汽车倒车雷达系统的设计与实现2009-09-30 10:22引 言
随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降,越来越多的家庭拥有了私家车。在享受汽车给人们带来便利的同时,由于倒车而产生的问题也日益突出。据初步调查统计,15%的汽车事故是由汽车倒车“后视”不良造成的。早期的倒车防撞仪可以测试车后一定距离范围的障碍物从而发出警报,后来发展到根据距离分段报警。随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高,对汽车倒车雷达的要求也越来越高。本文设计的基于单片机AT89C51的倒车雷达,采用美国DAL-LAS半导体公司生产的DS18B20单总线型数字温度传感器进行温度补偿提高了测距精度,采用OC-MJ12232C_3液晶显示模块对车距进行实时显示和ISD4004语音芯片实现了倒车雷达语音报警的功能,并可以根据距离的不同做出不同的语音提示。由于采用了超声波专用集成电路芯片LM1812,有效地提高了系统的可靠性和稳定性。
1 超声波测距原理
超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。超声波测距原理是利用单片机在超声波传感器发射超声波的同时单片机的T0计数器开始计数,当检测到回波信号后单片机的T0计数器停止计数。测得的时间和声速相乘就可以得到超声波往返过程中走过的路程,所以所测距离S为声波传输距离的一半:
S=Ct/2
式中:S为超声波发射点与被测障碍物之间的距离;C为声波在介质中的传输速率;t为超声波发射到超声波返回的时间间隔。声波在空气中传输速率为:
式中:T为绝对温度;C0=331.45 m/s。
采用单片机脉冲计数的方法,可精确测出t的值。假设单片机幕�髦芷谖猅机,则有t=NT机,则测得的距离为:
2 系统硬件电路设计
2.1 系统结构
系统框图如图1所示。该系统由单片机控制电路、超声波发射与接收电路、温度补偿电路、LCD显示电路以及语音报警电路等几部分组成。单片机AT89C51是整个系统的核心部件,协调各部分电路的工作。单片机在超声波信号发射的同时开始计时,超声波信号在空气中传播遇到障碍物后发生反射,反射的回波信号经过处理后输入到单片机的INTO端产生中断,计数器停止计数。通过计数器测得的脉冲数可得到超声波信号往返所需要的时间,从而达到测距的目的。超声波探头选用TCF40-25TR1型收发一体式超声波传感器,谐振频率为40 kHz;超声发射与接收电路采用LM1812专业集成电路,不仅外围元件较少,电路简单,而且有更好的稳定性及可靠性;温度补偿电路采用一线制数字温度传感器DS18B20,利用声速和温度之间的关系对声速进行校正,从而消除温度对声速的影响;语音报警电路采用ISD4004,可实现汽车倒车过程中的语音报警。
2.2 单片机控制电路
系统控制部分的核心是ATMEL公司生产的AT89C51。AT89C51采用40引脚的双列直插式封装(DIP)形式,内部由CPU,4 KB的ROM,256 B的RAM,2个16位的定时/计数器T0和T1,4个8位的I/O端口和一个全双工串行通信口等部分组成。AT89C51单片机具有系统结构简单,成本低,可靠性高,低功耗等特点。特别是内部集成了4 KB的FLASH程序存储器,使单片机系统的结构更加简单,也使其得到了广泛的应用。同时,它还具有高级语言编程的特点,指令丰富,软件开发简单。AT89C51单片机是整个系统的核心部件,其作用是控制超声波专用集成芯片LM1812的发射和接收,对计时器的计数结果进行数据处理后送入LCD显示以及控制语音报警电路工作。
2.3 超声波发射和接收电路
本系统采用超声波专用集成电路LM1812作为超声波发射和接收电路的主控芯片。LM1812是一种通用型超声波收发器,主要用在各种各样的测距、定向和通信中。芯片包括一个脉冲调制C类发射器,一个高增益接收器,一个脉冲调制检测器及噪音抑制电路。LM1812第1脚外
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随着中国与世界的交流逐渐深入,特别是北京奥运会之后,我国对外语类人才的需求旺盛,应该说其就业前景是乐观的。从近几年需求情况看,需求量最大的是英语、日语。师范类外语专业,语种不同,差别也较大。从近年需求情况看来,需求量最大的是英语、日语。俄语、德语、法语、西班牙语、意大利语的需求也较大。这些语种的毕业生就业较为容易,高层次人才供不应求。而一些小语种的就业状况不太理想,如东欧和亚非的一些语种,除韩(朝)语、阿拉伯语基本持平外,就业都较为困难,有不少学生放弃专业,改行就业。这主要是因为他们的就业领域很窄,就业岗位很有限,没有d性,而招生的人数超过了社会的需求。日语:最受企业认可语种
理由:每年报名人数高达20万人,考试成绩已成为企业招聘时衡量日语水平的重要依据。
目前在中国,日语已成为除英语外学习人数最多的语言。日语作为小语种类的实力派,其受关注度及市场认可度都比较高。
从就业角度来看,良好的日语口语能力可使职场人士在日企如鱼得水,晋升空间大大增加。日语等级能力考试由于是官方组织的考试,权威性认可度都相对较高,加之近年来的改革更为人性化,所以,历年来此项考试的证书都是职场中最为认可的证书。同时,日语口译岗位资格证书、商务日语能力考试证书、实用日本语鉴定考试等证书的认知度也在不断提升。因此,白领人士在选择此类培训课程时,多会以获取证书提高职场竞争力为目的。
韩语:掌握和欧巴交流的语种
理由:短短几十年,经济崛起,迈入世界上最发达国家之一他们的快速崛起,世界有目共睹,你就不想去感受感受韩语?
中国在港台风、日本热过后,现在转到韩流上来了,无论是以电视剧、电影、流行歌曲为先的文化导向,还是以服装、美容、化妆品、网络游戏为软产品的侵入,你都可以感受到韩语的魅力与优势,认认真真问问自己:此刻不学习韩语什么时候学呢?
法语:最富有人气语种
理由:中法关系迈入快车道,你就不想好好体验浪漫之都的文化魅力吗?
近年来,法语的发展态势十分迅猛,我国的法语学习群体也在持续走高。tcf考试作为法国国际教育研究中心组织的一种权威的法文水平考试,报考人数长期占主导地位。从留学角度而言,限定必须考tcf的法国院校数量也远多于必考tef的法国院校。
法语考试中的tef和tcf两大考试国内认可度较高,报考人数最多,法国企业招聘海外员工也往往会用此作为参考。
德语:最有学习价值的语种
理由:学员中以提高德语水平的中高层人士数量居多。
选择进修德语的多为企业的中高层人士。一般是为了在职业生涯获得更好的发展或者是在德企工作交流方便。目前德语等级考试中最为常见的是全球统一的德福考试以及德国大学入学语言考试。根据考试成绩,应试者将得到由德福考试院签发的不同等级证书。
西班牙语:最佳新秀语种
理由:西班牙语作为世界六大通用语言之一,上升势头迅猛。
西班牙语报考人数与往年有较大幅度增长,受关注度也在普遍升高。而目前学习西班牙语言的人群虽然基数不大,但上升势头迅猛,主要由于西班牙语属世界六大通用语言之一。很多国家都说西班牙语,包括巴西、阿根廷、墨西哥等地。“即便是在美国,如果你仅凭英语未必能从东海岸一直走到西海岸,而西班牙语却能。”
从就业角度来看,会西班牙语的人才极少,工作极其走俏,就业后的薪资待遇相比其他小语种也普遍略高一筹。
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