一種超聲波倒車雷達的製作方法
2023-05-18 18:07:21 1
專利名稱：一種超聲波倒車雷達的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車電子技術領域的應用裝置，具體涉及一種超聲波倒車雷達。
背景技術：
隨著汽車的迅速增加，停車難已經是不爭的事實，狹小的停車場地常常令有車一族無所適從，稍不慎，則會發生車輛的刮蹭事故，事故的處理非常繁瑣。雖然每輛車都有後視鏡，但不可避免的都存在後視盲區。倒車雷達是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員駕駛車輛周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動車輛時前後左右探視所引起的困擾，並幫助駕駛員掃除了使用死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。現有的倒車雷達系統的報警距離都為出廠時候固定設置，且只有聲音報警，而無法顯示汽車與障礙物的距離。
發明內容本實用新型的目的在於，提供一種能夠穩定測量並準確顯示與障礙物的距離的超聲波倒車雷達。為了實現上述任務，本實用新型採用以下技術解決方案一種超聲波倒車雷達，其特徵在於，至少包括一單片機，在單片機上連接有三路超聲波測距模塊、溫度補償模塊、時鐘模塊、顯示模塊、語音報警模塊和電源，三路超聲波測距模塊將檢測到的障礙物回波信號的峰值傳遞給單片機，單片機將三路超聲波測距模塊測得的距離值進行比較後取最小值，並判斷該最小值來自哪路超聲波測距模塊，將障礙物的距離、位置和環境溫度在顯示模塊上進行顯示，同時根據障礙物的距離進行語音報警。本實用新型的其他特點是所述的單片機採用STC12C5A60S2單片機。所述的超聲波測距模塊包括傳感器、超聲波發射接收電路、前置放大電路、可變增益放大電路、帶通濾波電路、峰值檢測電路和渡越時間法檢測電路。其中,可變增益放大電路主要用來調整回波信號的幅值；渡越時間檢測電路主要用來判斷接收的信號是否為回波，若是回波，則請求單片機中斷，立刻停止時鐘模塊的計時工作，將所計時時間傳遞給單片機；峰值檢測電路主要用於消除幹擾信號，檢測出回波信號的峰值傳遞給單片機。所述溫度補償模塊選用DS18B20數字溫度傳感器，與單片機連接時僅需要一條口線即可實現單片機與DS18B20數字溫度傳感器的雙向通訊。可以通過數據線供電，電壓範圍為3. OV 5. 5V，測溫範圍為-55°C 125 °C，解析度最大可達O. 0625 °C。本實用新型的超聲波倒車雷達，能準確的測量並顯示車輛與障礙物之間的距離，對障礙物距離的測量結果穩定，探測範圍能夠達到在整個測量範圍內30cm 350cm，最大誤差小於3%，且成本低、精度高、實時性好、可靠性高，提高了汽車倒車時的安全性。
[0011]圖1為本實用新型的超聲波倒車雷達的總體框圖。圖2為超聲波測距模塊的電路原理圖。圖3為本實用新型倒車雷達系統的主程序流程圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步解釋說明。具體的實施方式參見圖1，本實施例給出一種超聲波倒車雷達的具體結構框圖，至少包括有STC12C5A60S2單片機作為核心控制晶片，在STC12C5A60S2單片機上連接有超聲波測距模塊、溫度補償模塊、時鐘模塊、顯示模塊、語音報警模塊和電源，超聲波測距模塊將檢測到的障礙物回波信號的峰值傳遞給單片機，單片機將三路超聲波測距模塊測得的距離值進行比較後取最小值，並判斷該最小值來自哪路超聲波測距模塊，將距離、環境溫度、障礙物位置在顯示模塊上顯示出來，同時根據距離值進行語音報警。本實施例中，超聲波測距模塊包括傳感器、超聲波發射接收電路、前置放大電路、可變增益放大電路、帶通濾波電路、峰值檢測電路、渡越時間法檢測電路。