超声波倒车防撞系

端，经过前置放大器的放大，限幅放大器的放大，由于其有自动增益控制功能，可以保证超声传感器接收较远反射信号输出微弱电压时，放大器具有较高的增益，而在近距离输入信号强时放大器不会过载，其带通滤波器中心频率可由芯片5 脚的外接电阻调节，取200 kΩ，控制在38 kHz。通过带通滤波器滤波，峰值滤波，积分比较，最后经整形电路输出脉冲信号。

CX20106A 接收超声波具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力，可以满足超声波接收电路的要求。同时集成电路也可以减少干扰。

图2 超声波发射电路

图3 超声波接收电路

3.4 声光报警报警电路

如图4 所示，声报警电路选用压电式蜂鸣器，它大约需要10 mA 的驱动电流。当单片机输出低电平时，三极管导通，蜂鸣器报警。光报警电路如图5 所示，当单片机p2.5 口输出低电平时，二极管导通，灯亮发出光报警信号。

图4 声报警电路

图5 光报警电路

4 系统软件设计

首先，微处理器AT89C51 先把P1.0 置0，通过软件编程产生方波，送给超声波传感器，通过压电陶瓷晶片发射超声波（40 kHz 方波），延时300 us 左右（或者大于这个时间，这个延时是为了避免超声波直接对反射过来的波的干扰，它决定了盲区的大小，延时时间越长，盲区越大，300 us 延时大概是10 cm 的盲区）抑制输出干扰，同时启动内部定时器T0 开始计时。当超声波信号碰到障碍物时信号立即返回，而微处理器在不断的扫描INT0 引脚，如果INT0 接收到的信号由高电平变为低电平，表明信号已经返回，微处理器进入中断处理程序，同时关闭定时器T0。再把定时器中的数据经过处理就可以得出超声波传感器与障碍物之间的距离，显示在LED 数码管上。然后再根据相应的情况判断是否要进行声光报警。

程序启动时，首先进行初始化，接着是一个不断发射方波的过程，即调用发射子程序几遍，而且每次发射周期结束后都会在延时等待的过程中判断是否发生了中断，即是否有反射回波产生，当有反射回波产生时，进入中断服务程序，首先是关闭中断，读取定时器的时间t，根据时间，用超声波测距公式S=340×t/2,就可以得到障碍物到超声波发射器之间的距离，根据计算的结果，将距离显示到LED 数码管上。

同时判断距离是否小于0.5 m，如果小于0.5 m，就进行声光报警。程序流程图如图6 所示。

图6 程序流程图

5 结语

该系统利用51 系列单片机设计，设计简单，操作方便。

经实验测试证明，该系统工作稳定，能满足倒车防撞的要求，且成本较低，具有良好的性价比。可以应用到汽车倒车场合。

由于超声波受外界环境的影响，所以该系统存在一定的误差，可以进行温度补偿，减小误差，增强系统性能。