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(bào)警模塊
報(bào)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(shí)進(jìn)行報(bào)警。根據(jù)實(shí)際情況，當(dāng)汽車尾部與障礙物距離大于5 m時(shí),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(shí)認(rèn)為是正常的，顯示實(shí)測(cè)距離；小于1 m時(shí),應(yīng)提醒司機(jī)注意，系統(tǒng)發(fā)出聲音報(bào)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??；小于0.5 m時(shí)，要求聲光同時(shí)報(bào)警，由于閃光頻率不能過高，通過單片機(jī)另一個(gè)端口控制其閃亮。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[3-4]
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采取模塊化設(shè)計(jì)，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(cè)距子程序、測(cè)溫子程序、延時(shí)子程序、液晶顯示子程序等幾個(gè)部分構(gòu)成。雷達(dá)測(cè)距開始由汽車倒車控制，一旦倒車開始，即啟動(dòng)ATmega16片內(nèi)的T1連續(xù)發(fā)射40 kHz的PWM，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)?？紤]到實(shí)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(cè)，以最長(zhǎng)距離5 m計(jì)算，超聲波發(fā)送到返回的時(shí)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(shí)停止發(fā)送，這個(gè)過程大約需要15 ms以上，所以不管所測(cè)距離遠(yuǎn)近，一律每25 ms發(fā)送一次超聲波。由于超聲波會(huì)受到被測(cè)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(huì)帶來測(cè)量數(shù)據(jù)誤差增大。為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，要求連續(xù)檢測(cè)5次時(shí)間，去掉最大和最小的測(cè)量值，然后對(duì)剩下3個(gè)測(cè)量值求平均值。
4 軟硬件調(diào)試及實(shí)驗(yàn)數(shù)分析
硬件制作時(shí)主要需保證發(fā)送和接收兩個(gè)換能器中心軸線平行并相距6 cm，根據(jù)測(cè)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(shí)際中障礙物要比這個(gè)面積大)為障礙物對(duì)倒車?yán)走_(dá)進(jìn)行了實(shí)測(cè)。為了檢驗(yàn)倒車?yán)走_(dá)的性能，對(duì)同組數(shù)據(jù)進(jìn)行了三次循環(huán)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在500 cm以上時(shí)測(cè)量誤差在2 cm左右，在500 cm以內(nèi)時(shí)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(shí)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(cè)量值與對(duì)應(yīng)的實(shí)際值。

本文給出了一種倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)方案，該方案可以達(dá)到很高的采集速率和測(cè)量精度，并且具有溫度自動(dòng)校正功能。同時(shí)，汽車倒車時(shí)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(xiǎn)區(qū)域時(shí)，通過聲光報(bào)警提醒司機(jī)，消除了倒車造成的事故隱患。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)驗(yàn)證了汽車倒車?yán)走_(dá)的有效性、可靠性。同時(shí)系統(tǒng)還預(yù)留部分接口，為系統(tǒng)升級(jí)和數(shù)據(jù)通信帶來方便。

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