超聲波雷達(dá)又稱泊車輔助系統(tǒng)，是一種利用超聲波原理，由裝載于車尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超生波撞擊障礙物后， 反射此聲波探頭，從而計(jì)算出車體與障礙物之間的距離。倒車?yán)走_(dá)主要由三部分組成：

感應(yīng)器（探頭），主機(jī)，顯示設(shè)備。感應(yīng)器發(fā)出和接收超聲波信號(hào)，然后將得到的信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)里面的電腦進(jìn)行分析，再通過(guò)顯示設(shè)備顯示出來(lái)。隨著人們對(duì)汽車駕駛輔助系統(tǒng)易用性要求的提高，以及單片機(jī)價(jià)格不斷下降和汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的要求，新型的倒車?yán)走_(dá)都是以單片機(jī)為核心的智能測(cè)距傳感系統(tǒng)。本文介紹了一種基于MSP430 單片機(jī)的超聲波倒車?yán)走_(dá)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

本倒車?yán)走_(dá)主要用來(lái)顯示汽車后面的情景，測(cè)量和障礙物之間的距離。整個(gè)設(shè)計(jì)主要由MSP430 單片機(jī)、超聲波發(fā)生模塊、超聲波接受模塊、視頻采集模塊、LCD 顯示模塊以及語(yǔ)音報(bào)警模塊組成。單片機(jī)外圍擴(kuò)展一系列功能模塊如LCD、USB 接口等，USB 主機(jī)接口連接攝像頭模塊采集視頻圖像信息系統(tǒng)，結(jié)合ARM 處理器實(shí)現(xiàn)視頻/圖像的采集、壓縮，并將采集后的數(shù)據(jù)發(fā)送到接收端，并通過(guò)LCD 顯示出來(lái)。

1.1 倒車?yán)走_(dá)總體結(jié)構(gòu)

倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)由五部分組成：超聲波發(fā)生模塊、超聲波接受模塊、攝像頭視頻采集系統(tǒng)、LCD 顯示模塊、語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，其總體體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1.1.

圖2.1 超聲波測(cè)距流程圖

超聲波發(fā)射子程序的任務(wù)： 控制時(shí)基電路輸出若干個(gè)超聲波，并同時(shí)啟動(dòng)T0 開(kāi)始計(jì)時(shí)。在此過(guò)程中，要計(jì)時(shí)采用屏蔽中斷，開(kāi)中斷等操作，避免外中斷影響該子程序的有效執(zhí)行。

本系統(tǒng)使用一個(gè)中斷，即外部中斷INTO 是超聲波有效回送的指示信號(hào)，當(dāng)中斷觸發(fā)時(shí)，可以根據(jù)時(shí)間差計(jì)算出超聲波的傳輸距離。內(nèi)部定時(shí)器TO 用來(lái)計(jì)時(shí)，在發(fā)射子程序開(kāi)始時(shí)，啟動(dòng)T0 開(kāi)始工作，而在INTO 中斷服務(wù)程序時(shí)， 停止T0 計(jì)時(shí)， 并讀取計(jì)時(shí)值用以計(jì)算距離。

距離子程序是根據(jù)MSP430 芯片計(jì)數(shù)器所提供的傳輸時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算得出超聲波的傳輸距離。根據(jù)主程序的需要，將相關(guān)數(shù)據(jù)存入相關(guān)單元，以供主程序進(jìn)行下一步處理。INTO 中斷服務(wù)程序?qū)?a href="http://m.makelele.cn/tags/定時(shí)器/" target="_blank">定時(shí)器中的值存入R1、R0 兩個(gè)寄存器中， 根據(jù)模值減去處置所得到的數(shù)值得出時(shí)間差。傳輸距離根據(jù)公式S=V*T 進(jìn)行計(jì)算。目標(biāo)物的距離值，也按公式計(jì)算，其中T 為測(cè)出的額計(jì)數(shù)器的計(jì)時(shí)差值，單位為us.使用該公式即可計(jì)算出目標(biāo)物與汽車的距離。

3 總結(jié)

系統(tǒng)利用超聲波在空氣中的可傳播性，實(shí)時(shí)測(cè)得超聲波在空氣中的傳播時(shí)間和傳播速度，在將時(shí)間和速度相乘即得距離的原理，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于MSP430 的超聲波倒車?yán)走_(dá)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)測(cè)得汽車尾部與障礙物的距離，通過(guò)LCD 顯示距離值，將距離值提供給司機(jī)，該系統(tǒng)具有成本低、非接觸、速度快、可靠性強(qiáng)、適應(yīng)性好、操作方便，有著廣泛的應(yīng)用前景。

實(shí)踐應(yīng)用表明，該設(shè)計(jì)在生產(chǎn)應(yīng)用和科學(xué)研究方面均具有一定的價(jià)值。一方面產(chǎn)品設(shè)計(jì)的人機(jī)界面更為人性化，司機(jī)可直接通過(guò)LCD顯示屏觀察車后的詳細(xì)狀況，不需要回頭就可以倒車，大大減少了汽車司機(jī)的工作量，避免了引導(dǎo)車不慎造成交通事故；另一方面系統(tǒng)不斷采集汽車與障礙物之間的距離， 并通過(guò)語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)提醒司機(jī)，為我們的倒車提供了更為安全的保障，從而使我們?cè)诘管嚨臅r(shí)候更方便快捷，同時(shí)也更為安全可靠。

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