基于超声波倒车雷达系统

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第一章 设计任务及要求

1.1 任务

利用SPCEE061单片机.,三个超声波测距模组实现超声波倒车雷达; 可以语音提示模组探测范围内的0.31米~1.5米范围内的障碍物; 语音提示可指明哪一个方向有障碍物;

利用三个LED发光二极管表示三个传感器探测范围内是否有障碍物.,当在探测范围在没有障碍物时,三个二极管以一定的频率周期性的闪烁;当在探测范围内有障碍物时.,发光二极管以一定的频率闪烁.,闪烁的频率以离障碍物的距离定.,距离越进频率越高.輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 1.2 技术要求

方案所需所有代码、资源都存放在一颗SPCE061A单片机当中.

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第二章 总体方案设计

本系统以SPCE061A为核心,使用凌阳教育推广中心的61板,三个超声波测局距摸组V2.0依次排布 ,组成线阵的传感器阵列;另外,接有转界板,发光二极管显示模块,系统组成以下图所示.尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。

图 2-1 系统硬件结构图

1.SPCE061A弹片机作为主控心片,通过I/O端来控制CD4052,以选择不同的传感器通道;本方案采用IOB0和IOB1控制CD4052的A0和A1,而IOB2作为检测超声波摸组作为返回的信号,IOB9为SPACE061A的TIMERB复用,产生40KHZ的脉冲信号,作为控制超声波模组发射超声波的信号端口,这样通过CD4052的通道切换,就可以用最少的端口来完成多个模组的切换使用了.识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 2.在显示控制方面,系统分别利用IOA8、IOA9、IOA10三个端口控制三个发光二极管.

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第三章 模块设计

3.1 各单元模块设计 3.1.1SPCE061A最小系统

SPCE061A最小系统包括SPCE061A芯片及其外围基本模块,外围基本模块有:晶振输入模块(OSC)、锁相环外围电路(PLL)、复位电路(RESET)、指示灯(LED)等,如下图所示.凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。

图 3-1 SPCE061A最小系统

3.1.2 电源模块

SPCE061A的内核供电为3.3V,而I/O端口可接3.3V也可以接5V,所以在电源模块(61板上)中有一个端口电平选择跳线,如图中的J5,但是为了本系统可以可靠的工作,需要给61板外接5V的电源,并将61板的端口电平选择为5V,即J5用跳线帽将V5和VDDH短接.下图为61板上的电源模块图. 恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。

图 3-2 板上的电源模块图

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由于本系统需要的端口高电平为5V,所以图3-2当中的J5跳线需要跳到1和2上.

3.1.3放音模块

语音提示.放音利用的是SPCE061A内部的DAC,电路如图3-3所示.图中的SPY0030是凌阳公司的产品.和LM386相比,SPY0030还是比较有优势的,比如LM386工作电压需在4V以上,而SPY0030仅需2.4V (两颗电池)即可工作;LM386输出功率100mW以下,SPY0030约700mW. 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。

图3-3 放音模块电路

3.2 超声波测距模组V2.0电路原理

图3-4 结构示意图

一般应用时,只需要用两条10PIN排线把J5与SPCE061A的IOB口低八位连接,J4与IOB口高八位连接,同时设置好J1、J2跳线就完成硬件的连接了.不同测距模式的选择只需改变测距模式跳线J1的连接方法即可. 硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 3.2.1 超声波谐振频率调理电路

由单片机产生40KHz的方波,并通过模组接口(J4)送到模组的CD4049,而后面CD4049则对40KHz频率信号进行调理;以使超声波传感器产生谐振.阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。

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