一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測距系統(tǒng)，具體涉及一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，私家車越來越普及，城市道路安全越來越受到重視。由于駕駛者技術(shù)水平參差不齊，交通道路情況復(fù)雜多變，人流量、車流量大大增加，城市交通道路安全事故時有發(fā)生。車載測距系統(tǒng)作為一種駕車輔助工具，能夠很好的幫助駕駛者完成移庫倒庫、側(cè)位停車、復(fù)雜路況駕駛，得到了廣泛的應(yīng)用。但大多數(shù)車載測距系統(tǒng)功能比較單一，實時性比較差，測量精度無法滿足高速駕駛需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)。該車載智能測距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，小巧輕便，利用超聲波傳感器檢測，迅速、方便、計算簡單，易于實現(xiàn)實時控制且測量精度能滿足要求。本發(fā)明將超聲波傳感器用于汽車測距，用單片機(jī)作為處理數(shù)據(jù)的核心，并采用車內(nèi)儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，同時發(fā)送語音信號，使駕駛員及時了解汽車在倒車時與其他汽車或物體的距離是否安全。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:包括單片機(jī)、用于發(fā)出超聲波以進(jìn)行測量前車車距和后車車距的超聲波傳感器、用于發(fā)送脈沖信號以觸發(fā)所述單片機(jī)內(nèi)部定時器和超聲波傳感器發(fā)送器的脈沖發(fā)生器、用于對超聲波傳感器接收器接收到的超聲回波進(jìn)行信號放大的放大器和對經(jīng)放大的超聲回波信號進(jìn)行過濾的濾波器、以及用于對經(jīng)過濾后的所述超聲回波信號進(jìn)行檢測的鑒幅器；所述單片機(jī)的輸出端與脈沖發(fā)生器相接，所述脈沖發(fā)生器通過驅(qū)動器與超聲波傳感器的發(fā)送器相接；所述接收器的輸出端與放大器相接，所述放大器的輸出端接有自動增益器、所述自動增益器的輸出端與濾波器的輸入端相接，所述濾波器的輸出端與鑒幅器相接，所述鑒幅器的輸出端接有第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的輸入端相接，所述單片機(jī)的輸出端接有語音報警電路和用于啟動或關(guān)閉汽車發(fā)動機(jī)的制動機(jī)構(gòu)。
[0005]上述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器的輸出端接有第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的輸入端相接。
[0006]上述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)為AT89C52單片機(jī)。
[0007]上述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述超聲波傳感器的數(shù)量為兩個，一個超聲波傳感器設(shè)置在車輛的前端，另一個超聲波傳感器設(shè)置在車輛的后端。
[0008]上述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)的輸出端接有用于顯示與前車車距和后車車距的顯示器。
[0009]上述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示器為IXD顯示器。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0011]1、本發(fā)明通過超聲波傳感器和單片機(jī)設(shè)計的汽車智能測距系統(tǒng)，易于設(shè)計和安裝維護(hù)。
[0012]2、本發(fā)明采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，系統(tǒng)的控制，功能擴(kuò)展便捷，價格實惠。
[0013]3、本發(fā)明系統(tǒng)增加了溫度補(bǔ)償電路，高精確度和穩(wěn)定的性能可大大提高夜間行車、安全避讓以及倒車的安全系數(shù)。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:
[0017]I—單片機(jī)；2—脈沖發(fā)生器；3—驅(qū)動器；
[0018]4 一發(fā)送器；5—語音報警電路； 6—第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0019]7—鑒幅器；8—濾波器；9一自動增益器；
[0020]10一放大器；11 一接收器；12—制動機(jī)構(gòu)；