其中，可變增益放大電路主要用來調整回波信號的幅值；渡越時間檢測電路主要用來判斷接收的信號是否為回波，若是回波，則請求單片機中斷，立刻停止時鐘模塊的計時工作，將所計時時間傳遞給單片機；峰值檢測電路主要用於消除幹擾信號，檢測出回波信號的峰值傳遞給單片機。本實用新型的工作過程是超聲波測距模塊的超聲波傳感器發射超聲波，超聲波在空氣中傳播，遇到障礙物反射的回波信號加載到超聲波傳感器上，然後將距離值傳遞給單片機，單片機對三個超聲波測距模塊測得的距離值進行比較得到最小值，並判斷該最小值來自哪路超聲波測距模塊，將距離、環境溫度、障礙物位置在顯示模塊上顯示出來，同時根據距離值進行語音報警。如圖2所示，本實用新型倒超聲波倒車雷達所用的超聲波測距模塊包括傳感器，超聲波發射接收電路、前置放大電路、可變增益放大電路、帶通濾波電路、峰值檢測電路和渡越時間法檢測電路。其中，傳感器選用收發一體式超聲波傳感器TCF40-25TR1，其中心頻率為40kHz。超聲波發射接收電路接收通過Pl. O輸出的，由STC12C5A60S2單片機產生40kHz的TTL脈衝信號，驅動超聲波傳感器發射超聲波，超聲波在空氣中傳播，遇到障礙物反射的回波信號加載到超聲波傳感器上。本實用新型的超聲波倒車雷達的主程序流程步驟如下1、開始倒車，超聲波倒車雷達啟動，並進行初始化；2、溫度補償子程序、計時子程序和距離計算子程序同時開始工作；3、倒車進行時，超聲波測距模塊運行，將測出的三個距離傳遞給單片機，單片機將其進行比較得出最小值，並判斷該最小值來自哪個超聲波測距模塊；4、顯示模塊子程序顯示出此時的距離、環境溫度和障礙物位置，同時語音報警子程序根據距離值進行語音報警；5、不斷地重複步驟2、3、4，直至將車倒到指定位置為止。本實用新型採用渡越時間法進行超聲波測距，並運用自動增益放大電路提高系統的測量精度，成本低，可靠性高，提高了汽車倒車時的安全性。
權利要求1.一種超聲波倒車雷達，其特徵在於，至少包括一單片機，在單片機上連接有三路超聲波測距模塊、溫度補償模塊、時鐘模塊、顯示模塊、語音報警模塊和電源，三路超聲波測距模塊將檢測到的障礙物回波信號的峰值傳遞給單片機，單片機將三路超聲波測距模塊測得的距離值進行比較後取最小值，並判斷該最小值來自哪路超聲波測距模塊，將障礙物的距離、位置和環境溫度在顯示模塊上進行顯示，同時根據障礙物的距離進行語音報警。
2.如權利要求1所述的超聲波倒車雷達，其特徵在於，所述的單片機採用STC12C5A60S2 單片機。
3.如權利要求1所述的超聲波倒車雷達，其特徵在於，所述的超聲波測距模塊包括傳感器、超聲波發射接收電路、前置放大電路、可變增益放大電路、帶通濾波電路、峰值檢測電路和渡越時間法檢測電路。
4.如權利要求1所述的超聲波倒車雷達，其特徵在於，所述溫度補償模塊選用DS18B20數字溫度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲波倒車雷達，至少包括一單片機，在單片機上連接有三路超聲波測距模塊、溫度補償模塊、時鐘模塊、顯示模塊、語音報警模塊和電源，三路超聲波測距模塊將檢測到的障礙物回波信號的峰值傳遞給單片機，單片機將三路超聲波測距模塊測得的距離值進行比較後取最小值，並判斷該最小值來自哪路超聲波測距模塊，將障礙物的距離、位置和環境溫度在顯示模塊上進行顯示，同時根據障礙物的距離進行語音報警。本實用新型採用渡越時間法進行超聲波測距，並運用自動增益放大電路提高系統的測量精度。
文檔編號G01S15/93GK202854334SQ201220460769
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者王麗華, 葉飛, 謝陳江, 郭春琳 申請人:長安大學