超聲波汽車倒泊防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張 紅,郭 健,趙吉業(yè)

（1.長(zhǎng)春工程學(xué)院,2.吉林省電力有限公司電力調(diào)度中心,長(zhǎng)春 130012;3. 國網(wǎng)重慶市電力公司江津供電分公司,重慶 402260）

1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

超聲波汽車倒泊防撞系統(tǒng)是一個(gè)各部分協(xié)調(diào)運(yùn)作的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)要完成從超聲波發(fā)送、超聲波接收、單片機(jī)的記時(shí)與距離計(jì)算，到執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行的整個(gè)過程。系統(tǒng)在不同的距離段內(nèi)，單片機(jī)通過控制PWM的輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在不同的距離段內(nèi)，用不同的車速行駛。要求單片機(jī)把距離的計(jì)算、相應(yīng)的顯示距離、報(bào)警模塊的運(yùn)作以及直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制精密地結(jié)合在一起。

系統(tǒng)劃分為不同的模塊進(jìn)行討論。結(jié)構(gòu)上，超聲波汽車倒泊防撞系統(tǒng)包括超聲波發(fā)送及接收模塊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、聲光報(bào)警模塊等。

圖1 防撞系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖

2 超聲波發(fā)射及接收模塊

超聲波模塊應(yīng)用廣泛，其產(chǎn)生方法有硬件產(chǎn)生和軟件產(chǎn)生兩種方法，其模塊分為發(fā)生和發(fā)射超聲波兩部分，本模塊采用軟件產(chǎn)生超聲波，主要利用單片機(jī)的I/O口的p1.0輸出超聲波，輸出后會(huì)產(chǎn)生40KHZ的脈沖波，發(fā)射器發(fā)出40KHZ的超聲波以速度V在空氣中傳播，在到達(dá)被測(cè)物體時(shí)被反射返回，由接收器接收。

圖2 超聲波發(fā)射電路圖

3 直流電動(dòng)機(jī)模塊電路

直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊未采用專用的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成芯片，而采用復(fù)合互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路（達(dá)林頓管），完全由分離元件搭建而成。使得更加精簡(jiǎn)、高效、易控制，而且降低了系統(tǒng)的成本。

圖3 直流電動(dòng)機(jī)模塊電路圖

4 報(bào)警電路

報(bào)警電路模塊采用簡(jiǎn)單的聲音和燈光報(bào)警。在設(shè)計(jì)中一般設(shè)定車離障礙物的距離1米后則產(chǎn)生報(bào)警信息，當(dāng)車尾與障礙物的距離超過安全距離時(shí)，則二極管燈滅，蜂鳴器關(guān)，如車尾與障礙物的安全距離小于設(shè)定距離時(shí)，則紅二極管燈亮，蜂鳴器響，直流電機(jī)停止工作。

圖4 聲光報(bào)警圖

5 結(jié)束語

超聲波測(cè)距應(yīng)用廣泛，本文主要介紹了AT89S52為核心的主要電路，搭建相對(duì)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，但在實(shí)際搭建中存在蜂鳴器聲音過小，報(bào)警不明顯等問題，需要進(jìn)一步改善電路。

[1]趙建順,王玉泰,超聲汽車防撞系統(tǒng)的研究[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001(09).

[2]華強(qiáng),激光-超聲-單片機(jī)組合汽車防撞系統(tǒng)[J].惠州大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2001(12).

[3]張建麗,張倩,汽車倒車防撞報(bào)警器的設(shè)計(jì)[J].商業(yè)文化(下半月),2011(11).