单片机与DSP中的基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现

0 引 言 　　汽车倒车防撞预警系统即是俗称的倒车雷达，是汽车泊车辅助装置。在汽车倒车时，倒车雷达采用超声波测距原理探测汽车尾部离障碍物的距离，当汽车尾部离障碍物的距离达到探测范围时，倒车雷达通过数码管实时动态显示距离。当汽车尾部离障碍物的距离达到设定的安全警告值时，倒车雷达发出报警声，以警示驾驶员，辅助驾驶员安全倒车。现在生产的中高档小轿车大多数都配置有倒车雷达，而出于节省成本等方面的考虑，经济型小轿车、大客车等其他车辆都没有配置倒车雷达。有市场需求的产品，必然会带动产品的开发设计。倒车雷达电路种类较多，本文介绍基于单片机控制的倒车雷达系统，该系统采用通用型单片机作为控制电路，方便系统功能 【倒车防撞预警系统简介】 倒车防撞预警系统，又称倒车雷达，是汽车泊车过程中的一种辅助装置，利用超声波测距原理来检测车辆与障碍物之间的距离。当车辆尾部与障碍物的距离达到预设的探测范围时，系统会在数码管上实时动态显示距离，并在距离达到安全警告值时发出报警声，提醒驾驶员注意，确保倒车过程的安全。 【系统设计与实现】 基于单片机的倒车防撞预警系统采用通用型单片机作为核心控制器，这种设计便于系统的功能扩展和升级。系统主要由以下几个部分组成： 1. **超声波传感器**：通常采用四路收发一体的封闭型超声波传感器，能够防水并提供稳定的超声波发射和接收功能。 2. **超声波发射与回波接收电路**：通过驱动电路提升超声波的发射强度，同时将回波信号转换为电信号，供后续处理。 3. **信号放大电路**：使用专用的集成电路如CX20106A对微弱的回波电信号进行放大，确保信号质量。 4. **单片机控制电路**：负责产生40 kHz的脉冲电压，控制超声波的发射与接收，同时进行时间测量和距离计算。 5. **显示电路**：通过LED数码管显示当前的最短距离。 6. **声音报警电路**：当距离低于安全阈值时，触发蜂鸣器报警。 系统工作流程如下：车辆倒车时，通过倒车档位启动系统，单片机开始工作，发射超声波脉冲并计时。回波返回后，单片机中断处理计算距离，并显示在数码管上。若有障碍物，会触发报警；若无障碍物，显示无回波提示，并持续监测。 【硬件电路设计】 - **超声波发射与回波接收电路**：采用四选一模拟开关CD4052，结合脉冲变压器提升驱动电压，超声波传感器EFR40RS接收并转换回波信号。 - **超声波电信号放大电路**：CX20106A集成电路用于信号放大和整形，确保信号的清晰度和稳定性。 这样的设计兼顾了成本效益和性能需求，简化了电路结构，有利于批量生产和维护。 【市场应用与前景】 尽管许多中高档车辆已配备倒车雷达，但经济型车辆和其他类型车辆仍有市场潜力。随着技术的进步和成本的降低，基于单片机的倒车防撞预警系统有望在更广泛的车型中得到应用，提高行车安全性，满足不同用户的需求。 基于单片机的倒车防撞预警系统是现代汽车电子技术的重要应用之一，它融合了单片机控制、超声波测距和信号处理等多个领域的技术，为驾驶员提供了有效的安全保障。随着技术的不断进步，这类系统的性能将会更加完善，为驾驶者带来更为智能化的驾驶体验。