[0021]13—第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；14 一溫度傳感器；15—顯示器。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，包括單片機(jī)1、用于發(fā)出超聲波以進(jìn)行測量前車車距和后車車距的超聲波傳感器、用于發(fā)送脈沖信號以觸發(fā)所述單片機(jī)I內(nèi)部定時器和超聲波傳感器發(fā)送器4的脈沖發(fā)生器2、用于對超聲波傳感器接收器11接收到的超聲回波進(jìn)行信號放大的放大器10和對經(jīng)放大的超聲回波信號進(jìn)行過濾的濾波器
8、以及用于對經(jīng)過濾后的所述超聲回波信號進(jìn)行檢測的鑒幅器7 ;所述單片機(jī)I的輸出端與脈沖發(fā)生器2相接，所述脈沖發(fā)生器2通過驅(qū)動器3與超聲波傳感器的發(fā)送器4相接；所述接收器11的輸出端與放大器10相接，所述放大器10的輸出端接有自動增益器9、所述自動增益器9的輸出端與濾波器8的輸入端相接，所述濾波器8的輸出端與鑒幅器7相接，所述鑒幅器7的輸出端接有第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器6，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器6與單片機(jī)I的輸入端相接，所述單片機(jī)I的輸出端接有語音報警電路5和用于啟動或關(guān)閉汽車發(fā)動機(jī)的制動機(jī)構(gòu)12。
[0023]如圖1所示，所述車載智能測距系統(tǒng)還包括用于溫度補(bǔ)償?shù)臏囟葌鞲衅?4，所述溫度傳感器14的輸出端接有第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器13，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器13與單片機(jī)I的輸入端相接。
[0024]本實施例中，所述單片機(jī)I為AT89C52單片機(jī)。
[0025]本實施例中，所述超聲波傳感器的數(shù)量為兩個，一個超聲波傳感器設(shè)置在車輛的前端，另一個超聲波傳感器設(shè)置在車輛的后端。
[0026]如圖1所示，，所述單片機(jī)I的輸出端接有用于顯示與前車車距和后車車距的顯示器15。本實施例中，所述顯不器15為IXD顯不器。
[0027]本實施例中，脈沖發(fā)生器2發(fā)出脈沖信號，一邊通過驅(qū)動器3推動超聲波傳感器的發(fā)送器4工作，一邊觸發(fā)單片機(jī)I內(nèi)部定時器，開始定時，超聲波傳感器接收器11接收到的超聲回波經(jīng)過放大、濾波后，直接送給鑒幅器7，或經(jīng)峰值保持電路提取回波峰值作為閾值的基準(zhǔn)信息。單片機(jī)I可以采樣回波峰值，經(jīng)過軟件加權(quán)處理后作為鑒別闊值，再送給鑒幅器7進(jìn)行比較。當(dāng)回波包絡(luò)中某個波被鑒別出來時，立即觸發(fā)外部中斷INT1，關(guān)閉定時器。同時設(shè)置檢測窗口，通過計數(shù)檢測窗口內(nèi)鑒別回波個數(shù)n，根據(jù)η再確定下次鑒別給定值的大小，然后從補(bǔ)償表中取出與η對應(yīng)的補(bǔ)償值，對定時器的計時時間(即從發(fā)射超聲波到接收到第I個鑒別回波之間的計數(shù)值，計數(shù)周期為Ius)進(jìn)行修正，獲得超聲波實際的往復(fù)傳播時間，再通過3字節(jié)浮點運(yùn)算求出距離。由單片機(jī)I串行通信口送顯示器15顯示。由于超聲波是一種聲波，其速度與溫度有關(guān)，所以系統(tǒng)還需定時對環(huán)境溫度采樣，在程序中進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以修正聲速.超聲波傳感器安裝在汽車尾部和后輪位置，如果系統(tǒng)檢測到危險距離，單片機(jī)I就可通過I/O 口發(fā)出語音提示，或者啟動制動機(jī)構(gòu)12，防止意外發(fā)生。
[0028]本實施例中，所述發(fā)送器4和接收器11的硬件電路超聲波發(fā)生器要不停地發(fā)出175kHz?215kHz高頻率聲波，同時接收器11接收反射回來的聲波。接收部分電路接收到反射波，經(jīng)濾波和兩級放大后，將輸出信號送到單片機(jī)I的Pl.1 口進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。檢測到的距離數(shù)據(jù)由串口線傳輸，轉(zhuǎn)化為并行數(shù)據(jù)控制LCD進(jìn)行動態(tài)顯示，語音報警信號通過單片機(jī)I的P2.1 口輸出。
