超声波汽车防撞报警器是超声波测距的重要应用。
停放汽车时,可以使用超声波反射检测汽车后部与障碍物之间的距离,并提供多级声光警报。
介绍了一种基于MC68HC705J1A单片机的低成本超声波汽车防撞报警设计方法。
报警的感应时间小于0.5s,测距精度可达0.1m。
1超声波测距原理超声波测距原理基于以下特性:遇到障碍物后可以将超声波反射回去,使用公式s = c&amp记录从发射信号到接收第一反射信号的时间t ; t / 2来计算距离s。
其中c是声速,标准状态下的声速c = 331.4m / s。
超声波测距的原理如图1所示。
2倒车用超声波汽车防撞报警器的构成倒车用超声波汽车防撞报警器的构成如图2所示。
该警报仅在停车时使用,并且使用倒车灯的电源+ 12V电源。
倒车时,障碍物可能在汽车的后部,也可能在汽车的侧面。
为了保证各种情况下障碍物检测的准确性,采用双通道检测结构,以两个通道中较短的一个作为有效检测距离。
超声波探头具有两个功能:电声转换和声电转换,并且分时用于发送和接收信号。
声光报警电路由单片机直接控制,采用不同的蜂鸣声和不同颜色的LED闪烁,实现多段报警。
3超声波汽车防撞报警器的硬件电路设计如图3所示。
超声波汽车防撞报警器的硬件电路原理如图3所示(图中只显示了一个检测电路,另一个仅显示了检测电路)。
是一样的)。
& Nbsp; MC68HC705J1A微控制器是摩托罗拉J系列微控制器中最具成本效益的微控制器之一,并广泛用于各种中小型检测和控制系统。
MC68HC705J1A是具有1240字节EPROM / OTPROM的8位微控制器。
主要硬件资源为:1240字节的EPROM,64字节的RAM,14个双向输入/输出端口,多功能计数器,外部中断等,并且还具有看门狗和非法地址检测,无最低时钟频率选择等功能。
在超声波汽车后部防撞报警器中,它充分利用其双向并行端口的输入和输出功能来控制信号的发送和接收以及声光报警。
超声波探头的频率为40kHz方波。
该软件在单片机的发送引脚PA6和PA7上直接生成20个方波脉冲,然后通过变压器升压转换,由超声波探头发射。
由于传感器本身的恢复过程,发射后仍然存在不大于500μs的阻尼振荡。
传输的信号同时发送回接收电路。
遇到障碍物后,发射的信号被反射回去,被同一超声波探头接收并发送到接收电路。
接收电路对反射信号进行多级放大和检测,最后通过开关电路到达单片机的接收引脚PA0或PA1。
当接收电路有信号时,开关晶体管Q1导通,PA0或PA1为低电平;否则,晶体管关闭,并且PA0或PA1为高电平。
通过检测PA0或PA1的引脚状态,可以得到超声波探头接收到第一反射信号的时间,从而计算出从发送信号到接收第一反射信号的时间,进而计算出障碍物和汽车距离。
发射信号的波形,接收电路的信号波形以及单芯片接收引脚的信号波形如图4所示。