基于單片機(jī)的汽車倒車?yán)走_(dá)設(shè)計

張弘揚(yáng) 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣與信息技術(shù)學(xué)院

基于單片機(jī)的汽車倒車?yán)走_(dá)設(shè)計

張弘揚(yáng) 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣與信息技術(shù)學(xué)院

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，汽車開始普及，全民汽車時代即將到來，汽車倒車?yán)走_(dá)是汽車上重要的裝置。本系統(tǒng)的原理是超聲波測距儀的發(fā)射探頭發(fā)出超聲波，當(dāng)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(jī)計算出超聲波發(fā)出與返回的時間，就可以計算出汽車與障礙物的距離，當(dāng)距離小于報警距離時，單片機(jī)控制蜂鳴器與數(shù)碼管顯示發(fā)出報警信號。

倒車?yán)走_(dá) 52單片機(jī) 超聲波測距

本文研究的倒車?yán)走_(dá)是眾多應(yīng)用在汽車上的高科技配置之一，倒車?yán)走_(dá)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?yán)走_(dá)的裝配率僅百分之五十左右。歸根結(jié)底還是由于當(dāng)前倒車?yán)走_(dá)生產(chǎn)成本過高，所以，一款簡單易用，成本低廉的倒車?yán)走_(dá)的出現(xiàn)，越來越符合主流市場的需求與期望。

1.系統(tǒng)的設(shè)計

按照設(shè)計題目的總體需求，確定以下設(shè)計方案：本系統(tǒng)由采集模塊，數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，單片機(jī)和報警模塊構(gòu)成，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1。

圖1-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)流程：上電后，系統(tǒng)預(yù)熱開機(jī)，汽車系統(tǒng)的各部進(jìn)行自檢，最后進(jìn)行倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)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(fā)射傳感器的中心頻率，在f0處，超聲發(fā)射傳感器所產(chǎn)生的超聲機(jī)械波最強(qiáng)，因此，超聲波發(fā)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(fā)射傳感器頻率特性

指向特性是指超聲波發(fā)生器向外發(fā)出連續(xù)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(chǎn)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(jī)控制部分

STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。雖然STC89C52任然使用傳統(tǒng)的MCS-51內(nèi)核，但該公司對于芯片的改進(jìn)使其具有比傳統(tǒng)51單片機(jī)更豐富的功能。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外STC89X52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。

4 軟件的開發(fā)環(huán)境

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

5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

5.1 主程序設(shè)計

因為需要對車后距離進(jìn)行時時刻刻的檢測，就必須讓系統(tǒng)長期的保持著運(yùn)行的狀態(tài)。對檢測地點(diǎn)距離參數(shù)實時監(jiān)測并反饋到單片機(jī)當(dāng)中。對于反饋的數(shù)據(jù)于設(shè)定值進(jìn)行比較處理，一旦檢測出距離小于預(yù)設(shè)報警距離，單片機(jī)就會發(fā)出報警指令開始報警。當(dāng)有警報的時候無論單片機(jī)在進(jìn)行著什么工作都會切到報警界面并顯示到液晶屏當(dāng)中，駕駛員就可以通過顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，減少損失。

5.2 超聲波測距子程序設(shè)計

具體流程是：系統(tǒng)初始化后驅(qū)動單片機(jī)將距離信號送入A/D轉(zhuǎn)換器當(dāng)中并對信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)轉(zhuǎn)換好后再將數(shù)據(jù)返回單片機(jī)并存儲在寄存器中。

5.3 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)控制數(shù)碼管顯示

本設(shè)計采用四位數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管顯示可以讓駕駛者更加直觀的發(fā)現(xiàn)障礙物所處的距離，系統(tǒng)首先要對數(shù)碼管進(jìn)行初始化顯示程序設(shè)定，數(shù)碼管與主控芯片使用并行通信方式。當(dāng)距離信號小于設(shè)置報警數(shù)值時，單片機(jī)就會控制蜂鳴器報警。

6.結(jié)束語

本文研究是基于STC89C52單片機(jī)的一種汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)。經(jīng)驗證系統(tǒng)穩(wěn)定流暢，簡單智能，低成本效率高，系統(tǒng)采用模塊化編程，此種編程方式的優(yōu)點(diǎn)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(guān)重要的作用。汽車倒車?yán)走_(dá)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(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。

[1]李精華，曹君.基于51單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟件延時程序的分析[J].桂林航天工業(yè)學(xué)院.2013.

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