汽车倒车雷达系统的设计与实现

振回路取出的信号一起送到检测器。当检测到超声波回波信号时，LM1812的14脚(与单片机的INT0端相连)变为低电平，使单片机的T0计数器停止计数。

2．4 温度补偿电路

温度补偿电路采用了美国DALLAS半导体公司的DS18B20单总线型数字温度传感器。单总线即只用一根信号线来传输数据，而且数据传输是双向的，单总线具有"线与"功能，连接方便，便于扩展。DS18B20集温度测量、A／D转换于一体，具有体积小、动态范围宽、测量精度高等优点。DS18B20和单片机接口电路如图3所示。

DS18B20采用单总线方式和AT89C51单片机相连，即DS18B20的1脚接地，3脚接地，2脚接至AT89C51的P11引脚，同时将P11引脚采用一只4．7 kΩ的电阻上拉至VCC。测得的温度值以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1，2字节，单片机通过单总线接口读到该数据后，即可通过计算得到实时环境温度值。

2.5 LCD显示电路

本系统显示电路采用金鹏电子的OCMJ12232C_3液晶显示模块，此液晶模块内含字库，能非常方便地显示汉字。OCMJ12232C_3液晶和单片机 AT89C51的接口电路如图3所示，其中OCMJ12232C_3液晶的15脚接地，即采用串口通信方式。显示内容包括倒车距离和车外温度两部分，分两行显示：第一行显示倒车距离，第二行显示车外温度。倒车距离以cm为单位，精确到0．1 cm；温度以℃为单位，精确到O．1℃。

2．6 语音报警电路

本系统的语音报警电路采用ISD4004语音芯片。ISD4004与单片机接口电路如图3所示。从图中可以看出，ISD4004和单片机AT89C51之间的连接较少。单片机的P00接ISD4004的片选引脚SS，控制ISD4004是否选通；P0l接ISD4004的串行输入引脚MOSI，从该引脚读入放音的地址；P02接ISD4004的串行输出引脚MISO；P03接ISD4004的串行时钟引脚SLCK；P04接拨动开关，用于选择录音或者放音；P05接STOP按钮，用来对ISD4004进行复位；P06接AN按钮，按下时ISD4004开始工作；P33(INT1)接ISD4004的中断引脚INT。ISD4004芯片所需要的连接还有音频信号输出引脚AUD OUT，该引脚通过一个滤波电容，经功率放大电路LM386后与扬声器连接；MIC接入ISD4004：的录音信号输入端(ANA IN-、ANA IN+)；AMCAP为自动静音端，使用时通过一电容接地。此外，由于ISD4004的工作电压为3 V，而单片机所需供电电压为5 V，因此需要采用LM317变压电路得到3 V电压供ISD4004使用。

当倒车距离大于3 m时，语音提示为"倒车安全"；当倒车距离在2～3 m之间时，语音提示为"倒车"；当倒车距离在1～2 m之间时，语音提示为"倒车小心"；当倒车距离在0．5～1 m之间时，语音提示为"倒车危险"；当倒车距离小于0．5 m时，语音提示为"非常危险，紧急停车"。

3 软件设计部分

软件设计采用模块化设计，由主程序、测温及声速修正子程序、T0中断子程序、距离计算子程序、LCD显示子程序和语音报警子程序等模块组成。主程序流程图如图4所示。

程序初始化后，先调用测温及声速修正子程序对声速进行修正。当进行超声波测距时，单片机发出一个宽为125μs的脉冲信号，此脉冲信号控制超声波集成电路 LM1812发射5个40 kHz的超声波脉冲串。T0定时器定时30 ms，即每隔30 ms发射5个40 kHz的超声波脉冲串。发射脉冲串的同时单片机的T0计数器开始计数，一旦接收到回波信号立刻停止计数。利用距离计算子程序对测得的时间和修正后的声速进行数据处理后，将结果送入LCD显示和进行语音报警。

4 实验结果

通过对平面物体做了多次测量发现，30～500 cm范围内可实现准确测距，能满足司机的倒车要求。测距结果如表1所示。

5 结 语

本文设计的倒车雷达系统采用AT89C51作为主控芯片，可以实现实时的超声波测距，并将所测距离在LCD上显示出来，同时通过语音报警电路对不同距离段进行不同的语音提示，实验验证了本系统的可行性及可靠性。该系统具有集成度高、测量范围广、成本低和使用方便等特点，能满足司机在倒车中的需要，可得到广泛的应用。