一種基于PSoC芯片的倒車?yán)走_(dá)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

超聲波傳感器的使用類似于雷達(dá)，它主要完成兩項(xiàng)任務(wù)：發(fā)送超聲聲波和接收超聲聲波。發(fā)送超聲波相對(duì)簡(jiǎn)單，只要對(duì)超聲波傳感器發(fā)送的超聲波進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，同時(shí)開啟計(jì)時(shí)器。而接收部分較為復(fù)雜，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)配，以便控制器能正確低識(shí)別反射回的超聲波、確定接收時(shí)間并停止計(jì)時(shí)器技術(shù)，然后根據(jù)“距離 = 時(shí)間×音速”計(jì)算距離。通過圖2，可以看到信號(hào)是如何被發(fā)送出去的。由控制芯片產(chǎn)生的PWM信號(hào)通過功率放大器放大，送到超聲波傳感器進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，然后開啟計(jì)時(shí)器。超聲信號(hào)接收和處理的過程相對(duì)要復(fù)雜一些（圖3）。從超聲傳感器輸入的信號(hào)經(jīng)PGA放大，在利用帶通濾波器濾除噪聲以后，將信號(hào)與直流偏置進(jìn)行對(duì)比，通過輸出調(diào)制信號(hào)，然后再將其將發(fā)送至低通濾波器，生成調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)線。該包絡(luò)線再通過比較器或者AD轉(zhuǎn)換器來判斷它是否是真正的反彈信號(hào)，同時(shí)停止計(jì)時(shí)器，最后通過計(jì)數(shù)器的值和音速計(jì)算出距離。

圖3 超聲波信號(hào)接收

圖4 倒車?yán)走_(dá)的發(fā)展趨勢(shì)

　　圖4顯示出倒車?yán)走_(dá)發(fā)展的趨勢(shì)，從圖中可以看到，最初的倒車?yán)走_(dá)，只有后方探測(cè)，現(xiàn)在的倒車?yán)走_(dá)不僅實(shí)現(xiàn)了前后方探測(cè)，甚至連左右側(cè)都可以進(jìn)行探測(cè)。還有一些更先進(jìn)的技術(shù)，已經(jīng)使用在高檔汽車上。

低端倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)

倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)一般由兩部分組成，分別是探頭部分和主控部分。探頭部分一般安裝在汽車的尾部或兩側(cè)，而主控部分則位于汽車的前端，靠近汽車駕駛員。低端倒車?yán)走_(dá)（圖5）的探頭部分，通常只包含超聲波傳感器，而主控部分包括CPU和所有的外圍電路。探頭和主控板通過傳導(dǎo)線連接，傳送發(fā)送和回波信號(hào)，一個(gè)主控板帶3到4個(gè)探頭。低端的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)成本通常較低，多采用分立元件，集成度也較低，因而性能較差，有效測(cè)量距離小于1.5m。此外，報(bào)警也采用簡(jiǎn)單的蜂鳴器。

圖5 低端倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)框圖