基于MSP430单片机的倒车雷达设计
来源:《科技信息》作者:温济霞 张艳兵 时间:2012-04-17
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超声波发射与接收
单稳触发器接收来自S430F1101 的P1.3 端口输出的40ms 脉冲波,经过触发器的电压提升和脉宽控制输出频率不变、高电平宽度为160us 的方波,方波周期为40ms.此脉冲信号作为555 振荡器的置位脉冲。在置位期问,555 定时产生40kHz 的振荡信号,由超声波发射头T40K 将电信号转化成超声波发射出去。超声发射器便发射出脉冲数为7 个的脉冲串(1 / 40kHz=O.25ms),超声波发射器的声波传播到反射物,再由反射物反射到接收器。
超声波接收UCM-R40 接收到的回波信号转换成电压信号,经过两级放大及电压整形电路,整形后的直流电压并不平滑,需加一个电容C5 滤波,滤波后的电压范围基本稳定,用这个电压驱动光电耦合器件SFH65A-1 的发光二极管,这时光敏三极管导通,经过一个反相器输出电平信号,再经过一个反相器使电平信号基本稳定。电平信号直接输入单片机的外部中断入口,该高电平作为MSP430 的外部中断的中断信号使单片机产生中断, 在中断服务程序中停止计数器的计时,并计算出有关数据。
显示电路设计
采用实时图像视频具有直观生动、快速便捷、内容丰富的特点,便于司机及时详尽掌握周围的环境,做出准确的判断。使用USB 摄像头作为本系统的图像采集器件。选择主控芯片型号为中芯微公司的ZC301 摄像头通过USB 接口与AT91RM9200 通信,ARM 经过相应的数据处理,通过液晶屏实时显示。
系统的软件设计总体思路
软件设计采用模块化设计, 包括主程序设计、T1 中断服务子程序、INT0 外部中断服务子程序、距离计算子程序、显示子程序、延时子程序和报警子程序设计等。
系统初始化后就启动定时器T1 从0 开始计数, 此时主程序进入等待,当到达65 ms 时T1 溢出进入T1 中断服务子程序;在T1 中断服务子程序中将启动一次新的超声波发射, 此时将在P1.0 引脚上开始产生40 kHz 的方波,同时开启定时器T0 计时,为了避免直射波的绕射, 需要延迟1 ms 后再开INT0 中断允许;INT0 中断允许打开后,若此时P3.2(INT0)引脚出现低电平则代表收到回波信号,将提出中断请求进入INT0 中断服务子程序,在INT0 中断服务子程序中将停止定时器T0 计时,读取定时器T0 时间值到相应的存储区,同时设置接收成功标志;主程序一旦检测到接收成功标志,将调用测温子程序,采集超声波测距时的环境温度,并换算出准确的声速,存储到RAM 存储单元中;单片机再调用距离计算子程序进行计算,计算出传感器到目标物体之间的距离;此后主程序调用显示子程序进行显示;若超过设定的最小报警距离还将启动扬声器报警;当一次发射、接收、显示的过程完成后,系统将延迟100 ms 重新让T1 置初值,再次启动T1 以溢出,进入下一次测距。如果由于障碍物过远,超出量程,以致在T0 溢出时尚未接收到回波,则显示"ERROR"重新回到主流程进入新一轮测试。