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1、精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者： PanHongliang仅供个人学习基于 MSP430F2274单片机的倒车雷达设计随着人们对汽车帮忙驾驶系统智能化要求的提高和汽车电子系统的网络化进展，新型的倒车雷达应能够连续测距并显示障碍物距离，并具有通信功能，能够把数据发送到汽车总线上去欢迎下载精品学习资源以往的倒车雷达设计使用的元器件较多，功能也较简洁本文介绍的基于新型高性能超低功耗单片机 MSP430F2274的倒车雷达可以补偿以往产品的不足系统总体设计系统接受超声波测距原理超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理器 三部分组成工作时，超声波发射器发出超声波脉冲，超声波接收器接收遇到障
2、碍物 反射回来的反射波，精确测量超声波从发射到遇到障碍物反射返回的时间，依据超 声波的传播速度，可以运算出障碍物距离作为一种非接触式的检测方式，超声波具 有空气传播衰减小、反射才能和穿透性强的特点超声波测距具有在近距离范畴内有 不受光线和雨雪雾的影响、结构简洁、制作便利和成本低等优点高性能的单片机结 合超声波测距，可以实现功能强大、使用便利的倒车雷达TI 公司的 16 位单片机MSP430F2274功耗极低，片上资源丰富，同时利用JTAG 接口技术，可以对片上闪存便利的编程，便于软件的升级，特殊适合作为倒车雷达系统的微把握器倒车雷达系统的框图如图1 所示图 1 倒车雷达系统框图硬件系统设计系统
3、以 MSP430F2274 微把握器为核心，外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、声光报警电路、通信接口电路、键盘液晶显示电路五部分组成，下面逐一介绍图 2 倒车雷达系统主控电路图系统的主控电路图如图 2 所示本系统中选用的 MSP430F2274片内有 32Kb 闪存和 1Kb RAM ，因此无须外扩储备器外接的32.768kHz 晶振作为 CPU 关闭状态Basic-Timer 的时钟源，同时也作为系统的车载时钟使用超声波发送模块电路如图 3 所示，由超声波产生和发射两部分组成超声波的产生方法有两种：硬件发生法和软件发生法常用的硬件发生法常接受如下方案：超声波由 CD4011 构成的振
4、荡器振荡产生，经升压变换推动超声波换能器而发射出 去，振荡器的起振和停振由单片机来把握本设计接受软件发生法，由于通过软件发生法既可以削减硬件的复杂程度，降低系统的成本，又具有灵敏性强、简洁实现、稳固性好的优点本系统利用MSP430F2274单片机的定时器功能来产生稳固的欢迎下载精品学习资源PWM （ 40Hz ）脉冲波，并通过I/O 端口 P2.3 输出到超声波发射部分在超声波发射电路中 CD4049 一共包括了 6 个非门，图 3 中线路仅使用了 3 个，为了防止干扰或被静电击穿导致整个 CD4049 损坏，把没有使用的那一侧的3 个非门串起来做接地处理当把握端输出一系列固定频率脉冲时，在压
5、电陶瓷型超声波发射换能器UCM-40-T 上就固定频率的加正电压和反电压，发出大功率的超声波，所得到的波形比其他方式成效更理想图 3 倒车雷达超声波发送模块超声波接收电路如图 4 所示这是本系统设计和调试的一个难点压电陶瓷型超声波接收器 UCM-40-R接收反射的超声波转换为40kHz 毫伏级的电压信号，需要经过放大、处理、才能用于触发单片机中断一方面传感器输出信号脆弱，由于反射条 件不同，需要放大倍数的范畴大约是100 5000 ，另一方面传感器输出阻抗较大，需要高输入阻抗的多级放大电路，而高输入阻抗简洁接收干扰信号通常接受两 种方案：一是接受运算放大器组成多级选频放大电路；二是接受专用的集
6、成前置放 大器第一种方案简洁产生自激振荡，要使接收电路达到很好灵敏度和抗干扰成效，电路的调试是较困难的本系统接受专用的集成电路前置放大器CX20216 ，它由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器、整型电路组成其中前置放大器具有自动增益把握功能，可以保证在超声波传感器接收较远反射信号输出脆弱电压时放大器有较高的增益，在近距离输入信号强时放大器不会过载调剂芯片引脚5 的外接电阻 R3 ，将它的滤波器的中心频率设置在40kHz ，达到了很好的成效当接收到与滤波器中心频率相符的信号时，其输出引脚7 输出一个低电平，而输出引脚 7 直接接到 MSP430F2274的 P2.2 上，以触发中
7、断图 4 倒车雷达超声波接收模块图 5 倒车雷达声光报警电路图报警模块接受简洁的声光报警电路，如图5 所示先设定一个临界值，当车尾与障碍物的距离小于设定的最小距离时，红色指示灯闪亮，绿色指示灯熄灭单片机向欢迎下载精品学习资源其端口发出 PWM 脉冲，随着距离的减小，通过把握PWM 脉冲的占空比使闪光和蜂鸣的频率加剧，以此来提示驾驶员图 6 倒车雷达通信接口电路图通信接口电路如图 6 所示接受美信的 MAX3232 芯片，外围电路特殊简洁，只需要 5 个 0.1 F的电容器该电路把单片机串口输出信号隔离变换成RS-232 信号发送到汽车总线上，同时仍可以实现该系统与运算机的通信图 7 倒车雷达键
