基于Arduino的倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計

劉楚紅　董鎮(zhèn)　錢宇捷　陶立　柳盛東

摘 要： 簡要介紹了一種基于Arduino新型集成開發(fā)環(huán)境的倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計方案，包括對該方案設(shè)計原理、軟硬件設(shè)計和試驗結(jié)果的介紹。該方案基于超聲波的測速原理，采用Arduino作為主控制器，結(jié)合超聲波測距模塊、聲光報警模塊、LCD1602液晶顯示模塊、溫度檢測模塊，對倒車雷達系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計進行了詳細描述。試驗證明，該系統(tǒng)能夠達到實用目的并且運行穩(wěn)定，對Arduino開發(fā)環(huán)境的應用有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞： Arduino； 倒車雷達系統(tǒng)； 超聲波測距； 聲光報警系統(tǒng)

中圖分類號： TN957?34； TP368.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）17?0148?03

Abstract： The design scheme of reversing radar system based on Arduino IDE， including the design principle， software design， hardware design and test result， is briefly introduced in this paper. Arduino Mega2560 taken as a main controller is used in this scheme based on the principle of ultrasonic ranging. The key points in the hardware and software design of the system are described in combination with ultrasonic ranging module， sound?light alarm module， LCD 1602 module and temperature detection module. The test results indicate that the reversing radar system can achieve the practical purpose and run stably. It has a certain reference value for the application of Arduino IDE.

Keywords： Arduino； reversing radar system； ultrasonic ranging； sound?light alarm system

0 引 言

Arduino 是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，它由硬件（Atmel AVR單片機、I/O接口及相關(guān)電路等）和軟件（Arduino IDE）組成。Arduino的硬件平臺是完全開放的，任何人均可從其官網(wǎng)上下載最新的PCB設(shè)計進行復制。硬件平臺包括基于AVR 微控制器的主控制電路板以及大量的輸入、輸出電子模塊，由于各類模塊與主控制電路板連接時無需焊接，只需像積木一樣拼接即可，因此Arduino也被稱為“電子積木”[1]。在軟件方面，Arduino有屬于自己的基于Eclipse的IDE軟件開發(fā)環(huán)境，采用類C++的語言進行編程，很多在單片機編程中常用到的功能都被模塊化封裝成一個個子函數(shù)供程序開發(fā)者調(diào)用，從而大大簡化了程序開發(fā)工作。此外，由于可以使用USB將編寫好的程序下載到Arduino開發(fā)板，使程序的燒寫和修改變得更加容易[2?4]。

本文提出了一種基于Arduino開發(fā)環(huán)境的簡易倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計方案，該系統(tǒng)可以通過LCD1602液晶顯示屏實時顯示車后部與障礙物的距離，并在小于安全距離時聲光報警。此外，通過溫度傳感器，該系統(tǒng)還可以在液晶顯示屏上實時顯示車內(nèi)溫度。

1 設(shè)計原理

1.1 系統(tǒng)組成

汽車防撞報警電路系統(tǒng)由Arduino控制板及外圍電路、超聲波發(fā)射部分、超聲波接收部分、溫度檢測部分、數(shù)據(jù)顯示部分構(gòu)成，加報警電路即構(gòu)成倒車雷達。系統(tǒng)總體框架設(shè)計如圖1所示。Arduino板根據(jù)超聲波發(fā)射器和接收器檢測到的時間間隔信息，計算出超聲波測距裝置與障礙物之間的距離，并與溫度傳感器接收到的溫度信息一并顯示在液晶屏上。

1.2 超聲波測距原理

超聲測距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。

5 結(jié) 語

本文著重介紹了基于Arduino這一新型集成開發(fā)環(huán)境的倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計，通過較低的成本實現(xiàn)了超聲波測距、聲光報警、溫度檢測、液晶顯示等多項功能，具有一定的實用價值，同時對于Arduino開發(fā)環(huán)境的廣泛應用具有較好的參考價值。

參考文獻

[1] 康凌.基于Arduino的超聲測距系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子世界，2013 （20）：140?141.

[2] 紀欣然.基于Arduino開發(fā)環(huán)境的智能尋光小車設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（15）：161?163.

[3] 高磊.Arduino讓我們愛上制作[J].無線電，2010（9）：6?7.

[4] [美]BANZI Massimo.愛上Arduino[M].2版.北京：科學出版社，2012.

[5] 王安敏，張凱.基于AT89C52單片機的超聲波測距系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006（6）：45?49.

[6] 張健，李鋼.超聲波測距系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J].合肥工業(yè)大學學報：自然科學版，2004，27（6）：640?643.

[7] 路錦正，王建勤，楊紹國，等.超聲波測距儀的設(shè)計[J].傳感器技術(shù)，2002，21（8）：29?34.

[8] 蔡睿妍.Arduino的原理及應用[J].電子設(shè)計工程，2012，20（16）：155?157.

[9] 李軍，申俊澤.超聲測距模塊HC?SR04的超聲波測距儀設(shè)計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2011，11（10）：78?79.

