專(zhuān)利名稱(chēng)：基于單片機(jī)的倒車(chē)防撞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于交通安全領(lǐng)域的控制裝置。具體的說(shuō)，是涉及一種安裝于機(jī)動(dòng)車(chē)輛上防止倒車(chē)時(shí)發(fā)生碰撞的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，安裝于汽車(chē)上的倒車(chē)系統(tǒng)有多種，但都基本上為液晶熒屏動(dòng)態(tài)顯示，屏幕顯示開(kāi)始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，不用掛倒檔，只要發(fā)動(dòng)汽車(chē)，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車(chē)圖案以及車(chē)輛周?chē)系K物的距離，色彩清晰漂亮，外表美觀，安裝很方便。但是，這種倒車(chē)系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本高，動(dòng)輒幾千元，而且還存在盲區(qū)，功能單一，而且抗干擾能力不強(qiáng)，誤報(bào)也較多。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中給出的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種基于單片機(jī)的倒車(chē)防撞系統(tǒng)，該種倒車(chē)防撞系統(tǒng)選用的電子元件價(jià)格低廉，因此購(gòu)買(mǎi)成本低，而且具有響應(yīng)時(shí)間短、靈敏度高、無(wú)測(cè)試盲區(qū)的特點(diǎn)，還可以對(duì)單片機(jī)內(nèi)的程序進(jìn)行編制，使其功能得到充分開(kāi)發(fā)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種基于單片機(jī)的倒車(chē)防撞系統(tǒng)，包括單片機(jī)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括一個(gè)超聲波發(fā)射電路、一個(gè)超聲波接收電路、一個(gè)LCD顯示器、一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)電路以及一個(gè)報(bào)警電路；其中，所述超聲波發(fā)射電路的信號(hào)輸入端連接至所述單片機(jī)的發(fā)射信號(hào)控制輸出端，所述超聲波接收電路的信號(hào)輸出端連接至所述單片機(jī)的接收信號(hào)控制輸入端；所述單片機(jī)通過(guò)對(duì)應(yīng)端口分別向所述LCD顯示器、掃描驅(qū)動(dòng)電路以及報(bào)警電路輸出控制信號(hào)。優(yōu)化實(shí)施方案為，所述單片機(jī)選用AT89C51控制器；所述超聲波發(fā)射電路采用 TCT40 - 16T型超聲波發(fā)射換能器。本實(shí)用新型具有如下有益效果本種倒車(chē)防撞系統(tǒng)由AT89C51控制器、超聲波發(fā)射電路、接收電路、聲音報(bào)警電路和LCD顯示電路組成。當(dāng)?shù)管?chē)時(shí)，發(fā)射和接收電路工作，經(jīng)過(guò)AT89C51數(shù)據(jù)處理將車(chē)尾距離障礙物的距離顯示在IXD，如果距離小于系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，報(bào)警電路會(huì)鳴叫預(yù)警，提醒司機(jī)注意車(chē)距。其中AT89C51是主控芯片，支持在線下載程序，方便調(diào)試，有8kB的Flash、32個(gè)I/O 口、三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、八個(gè)中斷源、全雙工UART 串行口和看門(mén)狗定時(shí)器等，既滿(mǎn)足了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，也滿(mǎn)足了日后擴(kuò)展的需求。該種倒車(chē)防撞系統(tǒng)選用的電子元件價(jià)格低廉，因此購(gòu)買(mǎi)成本低，而且具有響應(yīng)時(shí)間短、靈敏度高、 無(wú)測(cè)試盲區(qū)的特點(diǎn)，還可以對(duì)單片機(jī)內(nèi)的程序進(jìn)行編制，使其功能得到充分開(kāi)發(fā)。


圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)硬件電路圖。圖2是本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型中超聲波發(fā)射電路的電氣原理圖。[0011]圖4是本實(shí)用新型中超聲波接收電路的電氣原理圖。圖5是本實(shí)用新型中報(bào)警電路的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明由圖2所示，該種基于單片機(jī)的倒車(chē)防撞系統(tǒng)，包括單片機(jī)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括一個(gè)超聲波發(fā)射電路、一個(gè)超聲波接收電路、一個(gè)LCD顯示器、一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)電路以及一個(gè)報(bào)警電路；其中，所述超聲波發(fā)射電路的信號(hào)輸入端連接至所述單片機(jī)的發(fā)射信號(hào)控制輸出端，所述超聲波接收電路的信號(hào)輸出端連接至所述單片機(jī)的接收信號(hào)控制輸入端；所述單片機(jī)通過(guò)對(duì)應(yīng)端口分別向所述LCD顯示器、掃描驅(qū)動(dòng)電路以及報(bào)警電路輸出控制信號(hào)。圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)硬件電路圖，其中AT89C51是主控芯片，支持在線下載程序，方便調(diào)試，有8kB的Flash、32個(gè)I/O 口、三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、八個(gè)中斷源、全雙工 UART串行口和看門(mén)狗定時(shí)器等，既滿(mǎn)足了本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，也滿(mǎn)足了日后擴(kuò)展的需求。本實(shí)施例采用AT89C51單片機(jī)，Pl. 0端口接超聲波發(fā)射電路。Pl. 0引腳輸出的將是軟件方式產(chǎn)生的40kHz方波，而P3.2(INT0)則被用來(lái)接收回波。P2. 0引腳接蜂鳴器電路，P2. 4到 P2. 7接4個(gè)LED數(shù)碼管。當(dāng)系統(tǒng)通電后指示電路的發(fā)光二極管將會(huì)點(diǎn)亮，指示系統(tǒng)處在正常工作狀態(tài)。