吕宁 唐企尧

【摘 要】单片机倒车防撞话音播报本系统由超声波测距仪、温度补偿装置、液晶显示器、单片机微处理器、语音播报器和电源组成。本系统克服了现有倒车雷达系统的不健全用问题，降低了倒车碰撞事故的发生概率。

【关键词】单片机倒车防撞语音播报系统 ISD4004语音模块 超声波测距 倒车防撞

随着社会的发展，汽车的数量也在大幅攀升。汽车在倒车时屡屡发生碰撞事件，造成了人身伤亡和经济损失。针对这种情况，本文设计了单片机倒车防撞语音播报系统以单片机STC89C52为核心，通过超声波测距模块，在整个倒车过程中自动测量出车尾到最近障碍物的距离，然后通过语音模块播报并在液晶显示屏显示距离，提醒驾驶员注意刹车。

单片机倒车防撞语音播报系统框图如图1所示：

图1 单片机倒车防撞语音播报系统框图

一、硬件设计

（一）主控制器

采用STC89C52单片机。它有8kb的FPEROM和256字节RAM，可满足系统编程需要，并且价格低廉，性价比高，可以支持TTL电平直接下载程序，不需要专门编程器烧写程序。

（二）显示部分

采用LCD16O2液晶显示屏。它是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，其拥有友好的人机界面及强大的显示功能，特别适用于智能控制的可编程人性化显示。与中文液晶显示相比，英文液晶显示其编程更简单，具有功耗低，体积小，重量轻，寿命长，不产生电磁辐射污染等优点。

（三）语音提示模块

使用ISD4004语音模块。ISD4004系列单片语音录放电路是美国ISD公司的新一代产品，同早期美国ISD公司产品一样，它采用了ISD公司的Chip-Corder专利技术，多级存储技术，既声音无须A/D转换和D/A转换，采用直接模拟量存贮技术，因此能够真实、自然地再现语音、音乐效果声音，避免了一般固体录音电路量化和压缩造成的量化噪声和金属声。

（四）超声波测距电路

采用HC-SR04 超声波测距模块。它可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能， 测距精度可达高到 3mm。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 工作时，采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40KHZ的方波，自动检测是否有信号返回，有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=（高电平时间*声速（331.5+0.607*当前温度M/S））/2。

二、软件设计

软件系统采用模块化程序设计方法，分为主程序、显示程序、温度传感器程序、语音模块程序等。

（一）主程序主要完成1602LCD液晶屏的初始化，测量当前温度，发信号给超声波模块开始测距，计算距离（采用温度补偿），查询静音按键是否按下，按下关闭语音，没按下进入录音模式，然后进行语音播报距离等工作。

（二）1602LCD液晶显示程序主要完成显示模式初始化，模式设置，关闭显示，屏幕清屏，显示开启及设置光标起始位置，写地址，写数据，直到数据全部写完等工作。

（三）温度传感器程序主要完成对温度的读取，以便超声波模块计算距离时进行温度补偿，提高测距的精度。

（四）语音模块程序主要完成读取距离信息进行录音，调用语音片段进行播放测量出的距离等工作。

三、结束语

本文采用超声波测距，以声音和直观的LCD显示屏告知驾驶员汽车尾部障碍物的情况，解除了驾驶员在倒车时前后左右探视所引起的烦扰。由于采用了语音芯片，能够及时播报出当前的距离，克服了现有倒车雷达系统不健全的问题，降低了倒车碰撞事故的发生概率。

【参考文献】

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[2]雷思孝，李伯成，雷向莉.单片机原理及实用技术[M].西安：西安电子科技大学出版社， 2004.

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