基于單片機的汽車倒車雷達設計

張弘揚 吉林工業職業技術學院電氣與信息技術學院

基于單片機的汽車倒車雷達設計

張弘揚 吉林工業職業技術學院電氣與信息技術學院

隨著社會的發展進步，汽車開始普及，全民汽車時代即將到來，汽車倒車雷達是汽車上重要的裝置。本系統的原理是超聲波測距儀的發射探頭發出超聲波，當超聲波遇到障礙物后反射回來，由超聲波接收器接收，再由單片機計算出超聲波發出與返回的時間，就可以計算出汽車與障礙物的距離，當距離小于報警距離時，單片機控制蜂鳴器與數碼管顯示發出報警信號。

倒車雷達 52單片機 超聲波測距

本文研究的倒車雷達是眾多應用在汽車上的高科技配置之一，倒車雷達漸漸變成了一個不可或缺的輔助工具，但是我國的汽車倒車雷達的裝配率僅百分之五十左右。歸根結底還是由于當前倒車雷達生產成本過高，所以，一款簡單易用，成本低廉的倒車雷達的出現，越來越符合主流市場的需求與期望。

1.系統的設計

按照設計題目的總體需求，確定以下設計方案：本系統由采集模塊，數轉換模塊，單片機和報警模塊構成，系統的結構框圖如圖1-1。

圖1-1系統結構圖

系統流程：上電后，系統預熱開機，汽車系統的各部進行自檢，最后進行倒車雷達系統中的數據采集、數據傳輸、判斷距離和聲音報警。

2.超聲波傳感器的特性

超聲波傳感器的特性有頻率特性和指向特性：

圖2-1是超聲波的頻率特性曲線。f0＝40KHz為超聲發射傳感器的中心頻率，在f0處，超聲發射傳感器所產生的超聲機械波最強，因此，超聲波發射傳感器一定要使用非常接近中心頻率f0的交流電壓來激勵。

圖2-1超聲發射傳感器頻率特性

指向特性是指超聲波發生器向外發出連續的子波，輻射出一個半球波，這些子波沒有指向性。但離開超聲傳感器的子波疊加會產生指向性。超聲波傳感器的指向角一般為40度到80度。

3.單片機控制部分

STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。雖然STC89C52任然使用傳統的MCS-51內核，但該公司對于芯片的改進使其具有比傳統51單片機更豐富的功能。具有以下標準功能：8k字節Flash，512字節RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內置4KBEEPROM，MAX810復位電路，3個16位定時器/計數器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結構（兼容傳統51的5向量2級中斷結構），全雙工串行口。另外STC89X52可降至0Hz靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。

4 軟件的開發環境

該系統使用C語言設計，C語言是一種計算機編程語言。其設計目標是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產生少量的機器碼以及不需要任何運行環境支持便能運行的編程語言。在整個軟件開發過程中始終使用的是Keil Software研發的集編譯燒錄于一體的且兼容C語言的開發軟件。因為因為簡單易學且功能齊全等的特點，該公司做的產品受廣大使用者的青睞。

5 系統的軟件設計

5.1 主程序設計

因為需要對車后距離進行時時刻刻的檢測，就必須讓系統長期的保持著運行的狀態。對檢測地點距離參數實時監測并反饋到單片機當中。對于反饋的數據于設定值進行比較處理，一旦檢測出距離小于預設報警距離，單片機就會發出報警指令開始報警。當有警報的時候無論單片機在進行著什么工作都會切到報警界面并顯示到液晶屏當中，駕駛員就可以通過顯示的數據進行適當的處理，減少損失。

5.2 超聲波測距子程序設計

具體流程是：系統初始化后驅動單片機將距離信號送入A/D轉換器當中并對信號進行A/D轉換，當轉換好后再將數據返回單片機并存儲在寄存器中。

5.3 倒車雷達系統控制數碼管顯示

本設計采用四位數碼管顯示，數碼管顯示可以讓駕駛者更加直觀的發現障礙物所處的距離，系統首先要對數碼管進行初始化顯示程序設定，數碼管與主控芯片使用并行通信方式。當距離信號小于設置報警數值時，單片機就會控制蜂鳴器報警。

6.結束語

本文研究是基于STC89C52單片機的一種汽車倒車雷達系統。經驗證系統穩定流暢，簡單智能，低成本效率高，系統采用模塊化編程，此種編程方式的優點是大大簡化了程序之中的繁瑣步驟，無論是對使用的效率還是后來的故障篩查都起到了至關重要的作用。汽車倒車雷達可以更加有效的避免新手駕駛員對車況以及駕駛技能的不熟練從而造成磕碰等事故引發的經濟損失。

[1]李精華，曹君.基于51單片機控制系統的軟件延時程序的分析[J].桂林航天工業學院.2013.

[2]徐新艷.單片機原理、應用與實踐[M].北京：高等教育出版社.2010.

[3]李小松田文強倒車防撞報警系統的設計[J].太原科技大學學報.2011(3):9-13.