隨sui著zhe人ren們men對dui汽qi車che輔fu助zhu駕jia駛shi係xi統tong智zhi能neng化hua要yao求qiu的de提ti高gao和he汽qi車che電dian子zi係xi統tong的de網wang絡luo化hua發fa展zhan，新xin型xing的de倒dao車che雷lei達da應ying能neng夠gou連lian續xu測ce距ju並bing顯xian示shi障zhang礙ai物wu距ju離li，並bing具ju有you通tong信xin功gong能neng，能neng夠gou把ba數shu據ju發fa送song到dao汽qi車che總zong線xian上shang去qu。

以往的倒車雷達設計使用的元器件較多，功能也較簡單。本文介紹的基於新型高性能超低功耗單片MSP430F2274的倒車雷達可以彌補以往產品的不足。

TI 公司的16位單片機MSP430F2274功耗極低
，片上資源豐富，同時利用JTAG 接口技術
，可以對片上閃存方便的編程，便於軟件的升級，非常適合作為倒車雷達係統的微控製器。倒車雷達係統的框圖如圖1所示。

圖1 倒車雷達係統框圖

電路設計

係統以MSP430F2274微控製器為核心，外圍電路由超聲波發射電路、超聲波接收電路、聲光報警電路
、通信接口電路、鍵盤液晶顯示電路五部分組成，下麵逐一介紹。

圖2 倒車雷達係統主控電路圖

係統的主控電路圖如圖2所示。本係統中選用的MSP430F2274片內有32Kb 閃存和1KbRAM，因此無須外擴存儲器。外接的32.768kHz 晶振作為CPU 關閉狀態Basic-TImer 的時鍾源，同時也作為係統的車載時鍾使用。

超聲波發送模塊電路如圖3所示，由超聲波產生和發射兩部分組成。超聲波的產生方法有兩種：硬件發生法和軟件發生法。常用的硬件發生法常采用如下方案：超聲波由CD4011gouchengdezhendangqizhendangchansheng，jingshengyabianhuantuidongchaoshengbohuannengqierfashechuqu，zhendangqideqizhenhetingzhenyoudanpianjilaikongzhi。benshejicaiyongruanjianfashengfa
，yinweitongguoruanjianfashengfajikeyijianshaoyingjiandefuzachengdu，jiangdixitongdechengben
，youjuyoulinghuoxingqiang、容易實現、穩定性好的優點。本係統利MSP430F2274單片機的定時器功能來產生穩定的PWM（40Hz）脈衝波，並通過I/O 端口P2.3輸出到超聲波發射部分。在超聲波發射電路中CD4049一共包括了6個非門，圖3 中線路僅使用了3個
，為了防止幹擾或被靜電擊穿導致整個CD4049損壞，把沒有使用的那一側的3個非門串起來做接地處理。當控製端輸出一係列固定頻率脈衝時，在壓電陶瓷型超聲波發射換能器UCM-40-T 上就固定頻率的加正電壓和反電壓，發出大功率的超聲波，所得到的波形比其他方式效果更理想。

圖3 倒車雷達超聲波發送模塊
 

超聲波接收電路如圖4所示。這是本係統設計和調試的一個難點。壓電陶瓷型超聲波接收器UCM-40-R 接收反射的超聲波轉換為40kHz 毫伏級的電壓信號，需要經過放大
、處理、才能用於觸發單片機中斷。一方麵傳感器輸出信號微弱，由於反射條件不同，需要放大倍數的範圍大約是100～5000，另一方麵傳感器輸出阻抗較大，需要高輸入阻抗的多級放大電路
，而高輸入阻抗容易接收幹擾信號。通常采用兩種方案：一是采用運算放大器組成多級選頻放大電路；二er是shi采cai用yong專zhuan用yong的de集ji成cheng前qian置zhi放fang大da器qi。第di一yi種zhong方fang案an容rong易yi產chan生sheng自zi激ji振zhen蕩dang，要yao使shi接jie收shou電dian路lu達da到dao很hen好hao靈ling敏min度du和he抗kang幹gan擾rao效xiao果guo，電dian路lu的de調tiao試shi是shi較jiao困kun難nan的de。本ben係xi統tong采cai用yong專zhuan用yong的de集ji成cheng電dian路lu前qian置zhi放fang大da器qiCX20106，它由前置放大器、限幅放大器
、帶通濾波器
、檢波器
、積分器、整(zheng)型(xing)電(dian)路(lu)組(zu)成(cheng)。其(qi)中(zhong)前(qian)置(zhi)放(fang)大(da)器(qi)具(ju)有(you)自(zi)動(dong)增(zeng)益(yi)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)

，可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)在(zai)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)收(shou)較(jiao)遠(yuan)反(fan)射(she)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)微(wei)弱(ruo)電(dian)壓(ya)時(shi)放(fang)大(da)器(qi)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)增(zeng)益(yi)，在(zai)近(jin)距(ju)離(li)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)強(qiang)時(shi)放(fang)大(da)器(qi)不(bu)會(hui)過(guo)載(zai)。調(tiao)節(jie)芯(xin)片(pian)引(yin)腳(jiao)5的外接電阻R3
，將它的濾波器的中心頻率設置在40kHz，達到了很好的效果。當接收到與濾波器中心頻率相符的信號時
，其輸出引腳7輸出一個低電平，而輸出引腳7直接接到MSP430F2274的P2.2上，以觸發中斷。

圖4 倒車雷達超聲波接收模塊

圖5 倒車雷達聲光報警電路圖

報警模塊采用簡單的聲光報警電路，如圖5所示。先設定一個臨界值，當車尾與障礙物的距離小於設定的最小距離時，紅色指示燈閃亮，綠色指示燈熄滅。單片機向其端口發出PWM 脈衝，隨著距離的減小，通過控製PWM 脈衝的占空比使閃光和蜂鳴的頻率加劇，以此來提示駕駛員。

圖6 倒車雷達通信接口電路圖

通信接口電路如圖6所示。采用美信的MAX3232芯片，外圍電路非常簡單，隻需要5個0.1μF 的電容器。該電路把單片機串口輸出信號隔離變換成RS-232信號發送到汽車總線上，同時還可以實現該係統與計算機的通信。

圖7 倒車雷達鍵盤顯示電路圖

鍵盤和顯示電路如圖7所示，由鍵盤和液晶顯示兩部分組成。其中鍵盤采用獨立式按鍵
，有3個按鍵，一個設置鍵
、一個上翻鍵、一個下翻鍵。可以進行報警值、工作方式、時鍾等各個參數的設置。液晶顯示電路采用ZJM12864BSBD 這款低功耗的點陣圖形式LCD，顯示格式為128點（列）&TImes;64點（行），具有多功能指令，容易使用，可實時的顯示時鍾、距離和報警提示信息，方便直觀。

編者結語

該倒車雷達采用了高性能的MSP430F2274danpianji
，bingchongfenliyongleqipianshangziyuanshidexitonggongnengfengfu
，shiyongdewaiweixinpianjianshao
，xitongkekaoxingdedaotigao。gaidaocheleidayingyongyuqichezhong，dangjiashiyuandaocheshi，congyejingxianshipingshangyimuleranbianzhidaozhangaiwulichedejuli
，kefulehoushijingxiao，shiyezhaidequedian，xiaochuledaochezaochengdeshiguyinhuan。