[10] 蘇琳.基于HC?SR04的超聲波測距器的設(shè)計[J].科技信息，2012（9）：125?126.

摘 要： 簡要介紹了一種基于Arduino新型集成開發(fā)環(huán)境的倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計方案，包括對該方案設(shè)計原理、軟硬件設(shè)計和試驗結(jié)果的介紹。該方案基于超聲波的測速原理，采用Arduino作為主控制器，結(jié)合超聲波測距模塊、聲光報警模塊、LCD1602液晶顯示模塊、溫度檢測模塊，對倒車雷達系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計進行了詳細描述。試驗證明，該系統(tǒng)能夠達到實用目的并且運行穩(wěn)定，對Arduino開發(fā)環(huán)境的應用有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞： Arduino； 倒車雷達系統(tǒng)； 超聲波測距； 聲光報警系統(tǒng)

中圖分類號： TN957?34； TP368.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）17?0148?03

Abstract： The design scheme of reversing radar system based on Arduino IDE， including the design principle， software design， hardware design and test result， is briefly introduced in this paper. Arduino Mega2560 taken as a main controller is used in this scheme based on the principle of ultrasonic ranging. The key points in the hardware and software design of the system are described in combination with ultrasonic ranging module， sound?light alarm module， LCD 1602 module and temperature detection module. The test results indicate that the reversing radar system can achieve the practical purpose and run stably. It has a certain reference value for the application of Arduino IDE.

Keywords： Arduino； reversing radar system； ultrasonic ranging； sound?light alarm system

0 引 言

Arduino 是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，它由硬件（Atmel AVR單片機、I/O接口及相關(guān)電路等）和軟件（Arduino IDE）組成。Arduino的硬件平臺是完全開放的，任何人均可從其官網(wǎng)上下載最新的PCB設(shè)計進行復制。硬件平臺包括基于AVR 微控制器的主控制電路板以及大量的輸入、輸出電子模塊，由于各類模塊與主控制電路板連接時無需焊接，只需像積木一樣拼接即可，因此Arduino也被稱為“電子積木”[1]。在軟件方面，Arduino有屬于自己的基于Eclipse的IDE軟件開發(fā)環(huán)境，采用類C++的語言進行編程，很多在單片機編程中常用到的功能都被模塊化封裝成一個個子函數(shù)供程序開發(fā)者調(diào)用，從而大大簡化了程序開發(fā)工作。此外，由于可以使用USB將編寫好的程序下載到Arduino開發(fā)板，使程序的燒寫和修改變得更加容易[2?4]。

本文提出了一種基于Arduino開發(fā)環(huán)境的簡易倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計方案，該系統(tǒng)可以通過LCD1602液晶顯示屏實時顯示車后部與障礙物的距離，并在小于安全距離時聲光報警。此外，通過溫度傳感器，該系統(tǒng)還可以在液晶顯示屏上實時顯示車內(nèi)溫度。

1 設(shè)計原理

1.1 系統(tǒng)組成

汽車防撞報警電路系統(tǒng)由Arduino控制板及外圍電路、超聲波發(fā)射部分、超聲波接收部分、溫度檢測部分、數(shù)據(jù)顯示部分構(gòu)成，加報警電路即構(gòu)成倒車雷達。系統(tǒng)總體框架設(shè)計如圖1所示。Arduino板根據(jù)超聲波發(fā)射器和接收器檢測到的時間間隔信息，計算出超聲波測距裝置與障礙物之間的距離，并與溫度傳感器接收到的溫度信息一并顯示在液晶屏上。

1.2 超聲波測距原理

超聲測距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。

5 結(jié) 語

本文著重介紹了基于Arduino這一新型集成開發(fā)環(huán)境的倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計，通過較低的成本實現(xiàn)了超聲波測距、聲光報警、溫度檢測、液晶顯示等多項功能，具有一定的實用價值，同時對于Arduino開發(fā)環(huán)境的廣泛應用具有較好的參考價值。

參考文獻

[1] 康凌.基于Arduino的超聲測距系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子世界，2013 （20）：140?141.

[2] 紀欣然.基于Arduino開發(fā)環(huán)境的智能尋光小車設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（15）：161?163.

[3] 高磊.Arduino讓我們愛上制作[J].無線電，2010（9）：6?7.

[4] [美]BANZI Massimo.愛上Arduino[M].2版.北京：科學出版社，2012.

[5] 王安敏，張凱.基于AT89C52單片機的超聲波測距系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006（6）：45?49.

[6] 張健，李鋼.超聲波測距系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J].合肥工業(yè)大學學報：自然科學版，2004，27（6）：640?643.

[7] 路錦正，王建勤，楊紹國，等.超聲波測距儀的設(shè)計[J].傳感器技術(shù)，2002，21（8）：29?34.

[8] 蔡睿妍.Arduino的原理及應用[J].電子設(shè)計工程，2012，20（16）：155?157.

[9] 李軍，申俊澤.超聲測距模塊HC?SR04的超聲波測距儀設(shè)計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2011，11（10）：78?79.

[10] 蘇琳.基于HC?SR04的超聲波測距器的設(shè)計[J].科技信息，2012（9）：125?126.

