倒车雷达的设计
09电气 罗卿 柯文华 孙斌
本系统以AT89S51控制器为核心、40KHz方波信号升压电路、超声波发射换能器、超声波接收换能器、信号放大与整形电路、液晶显示模块、键盘控制电路、语音播报电路、测温电路。由本系统构建的超声波测距仪具有测量准确，显示便捷，操作灵活，反应迅速，使用方便，系统工作稳定，耗电量低等许多特点。夜 明
一、倒车雷达的主要功能概述
●实时显示测量距离；
●实时显示当前环境温度；
●距离1.5m开始语音播报测量距离,尔后每变化0.2m均报告之
●当距离小于1.5m蜂鸣器报警
●当距离小于0.5m输出紧急停止的灯光警示
社会发展的规律
●具有开机音乐及语音提示
●倒车语音注意提示,0.3m时则紧急告示
●具有语音播报使能控制；
●使用4节AA干电池供电；
二、倒车雷达的主要技术指标
测量距离：0.25m-3.5m天河区先烈东小学
测温范围：-55℃-125℃
测量距离精确度：+-15cm
实时播报声音功率：0.5W
美国发现无敌细菌工作电流：100mA(min)、110mA(max)
输入电源电压：DC6V
江口涣
二 方案论证
(一)超声波发射方案
方案一 基本模拟电路搭建 用基本门电路、模拟电路来产生40kHz的方波，电路结构复杂，稳定性差，故障系数大，不易调试。
图1 并联非门的推挽发射电路
方案二 单片机产生方波并采用非门推挽电路驱动 用单片机控制产生40kHz方波，产生的波形平稳。且由于使用软硬件结合的方式，所以电路结构简单、调试也相对方便。与第一种方案比较优点是非常明显的。我们选择了第二种方案。采用并联非门的推挽电路（如图2）可以防止发射波形的畸变，虽然由于电源电压是5V，发射到超声波换能器的电压不会大于5V，在这种发射电压下不能测量到很远的距离。但对于倒车雷达来说,足以达到要求.如图1所示.
（二）接收电路的方案比较、设计与论证
方案一、将接收到的信号采用两级放大电路后，经锁相环LM567选频后送到单片机的外部中断入口（如图4），由于系统要使用单电源供电，所以要使用单电源的高带宽的运算放大器。对于运算放大器要为其提供偏置电压以保证其有合适的静态工作点，这样电源电压的波动就会引入很大的噪声，对于远距离的回波信号就无法放大，与此同时锁相环LM567的响应也十分灵敏，即使其它40KHz的波形也可以使其触发，外界空间的电磁也可能产生干扰，系统工作可能不稳定。因此我们不采用这个方案。
方案二、采用集成接收芯片对超声波回波信号进行放大与整形，在这里我们采用SONY公司生产的红外接收专用芯片CX20106A（电路如图5所示），由于它的接收频率在38KHz，与超声波回波频率40KHz较为接近。CX20106A内部集成了前置放大与限幅放大，总增益可达80dB，带通滤波电路，峰值检波，噪声抑制电路，自动增益控制电路和波形整形电路。可以通过调整外部的电容C1调整它的接收灵敏度，调整外部电阻R3可以的调整它的接收中心频率与增益，它工作稳定，灵敏度高，功耗小，接收回波能力强，所以我们采用这个方案作为接收电路。
图2基于CX20106A的超声波接收电路
（三）陈剖建显示模块方案
方案一 段码显示。段码显示需要专门的驱动，增大了硬件电路，调试不易。而且用段码表示不够直观，因此不采用这种方案
方案二 单片机控制1602液晶显示。控制部分集成在单片机内软件调试，硬件集成度大，为本方案所采用。
（四）测温模块方案
方案一 热电阻测温 热电阻测量温度,精度和灵敏度都可以,但是它的电阻值与温度的线性关系不好.不便用数字的方法处理。
方案二 热电偶测温热电偶是温度测量中应用最广泛的一种传感器 .在一般的测量和控制中,常用于中高温的温度检测.在测量中需要温度的冷端补偿,在数字电子中实现不方便 。
方案三 用DS18B20温度传感器实现测温。上述两种方案还都须要A/D转换器。温度传感器
DS18B20，它是1-wire设备。1-wire单总线是Maxim全资子公司Dallas的一项专有技术。与目前多数标准串行数据通信方式，如SPI/I2C/MICROWIRE不同，它采用单根信号线，既传输数据位，又传输数据位的定时同步信号，而且数据传输是双向的。DS18B20可以测量-55℃--125℃之间的温度，测量精度可达0.0625，是一个很好的温度传感器。大多数1-wire器件不需要额外的供电电源，可直接从单总线上获得足够的电源电流（即寄生供电方式）。它具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议