本實用新型涉及一種超聲波倒車雷達監(jiān)測報警系統(tǒng)。
背景技術:
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據初步調查統(tǒng)計,75%的汽車交通事故是由汽車倒車“后視”小良造成的。因此,許多非職業(yè)汽車駕駛員很希望能有一種汽車倒車報警器,在倒車時不斷測量汽車尾部與其后面障礙物的距離,并隨時顯示其距離,在不同的距離范圍內發(fā)出不同的報警信號,以提高汽車倒車時的安傘性。增強汽車的后視能力,尤其是增強大型、重型車輛的后視能力,對于提高行車安全,減輕司機的勞動強度和心理壓力,是十分重要的。
目前,國內外都在研究如何利用先進的技術,即汽車避撞技術,輔助汽車駕駛者對影響公路交通安全的人、車、路環(huán)境進行實時監(jiān)控,在危急情況下由系統(tǒng)主動干涉駕駛操縱,輔助駕駛者進行緊急處理,防止汽車碰撞事故的發(fā)生。隨著人們對汽車駕駛輔助系統(tǒng)易用性要求的提高,以及單片機價格小斷下降和汽車電子系統(tǒng)網絡化發(fā)展的要求,新型的倒車雷達都是以單片機為核心的測距傳感系統(tǒng)。
技術實現要素:
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本實用新型的目的是提供一種超聲波倒車雷達監(jiān)測報警系統(tǒng)。
上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種超聲波倒車雷達監(jiān)測報警系統(tǒng),其組成包括:MSP430單片機,所述的MSP430單片機分別與HT1621液晶顯示驅動器、電源電路、超聲波接收電路、單穩(wěn)觸發(fā)器連接,所述的單穩(wěn)觸發(fā)器與555多諧振蕩器連接,所述的555多諧振蕩器與超聲波發(fā)射頭連接,所述的HT1621液晶顯示驅動器與LCD顯示器連接;
HT1621液晶顯示驅動器僅僅有片選CS信號線、寫允許WR信號線和串行數據輸入線DATA的三個接口分別與所述的MSP430單片機連接,所述的LCD顯示器共有l(wèi)0個電極,其中背電極2個、段電極8個,2個背電極分別與HTl621液晶顯示驅動器的COM0~COMl相連,8個段電極分別與HTl621液晶顯示驅動器的SEG0~SEG7相連。
本實用新型的有益效果:
本實用新型能實時檢測汽車尾部與障礙物的距離,并根據設定的距離值由蜂鳴器發(fā)出不同頻率的警報信息反饋給司機,對行車或倒車安全有至關重要的作用,本系統(tǒng)最大測量距離達6.5米,具有成本低、非接觸、速度快、精度高、可靠性強、適應性好、操作方便的特點。
附圖說明:
附圖1是本實用新型的結構示意圖。
附圖2是本實用新型的超聲波接收電路的電路原理圖。
附圖3是本實用新型的MSP430單片機與HT1621液晶顯示驅動器的接線圖。
具體實施方式:
實施例1:
一種超聲波倒車雷達監(jiān)測報警系統(tǒng),其組成包括:MSP430單片機1,所述的MSP430單片機分別與HT1621液晶顯示驅動器2、電源電路3、超聲波接收電路4、單穩(wěn)觸發(fā)器5連接,所述的單穩(wěn)觸發(fā)器與555多諧振蕩器6連接,所述的555多諧振蕩器與超聲波發(fā)射頭7連接,所述的HT1621液晶顯示驅動器與LCD顯示器8連接;
HT1621液晶顯示驅動器僅僅有片選CS信號線、寫允許WR信號線和串行數據輸入線DATA的三個接口分別與所述的MSP430單片機連接,所述的LCD顯示器共有l(wèi)0個電極,其中背電極2個、段電極8個,2個背電極分別與HTl621液晶顯示驅動器的COM0~COMl相連,8個段電極分別與HTl621液晶顯示驅動器的SEG0~SEG7相連。HT1621液晶顯示驅動器與LCD顯示器共同組成報警顯示電路9。
實施例2:
根據實施例1所述的超聲波倒車雷達監(jiān)測報警系統(tǒng),本系統(tǒng)要求兩位被測距離顯示和兩種不同距離值的警報提示信息。而LED顯示電路需要多個口線支持,所以選擇既能節(jié)省口線,又價格適中的液晶顯示驅動器HT1621,該芯片同時提供2kHz和4kHz的兩種音頻格出,符合系統(tǒng)技術要求。顯示驅動電路如圖3所示。在外接32.768kHz的晶振頻率下,只需要選接HT1621的片選CS信號線(低電平有效)、寫允許WR信號線(低電有效)和串行數據輸入線DATA三根引線即可完成片選。LCD顯示器共有l(wèi)0個電極,其中背電極2個、段電極8個,它們分別與HTl621的COM0~COMl及SEG0~SEG7相連。由于顯示RAM中的每一位均與一個顯示段相對應,僅需按照命令格式,依次向顯示RAM中寫入決定顯示段的段碼,即可實現LCD顯示驅動。HT1621工作電壓選擇和單片機一致的2.5V經過汽車電瓶電壓12V經過GM6639降壓得到。
超聲波接收UCM—R40接收到的回波信號轉換成電壓信號,經過兩級放大及電壓整形電路,整形后的直流電壓并不平滑,需要再加一個電容C5濾波,濾波后的電壓范圍基本穩(wěn)定,用這個電1壓驅動光電耦合器件SFH65A-1的發(fā)光二極管,這時光敏三極管導通,經過一個反相器輸出電平信號,再經過一個反相器使電平信號基本穩(wěn)定。電平信號直接輸入單片機的外部中斷入口,該高電平作為MSP430的外部中斷的中斷信號使單片機產生中斷,在中斷服務程序中停止計數器的計時,并計算出有關數據。
超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,超聲波在窄氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時,超聲波在空氣中傳播的速度為340m/S,根據計時時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離S,即
S=340×t/2 (1)
這就是時間差測距法。本系統(tǒng)就是利用單片機控制超聲波發(fā)射器發(fā)射超盧波脈沖,同時利用單片機中的計數器開始計時。超聲波達到后面的障礙物就會反射回來,接收裝氍接收到回波信號后由外部比較電路產生高電平使單片機產生外部中斷。單片機運行中斷服務子程序(ISR)計算出距離,并傳送給LCD顯示給司機,同時程序內還有比較模塊,若車距小于5 m,則顯示所測量的距離的同時單片機輸出一個高電平使蜂鳴器報警,若車距大于5m,則顯示U。U,蜂鳴器不報警,這樣以聲光兩種方式可靠地向司機給出報警信息,來保證倒車或行車的安全。
單穩(wěn)觸發(fā)器接收來自押S430F1101的P1.3端口輸出的40ms觸發(fā)器的電壓提升和脈寬控制輸出頻率不變、高電平寬度為160us的方波,方波周期為40m s。此脈沖信號作為555振蕩器的置位脈沖。在置位期問,555定時產生40的振蕩信號,由超聲波發(fā)射頭T40K 1將電信號轉化成超聲波發(fā)射出去。超聲發(fā)射器便發(fā)射出脈沖數為7個的脈沖串(1/40kHz=O.25ms),超聲波發(fā)射器的聲波傳物,再由反射物反射到接收器,傳播距離為2倍測量距離,由式(1)可知。