[0029]如果傳播介質(zhì)比較穩(wěn)定，而且溫度是影響傳播速度的主要因素，則可采用溫度傳感器14對超聲波速度進(jìn)行實時校正,具體方法是:通過實驗確定傳播介質(zhì)中超聲波速度與溫度之問的關(guān)系曲線，按一定的溫度間隔截取到度與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)表，最后編成軟件存入超聲波傳感器的硬件系統(tǒng)。實時測距時，系統(tǒng)通過溫度傳感器14獲得介質(zhì)的實時溫度，然后從速度與溫度關(guān)系表中提取對應(yīng)速度，從而測出距離。對于不同形狀和位置的物體，回波形狀大致相同，只是幅度不同.對此，可采用變閾值鑒幅固定補(bǔ)償法。
[0030]綜上所述，本發(fā)明的實用性強(qiáng)，易于設(shè)計和安裝維護(hù)。功能擴(kuò)展便捷，價格實惠。系統(tǒng)的高精確度和穩(wěn)定的性能可大大提高夜間行車、安全避讓以及倒車的安全系數(shù)。隨著交通業(yè)的發(fā)展，單片機(jī)車載測距系統(tǒng)的應(yīng)用前景非常廣闊。
[0031]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:包括單片機(jī)(I)、用于發(fā)出超聲波以進(jìn)行測量前車車距和后車車距的超聲波傳感器、用于發(fā)送脈沖信號以觸發(fā)所述單片機(jī)(I)內(nèi)部定時器和超聲波傳感器發(fā)送器(4)的脈沖發(fā)生器(2)、用于對超聲波傳感器接收器(II)接收到的超聲回波進(jìn)行信號放大的放大器(10)和對經(jīng)放大的超聲回波信號進(jìn)行過濾的濾波器(8)、以及用于對經(jīng)過濾后的所述超聲回波信號進(jìn)行檢測的鑒幅器(7);所述單片機(jī)⑴的輸出端與脈沖發(fā)生器⑵相接，所述脈沖發(fā)生器⑵通過驅(qū)動器⑶與超聲波傳感器的發(fā)送器(4)相接；所述接收器(11)的輸出端與放大器(10)相接，所述放大器(10)的輸出端接有自動增益器(9)、所述自動增益器(9)的輸出端與濾波器⑶的輸入端相接，所述濾波器(8)的輸出端與鑒幅器(7)相接，所述鑒幅器(7)的輸出端接有第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(6)，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(6)與單片機(jī)(I)的輸入端相接，所述單片機(jī)(I)的輸出端接有語音報警電路(5)和用于啟動或關(guān)閉汽車發(fā)動機(jī)的制動機(jī)構(gòu)(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:還包括溫度傳感器(14)，所述溫度傳感器(14)的輸出端接有第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(13)，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(13)與單片機(jī)(I)的輸入端相接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(I)為AT89C52單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述超聲波傳感器的數(shù)量為兩個，一個超聲波傳感器設(shè)置在車輛的前端，另一個超聲波傳感器設(shè)置在車輛的后端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(I)的輸出端接有用于顯示與前車車距和后車車距的顯示器(15)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示器(15)為IXD顯示器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于單片機(jī)的車載智能測距系統(tǒng)，包括單片機(jī)、超聲波傳感器、脈沖發(fā)生器、放大器和濾波器、以及鑒幅器；單片機(jī)的輸出端與脈沖發(fā)生器相接，脈沖發(fā)生器通過驅(qū)動器與超聲波傳感器的發(fā)送器相接；接收器的輸出端與放大器相接，放大器的輸出端接有自動增益器、自動增益器的輸出端與濾波器的輸入端相接，濾波器的輸出端與鑒幅器相接，鑒幅器的輸出端接有第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的輸入端相接，單片機(jī)的輸出端接有語音報警電路和用于啟動或關(guān)閉汽車發(fā)動機(jī)的制動機(jī)構(gòu)。該測距系統(tǒng)將超聲波傳感器用于汽車測距，用單片機(jī)作為處理數(shù)據(jù)的核心，使駕駛員及時了解汽車在倒車時與其他汽車或物體的距離是否安全。
【IPC分類】G01S15/93, G01S15/08
【公開號】CN105652275
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】靳璐
【申請人】陜西亞泰電器科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月9日