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1、车载倒车雷达系统设计 王旭 07车辆一班 本课题的主要研究内容有以下几个 方面 (1) 简述了设计和设计超声波汽车倒车探测器的目的和意义 ，以及超声波汽车倒车探测器的应用及发展状况。 (2) 简要论述了超声波汽车倒车探测器的工作原理、基本组 成，以及系统的方案，工作流程和系统的性能要求。 (3) 重点对超声波汽车倒车探测器硬件部分进行了分析与设 计。主要是对超声波发射、接收，报警电路的分析与设 计。 (4) 较为详细的说明了系统软件流程，给出了流程图和相关 程序。 (5) 最后对超声波汽车倒车探测器研制过程中所做工作进行 了总结。 汽车倒车雷达是一种旨在倒车防护 的汽车防撞系统。 倒车雷达的发
2、展 第一代的倒车雷达系统是轰鸣器。 第二代倒车雷达可以显示车后障碍物离车的距 离。 第三代用液晶荧屏显示，特别是荧屏显示开始出 现动态显示系统。 第四代魔幻镜倒车雷达，采用了最新仿生超声雷 达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地 测知2米内的障碍物，用不同等级的声音提示 和直观的显示提醒驾驶员。 第五代倒车雷达是专门为高档轿车生产的，它的 整合了高档轿车具备的影音系统，可以在显示 器上观看DVD影像。 可视倒车雷达 测距方式 (1)激光测距 (2)红外线测距 (3)CCD 摄像机 (4)超声波测距 激光测距 优点:测量时间短、量程大、精度高 缺点:工作环境是处于高速运动的车体中，振动大，使其
3、稳定性、可靠 性差 红外线测距 优点:有显著的热效应和较强的穿透云雾的能力 缺点:波长及大小很难准确分辩，距离分辨率低 优点:有尺寸小、质量轻、功耗小、噪声低、动态范围大、光计量准确 缺点:价格较高，成像速度较慢 CCD摄像机 超声波测距 优点：不受无线电频谱资源限制，易于抗电磁干扰设计；超声波测距系 统成本低、性能稳定可靠 缺点：超声波的传输速度受天气影响较大，另一方面是对于远距离的障 碍物，由于反射波过于微弱，使得灵敏度下降。 设计原理 系统电路的设计 74HC04具有放大作用，对称的传输延迟和转换时间，其工 作电压为2V至6V，具有高抗扰度 超声波发射电路 Protel 操作 超声波接收
4、电路 考虑因素:由于超声波在空气中传播，其能量 会随传输距离的增大而减小，从远距离障 碍物反射的回波信号一般比较弱，所以在 设计超声波接收电路时，要有较大的放大 倍数；为减小环境噪声对回波信号的影响 ，也要考虑选用滤波特性较好的电路，使 回波易于检测。 CXA20106A 时钟电路的设计 时钟电路一般由晶体震荡器、晶震控制芯片和电容组成，给单片机提供一个工作 频率。单片机内部有一个用于构成震荡器的高增益反相放大器，此放大器的输入 和输出端分别是XTAL1和XTAL2，在XTAL1和XTAL2上外接时钟源即可构成时钟电 路。本设计采用内部时钟产生方式。 警报电路 蜂鸣器被直接跨接于三极管的集电极
5、与电源之间，而位居三极管主电流 的回路上，单片机则通过控制基极的电压控制三极管开关的开启与闭合 动作，从而控制蜂鸣器的开启与关闭。 总体电路图 单片机程序设计 程序初始化 程序初始化主要进行数据的准备，对标志时间进行 存储，计时器清零。进行接收与计算的准备工作。 ORG 0000H L JMP START ORG 002BH START： MOV TMOD，#01H；选择及时方式1 MOV TL0，#00H；计时器清零 MOV TH0，#00H MOV R0，#1eH；存储声波传送10米所需的时间 MOV R0，#12H；存储声波传送6米所需的时间 超声波发生子程序 测距系统中的超声波传感器采
6、用UCM40的压电 陶瓷传感器，这由单片机执行下面程序来产 生。 HERE： CPL P1.3 ；输出方波 NOP ； NOP ； NOP ； DJNZ 14H，HERE； SETB TR0 ；开启外部中断 超声波接收程序 当收到超声波反射波时，单片机在INT0端产生一个中断 请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服 务子程序，提取时间进行距离的计算。 PUSH PSW PUSH ACC CLR C；清进位CY MOV R7，TH0 ；读取时间值 MOV R6，TL0 MOV A，R6 SETB EX0 ；开外部中断0 POP ACC POP PSW Keil 操作 结论 (1) 对超声波汽车倒车探测器产生背景，发展 历程及应用现状进行深刻认识根据使用现场环 境及实际需求，提出了几种测量方案，并且详 尽地分析了每种方案的优劣。 (2) 硬件中采用蜂鸣器发声报警，迅捷的把测 量结果显示给驾驶人员。 (3) 基于模块化程序设计思想进行软件编程， 保证了测量的分辨率和精度，。 (4)倒车时当汽车与障碍物的距离小于所设定的 安全距离时，系统便发出报警，提醒驾驶员， 防止汽车的碰撞或擦伤，具有很强的实用性。 谢谢谢谢
