基于AT89C52的超声波测距倒车防撞报警系统设计

　　引言

　　随着国民经济的高速发展，我国汽车的拥有量在大幅增加，造成道路拥堵，交通事故频发，给人们的生命和财产安全带来了巨大的损失。安全驾驶成为大家关注的焦点，其中汽车防撞系统(Collision Avoidance System，CAS)的设计和需求显得非常重要和迫切。针对这种情况，设计一种响应快、可靠性高且较为经济的汽车防撞报警系统势在必行。

　　超声波作为一种频率超过20 kHz的机械波，其指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因此超声波测距法是最常见的一种距离测量方法。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，而且精度也较高。本设计采用AT89C52单片机作为主控器，结合超声波测距原理，设计了汽车倒车防撞报警系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。

　　1 超声波的测距原理

　　本系统选用的是压电式超声波传感器。超声波测距原理有两种方式：共振式和脉冲反射式。因为共振式的应用要求复杂，在此使用脉冲反射式。超声波测距原理如图1所示。

　　图1中被测距离为H，两探头中心距离的一半用M表示，超声波单程所走过的距离用L表示，由图中关系可得：

　　式中：v为超声波的传播速度;t为传播时间，即为超声波从发射到接收的时间。

　　将式(4)代入式(3)可得：

　　由此可见，要想测得距离H，只要测得超声波的传播时间t即可。

　　2 系统的实现

　　根据设计要求并综合各个方面因素，可以采用AT89C52单片机作为主控制器，用动态扫描实现LCD数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，其具体的系统框图如图2所示。

　　该系统主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路等部分组成。采用AT89C52来实现对CX20106A红外接收芯片和 TCT40-10系列超声波转换模块的控制。

　　其中超声波接收电路使用集成电路CX2-0106A，可用来完成信号的放大、限幅、带通滤波、峰值检波和波形整形等功能。显示器件采用的是LCDl2864显示器，并选用D18820温度传感

　　器进行温度检测，实行温度补偿。主控器AT89C52单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8 KB的系统可编程FLASH存储器。与AT80C51引脚和指令完全兼容。拥有1个8

　　位CPU，1个片内振荡器及时钟电路，3个16位定时/计数器，21 个特殊功能寄存器，4个8位并行I/O口，共32条可编程I/O端线，1个可编程全双工串行口，8个中断源。