汽車倒車?yán)走_(dá)設(shè)計

2.6 電源模塊[3]

倒車?yán)走_(dá)是安裝在汽車的尾部，其電源應(yīng)是便攜式的，以方便安裝更換。本系統(tǒng)選用ATmega16，其電源電壓是5 V?？梢允褂瞄_關(guān)電源產(chǎn)生的5 V直接供電，但這樣最好把開關(guān)電源做在主控板上，傳感器等需要另配電源。因此可以選用9 V疊層電池通過低功耗、可調(diào)、低壓差穩(wěn)壓器MAX667線性穩(wěn)壓至5 V(VCC)后給系統(tǒng)供電，轉(zhuǎn)換電路如圖7所示。

2.7 聲光報警模塊
報警電路模塊如圖8所示，主要作用是在汽車尾部與障礙物距離較近時進(jìn)行報警。根據(jù)實際情況，當(dāng)汽車尾部與障礙物距離大于5 m時,可認(rèn)為是安全狀態(tài)，液晶顯示“――”標(biāo)志；在5 m和1 m之間時認(rèn)為是正常的，顯示實測距離；小于1 m時,應(yīng)提醒司機(jī)注意，系統(tǒng)發(fā)出聲音報警功能，單片機(jī)向其端口發(fā)出PWM脈沖，隨著距離的減小，通過控制PWM脈沖的占空比使蜂鳴的頻率加?。恍∮?.5 m時，要求聲光同時報警，由于閃光頻率不能過高，通過單片機(jī)另一個端口控制其閃亮。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計[3-4]
系統(tǒng)的軟件設(shè)計采取模塊化設(shè)計，C語言編程，這樣便于閱讀與功能擴(kuò)展。程序主要由主程序、測距子程序、測溫子程序、延時子程序、液晶顯示子程序等幾個部分構(gòu)成。雷達(dá)測距開始由汽車倒車控制，一旦倒車開始，即啟動ATmega16片內(nèi)的T1連續(xù)發(fā)射40 kHz的PWM，計數(shù)器開始計數(shù)?？紤]到實際倒車環(huán)境有遠(yuǎn)有近，為防止其他干擾可能引起的誤測，以最長距離5 m計算，超聲波發(fā)送到返回的時間△t至少為5/340≈15 ms。這樣持續(xù)發(fā)送PWM直至接收到超聲波時停止發(fā)送，這個過程大約需要15 ms以上，所以不管所測距離遠(yuǎn)近，一律每25 ms發(fā)送一次超聲波。由于超聲波會受到被測物體不平整、反射角度、環(huán)境風(fēng)速、溫度以及多次反射的影響，可能會帶來測量數(shù)據(jù)誤差增大。為了提高測量的準(zhǔn)確性，要求連續(xù)檢測5次時間，去掉最大和最小的測量值，然后對剩下3個測量值求平均值。
4 軟硬件調(diào)試及實驗數(shù)分析
硬件制作時主要需保證發(fā)送和接收兩個換能器中心軸線平行并相距6 cm，根據(jù)測量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容C12的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。然后通過JTAG口在線調(diào)試下載程序并運(yùn)行。以300 cm2硬紙板(實際中障礙物要比這個面積大)為障礙物對倒車?yán)走_(dá)進(jìn)行了實測。為了檢驗倒車?yán)走_(dá)的性能，對同組數(shù)據(jù)進(jìn)行了三次循環(huán)測量，發(fā)現(xiàn)在500 cm以上時測量誤差在2 cm左右，在500 cm以內(nèi)時倒車?yán)走_(dá)最大誤差不超過1 cm。倒車?yán)走_(dá)有效范圍為0.05～5.7 m，這足以實際泊車需要。表1列出了汽車倒車?yán)走_(dá)在5 m以內(nèi)的測量值與對應(yīng)的實際值。

本文給出了一種倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計方案，該方案可以達(dá)到很高的采集速率和測量精度，并且具有溫度自動校正功能。同時，汽車倒車時可以通過液晶屏清晰地顯示障礙物與車尾的距離，幫助司機(jī)克服了后視鏡小，視野窄的缺點(diǎn)。當(dāng)車至危險區(qū)域時，通過聲光報警提醒司機(jī)，消除了倒車造成的事故隱患。實驗已經(jīng)驗證了汽車倒車?yán)走_(dá)的有效性、可靠性。同時系統(tǒng)還預(yù)留部分接口，為系統(tǒng)升級和數(shù)據(jù)通信帶來方便。

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