摘 要： 簡要介紹了一種基于Arduino新型集成開發(fā)環(huán)境的倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計方案，包括對該方案設(shè)計原理、軟硬件設(shè)計和試驗結(jié)果的介紹。該方案基于超聲波的測速原理，采用Arduino作為主控制器，結(jié)合超聲波測距模塊、聲光報警模塊、LCD1602液晶顯示模塊、溫度檢測模塊，對倒車雷達系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計進行了詳細描述。試驗證明，該系統(tǒng)能夠達到實用目的并且運行穩(wěn)定，對Arduino開發(fā)環(huán)境的應用有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞： Arduino； 倒車雷達系統(tǒng)； 超聲波測距； 聲光報警系統(tǒng)

中圖分類號： TN957?34； TP368.1 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）17?0148?03

Abstract： The design scheme of reversing radar system based on Arduino IDE， including the design principle， software design， hardware design and test result， is briefly introduced in this paper. Arduino Mega2560 taken as a main controller is used in this scheme based on the principle of ultrasonic ranging. The key points in the hardware and software design of the system are described in combination with ultrasonic ranging module， sound?light alarm module， LCD 1602 module and temperature detection module. The test results indicate that the reversing radar system can achieve the practical purpose and run stably. It has a certain reference value for the application of Arduino IDE.

Keywords： Arduino； reversing radar system； ultrasonic ranging； sound?light alarm system

0 引 言

Arduino 是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，它由硬件（Atmel AVR單片機、I/O接口及相關(guān)電路等）和軟件（Arduino IDE）組成。Arduino的硬件平臺是完全開放的，任何人均可從其官網(wǎng)上下載最新的PCB設(shè)計進行復制。硬件平臺包括基于AVR 微控制器的主控制電路板以及大量的輸入、輸出電子模塊，由于各類模塊與主控制電路板連接時無需焊接，只需像積木一樣拼接即可，因此Arduino也被稱為“電子積木”[1]。在軟件方面，Arduino有屬于自己的基于Eclipse的IDE軟件開發(fā)環(huán)境，采用類C++的語言進行編程，很多在單片機編程中常用到的功能都被模塊化封裝成一個個子函數(shù)供程序開發(fā)者調(diào)用，從而大大簡化了程序開發(fā)工作。此外，由于可以使用USB將編寫好的程序下載到Arduino開發(fā)板，使程序的燒寫和修改變得更加容易[2?4]。

本文提出了一種基于Arduino開發(fā)環(huán)境的簡易倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計方案，該系統(tǒng)可以通過LCD1602液晶顯示屏實時顯示車后部與障礙物的距離，并在小于安全距離時聲光報警。此外，通過溫度傳感器，該系統(tǒng)還可以在液晶顯示屏上實時顯示車內(nèi)溫度。

1 設(shè)計原理

1.1 系統(tǒng)組成

汽車防撞報警電路系統(tǒng)由Arduino控制板及外圍電路、超聲波發(fā)射部分、超聲波接收部分、溫度檢測部分、數(shù)據(jù)顯示部分構(gòu)成，加報警電路即構(gòu)成倒車雷達。系統(tǒng)總體框架設(shè)計如圖1所示。Arduino板根據(jù)超聲波發(fā)射器和接收器檢測到的時間間隔信息，計算出超聲波測距裝置與障礙物之間的距離，并與溫度傳感器接收到的溫度信息一并顯示在液晶屏上。

1.2 超聲波測距原理

超聲測距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。

5 結(jié) 語

本文著重介紹了基于Arduino這一新型集成開發(fā)環(huán)境的倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計，通過較低的成本實現(xiàn)了超聲波測距、聲光報警、溫度檢測、液晶顯示等多項功能，具有一定的實用價值，同時對于Arduino開發(fā)環(huán)境的廣泛應用具有較好的參考價值。

參考文獻

[1] 康凌.基于Arduino的超聲測距系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子世界，2013 （20）：140?141.

[2] 紀欣然.基于Arduino開發(fā)環(huán)境的智能尋光小車設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（15）：161?163.

[3] 高磊.Arduino讓我們愛上制作[J].無線電，2010（9）：6?7.

[4] [美]BANZI Massimo.愛上Arduino[M].2版.北京：科學出版社，2012.

[5] 王安敏，張凱.基于AT89C52單片機的超聲波測距系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2006（6）：45?49.

[6] 張健，李鋼.超聲波測距系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J].合肥工業(yè)大學學報：自然科學版，2004，27（6）：640?643.

[7] 路錦正，王建勤，楊紹國，等.超聲波測距儀的設(shè)計[J].傳感器技術(shù)，2002，21（8）：29?34.

[8] 蔡睿妍.Arduino的原理及應用[J].電子設(shè)計工程，2012，20（16）：155?157.

[9] 李軍，申俊澤.超聲測距模塊HC?SR04的超聲波測距儀設(shè)計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2011，11（10）：78?79.

[10] 蘇琳.基于HC?SR04的超聲波測距器的設(shè)計[J].科技信息，2012（9）：125?126.