS8位单片机,因其具有实
用、低价、省电、高速和体积小等特点,目前已被广泛应用在工业控制、仪器仪表、计算机、家电等许多领域之中,在国内有着极为广阔的发展前景。
本电路中0uT与发射电路相连,IN与接收电路相连, P1.1口驱动报警电路,显示电路采用动态扫描,POD作为 数码管的段驱动,P2口作位驱动。具体如图4所示
图4显示报警电路
2.4印刷板设计 在设计印刷电路板时,要注意电源、地线之间加上去
耦电容,画图时尽量加宽电源、地线宽度,设计时尽可能 地线比电源线宽。注意线与线,线与元件焊盘之间的距离 是否合理。PcB板设计的好坏直接影响电路的正常工作。 PcB板见图5所示。
本系在介绍系统的硬件结构设计基础上,介绍了组成芯片的结构、功能及特点,叙述了各个模块的功能设计思路,本文着重解释和编制了相应硬件模块
的执行程序。
6.期刊论文 龚玉玲.杨阳.赵蕊.刘光德 基于单片机系统的倒车雷达 -中国高新技术企业2008(10)
基于单片机系统的倒车雷达以ARM单片机为主控,由超声波检测模块、摄像头图象采集模块、通信模块、显示模块和LINUX人机交互界面组成.超声波 检测模块具有温度补偿功能,大大提高了倒车雷达测距的精度.经过实际电路调试,倒车雷达的测距效果良好,显示界面优美.
2.期刊论文 马殷元 基于新型单片机P89C51RD2的倒车雷达设计 -甘肃科技2004,20(9)
介绍了采用P89C51RD2单片机的超声波汽车倒车雷达软硬件系统的设计.系统设计中实现并且利用了P89C51RD2的在系统编程功能,方便了系统调试,也 提高了系统可靠性.超声波接收处理电路选用了集成前置放大器,使系统抗干扰能力较强.系统实现了连续测距、LED显示、声音报警提示距离、数据通信 功能.
l 引言
超声波测距是利用声波特性来实现非接触式距离测 量。其应用范围很广,如检测、定位、探伤等。目前,国 内一般使用非单片机的集成电路测距仪器,因而成本高, 功能单一。本文介绍一种带距离显示和提示功能的倒车雷 达,它具有成本低,可靠性高,测量准确等特点。
2 硬件电路设计
倒车雷达按所需的功能要求,其主要有测距电路、控 制电路、显示报警电路三部分组成,具体见硬件原理框图 如图1所示。
[1]陈莹.基于单片机的超声测距系统.中国知网.华中科技大学 硕士学位论文,2004。4.
[2]李健华.超声波传感器特性及应用.电子世界,1990.
[3]薛丽芳等.基于超声波的距离测量.仪器仪表装置.2007,5. [4]电子电路实用抗干扰技术.电子书.
万18方数据
基于单片机控制的汽车倒车雷达
作者: 作者单位: 刊名:
图5印刷板 3 软件电路设计
电路程序设计流程图(右图) 4 抗千扰设计
由于倒车雷达的工作环境比较恶劣,如受外界的振 动、冲击、电磁等干扰,必须在硬件设计和软件设计中考 虑抗干扰的能力。本系统在电源设计时考虑其电磁的干 扰,在输入端串了一个Lc滤波器和扼流圈,防止干扰信号
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时,v=344m/s。
2.1超声波发射电路
发射电路由单片机P1.Oi l输出一串40kHz脉冲,由 74LS04驱动发射器,将40kHz的脉冲转换成机械波。具体发 射电路如图2所示。
== 图3接收电路
超声波接收电路通过CX20106A内部的前置放大器对接
收稿日期:2008—04—24修回日期:2008—05一侣 作者简介:吴丽君(1976一),女。讲师。研究方向为自动控制。
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单 片
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2.2超声波接收电路
VCC VCC 圈2发射电路
图1原理框图
本文采用时间检测法,利用单片机产生40kHz的工作频 率,经过超声波发射器发射,遇到障碍物返回被超声波接 收器接收后,经过接收检测装置对接受信号进行处理,由 单片机计算超声波发射器到障碍物之间的距离,将计算结 果由显示器显示,并驱动蜂鸣器按距离的远近发出不同的 节拍提示音。
3.薛丽芳.汪卉.颜文俊 基于超声波的距离测量[期刊论文]-自动化与仪表 2007(5)
4.电子电路实用抗干扰技术.电子书
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1.期刊论文 朱利娜.ZHU LINA 基于单片机的超声测距倒车雷达的研究 -微计算机信息2007,23(23)
为了降低汽车倒车时的碰撞事故,本文研究了基于单片机的超声测距倒车雷达.根据渡越时间测距原理,采用89C52单片机为主控制器,研制出了超声测 距倒车雷达,并对测距误差进行了分析.雷达测距范围0.2~5.0米,最大测量误差不超过5%.
10.期刊论文 王红云.WANG Hong-yun 基于超声波测距的倒车雷达系统设计 -国外电子元器件2008,16(8)
介绍了以单片机为核心的倒车雷达系统,它利用超声波实现无接触测距.系统主要包括超声波发射接触以及温度测量电路,突出点是利用数字传感器 DS18B20对温度进行测量,并利用声速与温度之间的校正公式对声速进行校正,提高了渡越时间的测量精度,进而提高了测量距离的准确度.适合测量的距离 在5m以下,可以满足倒车安全的要求.
4.学位论文 沈峰 小型倒车雷达试制(控制系统设计) 2005
超声波测距技术在社会生活中已有广泛的应用如汽车倒车雷达等,本文设计了一种以单片机PICl6C58B为控制中心的倒车雷达系统。美国微芯公司推 出的PIC系列单片机采用RISC(精简指令集)的CMOS8位单片机,因其具有实用、低价、省电、高速和体积小等特点,目前已被广泛应用在工业控制、仪器 仪表、计算机、家电等许多领域之中,在国内有着极为广阔的发展前景。本系统利用PIC芯片的优良特性,可以利用传感器件实时采集信息,通过轰鸣声 来提醒驾驶者,并通过LED把车后障碍物离车体的距离表示出来。在介绍系统的硬件结构设计基础上,介绍了组成芯片的结构、功能及特点,叙述了各个 模块的功能设计思路,同时还编制了相应硬件模块的执行程序。如果车后小于1.5米处有障碍物,轰鸣器就会开始工作。轰鸣声越急,表示车辆离障碍 物越近,而且可以实时显示车后障碍物离车体的距离。
实测距离(m)
0 302 0 503 0.705 1.006 2 005 2.758
聂示距离(m)
0 300 0 500 0700 1 000 2 000 2 750
恤j量误差 0 002
0 003 0 005 0 006 0 005 0 008
6 结语
经过多次测量,本电路测量精度、可靠性等都符合汽 车倒车雷达系统要求,但对温度造成的影响还需改善。 参考文献:
5.学位论文 时广林 小型倒车雷达试制(软件部分) 2005
采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时,将汽车的挡位推到R挡,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,从而计算出车体与障碍物之间的距离,判断出障碍物的位置,再由LED和轰
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