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)設(shè)計(jì)

　　前言

　　據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計(jì)，75％的汽車交通事故是由汽車倒車“后視”小良造成的。因此，許多非職業(yè)汽車駕駛員很希望能有一種汽車倒車報(bào)警器，在倒車時(shí)不斷測(cè)量汽車尾部與其后面障礙物的距離，并隨時(shí)顯示其距離，在不同

　　的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)，以提高汽車倒車時(shí)的安傘性。增強(qiáng)汽車的后視能力，尤其是增強(qiáng)大型、重型車輛的后視能力，對(duì)于提高行車安全，減輕司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度和心理壓力，是十分重要的。

　　目前，國(guó)內(nèi)外都在研究如何利用先進(jìn)的技術(shù)，即汽車避撞技術(shù)，輔助汽車駕駛者對(duì)影響公路交通安全的人、車、路環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在危急情況下由系統(tǒng)主動(dòng)干涉駕駛操縱、輔助駕駛者進(jìn)行麻急處理、防I卜汽車

　　碰撞事故的發(fā)生。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)格小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)測(cè)距原理

　　超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在窄氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播的速度為340m／S，根據(jù)計(jì)時(shí)時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離S，即

　　S=340×t／2 （1）

　　這就是時(shí)間差測(cè)距法。本系統(tǒng)就是利用單片機(jī)控制超聲波發(fā)射器發(fā)射超盧波脈沖，同時(shí)利用單片機(jī)中的計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)。超聲波達(dá)到后面的障礙物就會(huì)反射回來(lái)，接收裝氍接收到回波信號(hào)后由外部比較電路產(chǎn)生高電平使單片機(jī)產(chǎn)生外部中斷。單片機(jī)運(yùn)行中斷服務(wù)子程序（ISR）計(jì)算出距離，并傳送給LCD顯示給司機(jī)，同時(shí)程序內(nèi)還有比較模塊，若車距小于5 m，則顯示所測(cè)量的距離的同時(shí)單片機(jī)輸出一個(gè)高電平使蜂鳴器報(bào)警，若車距大于5m，則顯示U。U，蜂鳴器不報(bào)警，這樣以聲光兩種方式可靠地向司機(jī)給出報(bào)警信息，來(lái)保證倒車或行車的安全。

　　2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　2．1主控制器選擇及硬件組成

　　與常用的5 1系列單片機(jī)相比，MSP430系列單片機(jī)強(qiáng)大、功耗低、集成度高，其主要缺點(diǎn)是價(jià)格略高。為得到合適的性價(jià)比，選擇TI公司早期生產(chǎn)的MSP430F101，這種型號(hào)的單片機(jī)價(jià)格較低，功能雖然并不強(qiáng)大，但足110以滿足本系統(tǒng)要求。F 1的不足之處主要在于沒(méi)有液晶162驅(qū)動(dòng)，選擇價(jià)格合理的液晶最示驅(qū)動(dòng)芯片HT 1便可解決這一問(wèn)題。

　　系統(tǒng)硬件電路以MPS430F1101單片機(jī)為核心，所示，其主要由超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、電源電路與報(bào)警電路等組成。

　　圖片1系統(tǒng)硬件組成框圖

　　2．2超聲波發(fā)射信號(hào)

　　超聲波發(fā)射硬件電路框圖如圖2所示，單穩(wěn)觸發(fā)器接收來(lái)自押S430F1101的P1．3端口輸出的40ms觸發(fā)器的電壓提升和脈寬控制輸出頻率不變、高電平寬度為160us的方波，方波周期為40m s。此脈沖信號(hào)作為555振蕩器的置位脈沖。在置位期問(wèn)，555定時(shí)產(chǎn)生40的振蕩信號(hào)，由超聲波發(fā)射頭T40K 1將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成超聲波發(fā)射出去。超聲發(fā)射器便發(fā)射出脈沖數(shù)為7個(gè)的脈沖串（1／40kHz=O．25ms），超聲波發(fā)射器的聲波傳物，再由反射物反射到接收器，傳播距離為2倍測(cè)量距離，由式（1）可知。