8、盘显示电路图键盘和显示电路如图 7 所示，由键盘和液晶显示两部分组成其中键盘接受独立式按键，有 3 个按键，一个设置键、一个上翻键、一个下翻键可以进行报警值、工作方式、时钟等各个参数的设置液晶显示电路接受ZJM12864BSBD这款低功耗的点阵图形式 LCD ，显示格式为 128 点（列） 64 点（行），具有多功能指令，容 易使用，可实时的显示时钟、距离和报警提示信息，便利直观系统软件设计软件接受模块化设计，程序由主程序、测距子程序和键盘显示子程序、时钟显示子程序等多个模块组成，调试过程中对其中每个功能模块和子程序逐一调试，在每个子程序都完成指定的功能后，再进行综合调试系统的软件流程如图8
9、所示图 8 系统软件流程图超声波发射电路发出超声波的同时计数器开头计数，当遇到障碍物反馈信号到 超声波接收器接收，经 CX20216 接收电路处理后，产生一个低脉冲，该信号传送给单片机产生中断，调用测距子程序，运算出测量距离，调用显示子程序，依据不 同的测量数值在液晶上显示距离和报警当距离大于2m ，显示 “安全”和测量距离， 连续测量；当距离小于 1m 时，显示 “危险”和测量距离，由 P1.2 位驱动蜂鸣器报警；当距离小于 2m 且大于 1m 时，显示 “留意 ”和测量距离为增强抗干扰才能，系欢迎下载精品学习资源统连续发射超声波测量三次，从中剔除最大最小值，取中间值运算出精确的距离这样每秒
10、可测约三个数据，仍然可以中意实时性要求结语汽车倒车雷达安装使用安图装 原理技术参数 额 定 工 作 电压：12V报警方式语 音报 警内说明书 工作电压范围 ： 10V DC- 16V容：该倒车雷达接受了高性能的MSP430F2274单片机，并充分利用了其片上资源使得系统功能丰富，使用的外围芯片削减，系统牢靠性得到提高该倒车雷达应用 于汽车中，当驾驶员倒车时，从液晶显示屏上一目了然便知道障碍物离车的距离， 克服了后视镜小，视野窄的缺点，排除了倒车造成的事故隐患VD-V4 倒车雷达由控DC1制主机，超声波传感 额 定 工 作 电.器，摄像头流 ： 10mA -2三部分组成在倒车时300mAM自动启
11、动并将车后情检测距离 ：0 m、况实时通过2.0 m0Av 信号输出，可通过 超 声 波 频.车载显示器显示，车率: 40KHz8尾超声波探工作温 度 : - 4M测波探测情形也通过080、字符方式同步显示， 形象直观；在探测范畴0.5M 、 停车图像的基础上加上语提示音：1200Hz、音报警提示为您的驾800Hz、车安全；一流430Hz；的 性 能 ， 良 好 的 质频率越高量，完善的服务实为表示越紧欢迎下载精品学习资源保证您的爱车安全之首选；主要功能一路视频 输入一路视频输出；倒 车 时 自 动 切换；标准视频 信号输出外界显示器； 数字显示 障碍物距离；| 2M |急；显 示 ： 0.4
12、0m-2.00m，小于 0.40 时显示 0.00m；模拟条显示： 左右各 七 段 显示，段数越多表示障碍越近；探头参数欢迎下载精品学习资源模拟条显 示左右障碍物方向； “ Bi,Bi”声提示和 真 人 语 音 报警；中 心频 率 ： 40.0 kHz 0.8 kHz波束角度：85 10 度使用温度：- 35+80 储备温度：- 40+85 引 线 长 度 ：250020 mm欢迎下载精品学习资源探头安装图两 探 头 最 佳 安 装 位 置四 探 头 最 佳 安 装 位 置安装高度安装位置安装说明1、需要在保险杠上开孔， 将探头安装在保险杠上（如图）； 2、探头方向以及角度必需 安装正确；3、
13、摄像头外壳的箭头标记垂直向上， 装入摄像头前应通电再次校正摄像头的方向， 最终装入安装孔内；4、探头背面的箭头方向应当是垂直向上，否就将探测到地面引起误报；5、参考安装原理图连接好探头、电 源、视频输入输出、喇叭；留意事项1、 倒车雷达的探头应当与主机盒上插孔一一对 应，不能插错，否就可能引起非正常报警；2、探头、喇 叭、摄像 头、视频输出等线材严禁重压，防止断裂或者短路；3、 探头安装不能过紧；4、应保持倒车雷达在一个干扰较低的位置， 否就可能引起探测不灵敏或者不能正常工作；5、探头应保持干净状 态， 冰雪或者 泥巴 等物体附 着会 影响工作故障检修步骤1、无任何反应：检 查电 源 是否 正
14、常 ， 喇叭 、 摄 像头 、 视 频 等连 接线 是 否连接正确；2 、 显 示“ 0.0M ” ： 检查车 后是 否有障碍 物， 或探头与 主机 接口是 否 对 应 正确， 是否 有强的干 扰源 ， 电源电 压是 否正常； 假如 以上都排 除就 为已经损 坏， 请与公司 或经 销商联络；欢迎下载精品学习资源版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理；版权为潘宏亮个人全部This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs pe
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