基于单片机的智能倒车系统概况

基于单片机的智能倒车系统摘要随着汽车工业的迅猛发展，倒车系统成为人们日常行车安全的一个重要组成部分。基于单片机的智能倒车系统就其功能实用、体积小、价格便宜适合大规模批量生产等优点被很多汽车辅助设备生产厂家所青睐。在本设计中首先介绍智能倒车系统的基本原理，并对几种测距方法进行分析，选择了更具性价比、更简单实用的红外测距法，然后对重点模块进行了详细描述，而整个系统最重要的测距模块的调试在本文最后进行了阐述。关键词：智能倒车系统；红外测距法；单片机MicrocontrollerBasedSmartParkingSystemAbstractWiththerapiddevelopmentofautomobileindustry,reversingthesystemhasbecomeanimportantpartofpeople'sdailydrivingsafety.Microcontroller-basedsmartparkingsystemfunctional,small,cheapandsuitableformassproduction,etc.favoredmanyautomotiveauxiliaryequipmentmanufacturer.Inthisdesign,firstintroducedthebasicprinciplesofsmartparkingsystem,andseveralrangingmethodsofanalysis,selectedamorecost-effective,moresimpleandpracticalinfrareddistancemethod,thenadetaileddescriptionofthekeymodule,andtheentiresystemdebuggingofthemostimportantdistancemeasuringmoduleattheendofthisarticlearedescribed.KeyWords:smartparkingsystem;Infrareddistancemethod;Microcontroller目录前言...........................................................................................................................................41.1设计思路....................................................................................................................51.2器材和方案的选取....................................................................................................51.2.1电机驱动电路选取........................................................................................51.2.2显示模块选取................................................................................................61.2.3主控芯片选取.................................................................................................61.2.4障碍物检测方案选取.....................................................................................72.主要芯片介绍.......................................................................................................................72.1STC89C52RC................................................................................................................73.系统总体框架设计.............................................................................................................103.1系统框图介绍..........................................................................................................103.2系统功能介绍..........................................................................................................104.系统硬件电路设计.............................................................................................................114.1单片机最小系统......................................................................................................114.2显示模块..................................................................................................................114.3输入模块..................................................................................................................124.4驱动模块..................................................................................................................124.5红外检测模块..........................................................................................................135.系统程序设计.....................................................................................................................156.系统整体调试.....................................................................................................................167.结束语.................................................................................................................................17参考文献.................................................................................................................................18前言上世纪90年代，电子产品开始应用于汽车生产领域，汽车电子产品出现在汽车发展的历史舞台。所谓汽车电子产品生产是指电子信息产业与汽车制造业融合后的新兴产业。目前国际汽车领域70%的技术革新来自汽车电子产品，电子信息技术的发展对于汽车领域的影响可见一斑。伴着人们对日常行车操纵舒适感和娱乐的要求不断提升的同时，行车安全也被人们渐渐重视起来。进入21世纪，随着经济的迅猛增长和交通路况的不断完善，私家车的数量不断增加，随之而来的交通事故也日益频繁。据调查统计，15%的交通事故是因为汽车倒车系统不良引发。因此，增强汽车倒车系统的智能性，对于提高行车安全是十分重要的。与此同时随着我国汽车工业的飞速发展，智能倒车作为一种安全类汽车电子产品已广泛应用于各种类型、各种档次的汽车，形成了我国的一个新兴行业。经过多年来的发展，我国智能倒车系统已经过了多次的技术改良，最先进是基于单片机的智能倒车系统。根据汽车倒车系统的发展及国内汽车市场的实际情况，把单片机硬件及软件编程技术应用于倒车系统的设计原理中，从而设计出一种基于单片机的低成本、高性能适用于我国普通汽车的智能倒车系统。测距系统是倒车系统最重要的一个组成部分，传统的测距方法有激光测距、超声波测距、红外线测距等。虽然激光测距探测距离相对较大，但其受天气因素的影响较严重，超声波测距和红外线测距原理相似，但超声波系统结构相对较为复杂，不适合大规模生产应用，特别是红外线测距系统可在夜间准确测距且不易被仪器探测发现。综上所诉，又基于本设计低成本、结构相对简单适合大规模生产及应用的目的，最后采用红外线测距系统。本设计是以单片机为主控芯片。倒车时通过红外模块检测障碍物并把信号传送到单片机，单片机控制驱动模块驱动蜂鸣器达到报警的目的，同时驱动模块驱动电机停止转动。在此过程中显示模块一直在向驾驶者显示倒车系统的电机转动、停止状态，以达到智能倒车的目的。1.方案设计与器材选取1.1设计思路本设计最终要实现倒车系统的智能控制，经分析要想达到最终要求需实现以下三点：1)单片机控制电机转动和停止；2)利用显示模块显示转动和停止状态；3)检测车后障碍物并报警。1.2器材和方案的选取1.2.1电机驱动电路选取随着电子行业的发展，出现了具有各种功能的器件，这些器件往往是为了完成某项特定功能而制作的。由于电气参数往往比较特殊，这就给器件之间连接带来了麻烦，为了解决这一问题，出现了接口技术这门学科用来研究器件间的接口电路。本设计同样遇到了这样的问题，主控芯片不能够直接与电机相连来控制电机，所以需要一个电机驱动电路来作为主控芯片控制电机的桥梁。常用的电机驱动电路有：分立元件构成的电机驱动电路和集成电机驱动电路。(1)分立元件构成的电机驱动电路众所周知，分立元件构成的电路使用起来十分灵活，几乎可适应各种场合。但其电路通常复杂、不易调试，所以分立元件电路及其应用通常与设计者的能力密切相关。但对于应用于本设计而言，使用分立元件搭建电路相对比较非常简单。(2)集成电机驱动电路集成电机驱动电路主要芯片是集成电机驱动器即DRV8x器件。目前市面上常用的集成电机驱动器有L298，其使用方便可驱动两个电机正反转，但L298价格昂贵。由于L298价格昂贵，因此本设计选取分立元件组成的电机驱动电路驱动电机。1.2.2显示模块选取目前市面上出现了各种各样的显示模块，常用的有数码管和液晶显示器，数码管通常用来显示数字，液晶显示器通常用来显示字符，随