张弘扬 吉林工业职业技术学院电气与信息技术学院

基于单片机的汽车倒车雷达设计

张弘扬 吉林工业职业技术学院电气与信息技术学院

随着社会的发展进步，汽车开始普及，全民汽车时代即将到来，汽车倒车雷达是汽车上重要的装置。本系统的原理是超声波测距仪的发射探头发出超声波，当超声波遇到障碍物后反射回来，由超声波接收器接收，再由单片机计算出超声波发出与返回的时间，就可以计算出汽车与障碍物的距离，当距离小于报警距离时，单片机控制蜂鸣器与数码管显示发出报警信号。

倒车雷达 52单片机 超声波测距

本文研究的倒车雷达是众多应用在汽车上的高科技配置之一，倒车雷达渐渐变成了一个不可或缺的辅助工具，但是我国的汽车倒车雷达的装配率仅百分之五十左右。归根结底还是由于当前倒车雷达生产成本过高，所以，一款简单易用，成本低廉的倒车雷达的出现，越来越符合主流市场的需求与期望。

1.系统的设计

按照设计题目的总体需求，确定以下设计方案：本系统由采集模块，数转换模块，单片机和报警模块构成，系统的结构框图如图1-1。

图1-1系统结构图

系统流程：上电后，系统预热开机，汽车系统的各部进行自检，最后进行倒车雷达系统中的数据采集、数据传输、判断距离和声音报警。

2.超声波传感器的特性

超声波传感器的特性有频率特性和指向特性：

图2-1是超声波的频率特性曲线。f0＝40KHz为超声发射传感器的中心频率，在f0处，超声发射传感器所产生的超声机械波最强，因此，超声波发射传感器一定要使用非常接近中心频率f0的交流电压来激励。

图2-1超声发射传感器频率特性

指向特性是指超声波发生器向外发出连续的子波，辐射出一个半球波，这些子波没有指向性。但离开超声传感器的子波叠加会产生指向性。超声波传感器的指向角一般为40度到80度。

3.单片机控制部分

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。虽然STC89C52任然使用传统的MCS-51内核，但该公司对于芯片的改进使其具有比传统51单片机更丰富的功能。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

4 软件的开发环境

该系统使用C语言设计，C语言是一种计算机编程语言。其设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。在整个软件开发过程中始终使用的是Keil Software研发的集编译烧录于一体的且兼容C语言的开发软件。因为因为简单易学且功能齐全等的特点，该公司做的产品受广大使用者的青睐。

5 系统的软件设计

5.1 主程序设计

因为需要对车后距离进行时时刻刻的检测，就必须让系统长期的保持着运行的状态。对检测地点距离参数实时监测并反馈到单片机当中。对于反馈的数据于设定值进行比较处理，一旦检测出距离小于预设报警距离，单片机就会发出报警指令开始报警。当有警报的时候无论单片机在进行着什么工作都会切到报警界面并显示到液晶屏当中，驾驶员就可以通过显示的数据进行适当的处理，减少损失。

5.2 超声波测距子程序设计

具体流程是：系统初始化后驱动单片机将距离信号送入A/D转换器当中并对信号进行A/D转换，当转换好后再将数据返回单片机并存储在寄存器中。

5.3 倒车雷达系统控制数码管显示

本设计采用四位数码管显示，数码管显示可以让驾驶者更加直观的发现障碍物所处的距离，系统首先要对数码管进行初始化显示程序设定，数码管与主控芯片使用并行通信方式。当距离信号小于设置报警数值时，单片机就会控制蜂鸣器报警。

6.结束语

本文研究是基于STC89C52单片机的一种汽车倒车雷达系统。经验证系统稳定流畅，简单智能，低成本效率高，系统采用模块化编程，此种编程方式的优点是大大简化了程序之中的繁琐步骤，无论是对使用的效率还是后来的故障筛查都起到了至关重要的作用。汽车倒车雷达可以更加有效的避免新手驾驶员对车况以及驾驶技能的不熟练从而造成磕碰等事故引发的经济损失。

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