單片機(jī)的9引腳接復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，程序出現(xiàn)死循環(huán)時(shí)，按下復(fù)位按鈕電路會(huì)重新開(kāi)始正常工作。所述單片機(jī)選用AT89C51控制器；所述超聲波發(fā)射電路采用TCT40 - 16T型超聲波發(fā)射換能器。圖3是本實(shí)用新型中超聲波發(fā)射電路的電氣原理圖，超聲波發(fā)射部分是為了讓超聲波發(fā)射換能器TCT40 — 16T能向外界發(fā)出40kHz左右的方波脈沖信號(hào)。40 kHz左右的方波脈沖信號(hào)的產(chǎn)生通常有兩種方法采用硬件如由555振蕩產(chǎn)生或軟件如單片機(jī)軟件編程輸出，本系統(tǒng)采用后者。編程由單片機(jī)P1.0端口輸出40 kHz左右的方波脈沖信號(hào)，由于單片機(jī)端口輸出功率不夠，40 kHz方波脈沖信號(hào)分成兩路，送給一個(gè)由74HC04組成的推挽式電路進(jìn)行功率放大以便使發(fā)射距離足夠遠(yuǎn)，滿(mǎn)足測(cè)量距離要求，最后送給超聲波發(fā)送換能器TCT40 - 16T以聲波形式發(fā)射到空氣中。發(fā)射部分的電路如圖3-3所示，圖中輸出端上拉電阻R31，R32，一方面可以提高反向器74HC04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲換能器的阻尼效果。圖4是本實(shí)用新型中超聲波接收電路的電氣原理圖。TCT40 — 16T發(fā)射超聲波的在空氣中傳播，遇到障礙物就會(huì)返回，超聲波接收部分是為了將反射波(回波)順利接收到超聲波接收換能器TCT40 - 16R進(jìn)行轉(zhuǎn)換變成電信號(hào)，并對(duì)此電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、 整形等處理后，這里用索尼公司生產(chǎn)的集成芯片CX20106，得到一個(gè)負(fù)脈沖送給單片機(jī)的 P3.2(INT0)引腳，以產(chǎn)生一個(gè)中斷。接收部分的電路如圖2-4所示，可以看到，集成芯片 CX20106在接收部分電路中起了很大的作用。CX20106是一款應(yīng)用廣泛的紅外線檢波接收的專(zhuān)用芯片，其具有功能強(qiáng)、性能優(yōu)越、外圍。接口簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，由于紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測(cè)距的超聲波頻率40kHz比較接近，而且CX20106內(nèi)部設(shè)置的濾波器中心頻率f0五可由其5腳外接電阻調(diào)節(jié)，阻值越大中心頻率越低，范圍為30 60kHz，故本次設(shè)計(jì)用它來(lái)做接收電路。CX20106內(nèi)部由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器及整形電路構(gòu)成。工作過(guò)程如下接收的回波信號(hào)先經(jīng)過(guò)前置放大器和限幅放大器，將信號(hào)調(diào)整到合適幅值的矩形脈沖，由濾波器進(jìn)行頻率選擇，濾除干擾信號(hào)，再經(jīng)整形， 送給輸出端7腳。當(dāng)接收到與CX20106濾波器中心頻率相符的回波信號(hào)時(shí)，其輸出端7腳就輸出低電平，而輸出端7腳直接接到AT89S52的INTO引腳上，以觸發(fā)中斷。若頻率有一些誤差，可調(diào)節(jié)芯片引腳5的外接電阻R42，將濾波器的中心頻率設(shè)置在40 kHz，就可達(dá)到理想效果。 報(bào)警部分主要利用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)有一定頻率的信號(hào)輸入時(shí)，首先經(jīng)過(guò)三極管對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，然后傳至蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警部分的電路圖如圖5所示。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)的倒車(chē)防撞系統(tǒng)，包括單片機(jī)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括一個(gè)超聲波發(fā)射電路、一個(gè)超聲波接收電路、一個(gè)LCD顯示器、一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)電路以及一個(gè)報(bào)警電路；其中，所述超聲波發(fā)射電路的信號(hào)輸入端連接至所述單片機(jī)的發(fā)射信號(hào)控制輸出端，所述超聲波接收電路的信號(hào)輸出端連接至所述單片機(jī)的接收信號(hào)控制輸入端；所述單片機(jī)通過(guò)對(duì)應(yīng)端口分別向所述LCD顯示器、掃描驅(qū)動(dòng)電路以及報(bào)警電路輸出控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的倒車(chē)防撞系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)選用AT89C51控制器；所述超聲波發(fā)射電路采用TCT40 — 16T型超聲波發(fā)射換能器。
專(zhuān)利摘要一種基于單片機(jī)的倒車(chē)防撞系統(tǒng)。主要解決現(xiàn)有的倒車(chē)?yán)走_(dá)成本高且功能單一的問(wèn)題。其特征在于所述系統(tǒng)還包括一個(gè)超聲波發(fā)射電路、一個(gè)超聲波接收電路、一個(gè)LCD顯示器、一個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)電路以及一個(gè)報(bào)警電路；其中，所述超聲波發(fā)射電路的信號(hào)輸入端連接至所述單片機(jī)的發(fā)射信號(hào)控制輸出端，所述超聲波接收電路的信號(hào)輸出端連接至所述單片機(jī)的接收信號(hào)控制輸入端；所述單片機(jī)通過(guò)對(duì)應(yīng)端口分別向所述LCD顯示器、掃描驅(qū)動(dòng)電路以及報(bào)警電路輸出控制信號(hào)。該種倒車(chē)防撞系統(tǒng)具有生產(chǎn)成本低、無(wú)測(cè)試盲區(qū)、可測(cè)量障礙物距離的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60Q9/00GK202320086SQ201120491199
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者于瑞豐, 岳亞杰, 張曉晶, 楊莉, 沙晨明 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)