近年来,随着电子测量技术的发展,运用超声波精确测量已成可能。随着经济发展,电子测量技术应用越来越广泛,而超声波测量精确高,成本低,性能稳定则备受青睐。倒车雷达系统全称叫“倒车防撞雷达系统”,又叫“倒车辅助系统”,是汽车倒车时候的安全辅助系统,一般由超声波发射接收器,处理器,显示器,和声或光报警模块组成,在应用的时候安全方便。
近几年科技的发展,倒车雷达也经过了多次的技术改良,无论是在外形还是性价比上都有很突出的特点:
第一代:倒车喇叭提示。只要驾驶者挂上倒档,车辆就会发出“倒车请注意!”的声音,用来提醒周围的人注意。但是总的来说不能说是雷达,仅对路人有一定的惊醒作用,但路人的信号并不是及传达给驾驶者的。
第二代:蜂鸣器提示。倒车时,只要在一定距离内存在障碍物,蜂鸣器就会工作,声音响的越快则离障碍物越近。这是倒车雷达的真正开始。但它也不能给驾驶者一个直观的提示。
第三代:数码管和波段显示。相对于第二代倒车雷达进步了许多,因为它可以直观的显示出车辆与障碍物之间的距离。其中包含了两种显示方法,数码管直接显示和波段显示。
第四代:液晶屏显示。液晶屏显示系统,只要发动汽车,就可以出现汽车图案以及车辆与障碍物之间距离。但由于灵敏度高,抗干扰能力弱,误报较多。
第五代:魔幻镜倒车雷达。利用仿生超声雷达技术,配合高速电脑控制,可以全天候准确测量2米内障碍物,同时使用不同的声音提示和显示提醒驾驶者。
第优尔代:无线倒车雷达。融合无线连接、倒车雷达、彩色液晶显示和BP警示音。集前几代倒车雷达优点,同时添加无线连接,在安装倒车雷达上也是更加容易。
1.2设计要求
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见,超声波测距原理与雷达原理是一样的。
测距的公式表示为:L=C×T
本设计采用单片机控制、液晶屏显示、超声波测距、声光提示报警实现汽车倒车雷达。整体设计原理:开始倒车时,倒车雷达系统启动,超声波模块发射40KHz超声波信号,遇到障碍物反射,当超声波模块接收到后经过一系列信号处理,传递给单片机STC89C52,并将信号传递给显示模块和声光报警模块。
设计任务:
(1) 温度补偿,提高测量精度。
(2) 实时液晶屏显示车辆与障碍物之间距离和温度。
(3) 当与障碍物之间距离小于1m、0.5m、0.3m时,发出不同的报警声音。
2 系统方案设计
2.1 超声波测距原理
2.1.1超声波介绍
声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动形式。譬如,鼓面经敲击后,它就上下振动,这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播,这便是声波。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的一般上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动模式,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声波频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性,目前腹部超声成象所用的频率范围在 2∽5兆Hz之间,常用为3∽3.5兆Hz(每秒振动1次为1Hz,1兆Hz=10^6Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20,000HZ 之间)。 STC89C52单片机超声波倒车雷达系统设计+电路图(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_32243.html