基于S3C2410的輔助倒車數(shù)字圖象系統(tǒng)設(shè)計

　　4、測距報警模塊實現(xiàn)

　　為提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，增加測距報警功能，可視倒車功能啟動后，采用超聲波測距模塊來實現(xiàn)對車后方的障礙物的實時測距并使用語音合成模塊來實現(xiàn)障礙物距車身過近的語音報警。

　　4.1 超聲波測距模塊

　　超聲波測距電路主要由超聲波發(fā)射電路和接收電路組成,原理框圖如圖3所示。該模塊單片機選用Freescale公司的MC68HC908QL4,該芯片可靠性高、抗干擾能力強。超聲波探測車物之間的距離,并將數(shù)據(jù)傳送至車內(nèi)主處理器進行處理。

由于超聲波測距只在汽車倒車時為駕駛員提供車后信息,而倒車時車速較慢,與聲速相比可認為是靜止的,因此采用渡越時間法來測距，即超聲波發(fā)射器不斷發(fā)射超聲波，遇到障礙物后反射回來，超聲波接受器接受到反射波信號并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，測出從發(fā)射超聲波到接受到反射波的時間差即可求出距離s。

式中，s為所測距離；c為超聲波聲速；t為發(fā)射超聲波到接受反射波的時間差。

　　4.2 超聲波測距軟件設(shè)計

　　超聲波測距軟件主要包括測距及數(shù)據(jù)發(fā)送,其流程圖如圖4所示。

4.3 語音合成模塊

　　本系統(tǒng)采用語音合成芯片XF-3011，與S3C2410通過串口進行通信，s3c2410與語音合成芯片XF-3011通信時，發(fā)送給XF- 3011的所有命令和數(shù)據(jù)都需要用“幀”方式進行封裝后，再通過串口發(fā)送到芯片，幀的最大度為204字節(jié)(包括幀頭標記字節(jié))。具體的幀格式如表1所示。

表1 語音合成芯片通信傳輸數(shù)據(jù)幀格式

XF-3011收到控制命令后。當XF-3011收到一幀正確的命令幀后會立即反饋“0x41”。如果是語音合成命令，那么開始合成所接收的文本數(shù)據(jù)，所有文本合成完畢之后，向上位機反饋“0x4F”，然后進行語音播放。

　　4.4 語音合成模塊流程圖

　　當測距模塊所測距離大小超過系統(tǒng)設(shè)定的安全距離時，主處理器發(fā)送控制命令給XF-3011，啟動語音合成功能提醒駕駛員注意。

5、人機交互界面模塊的實現(xiàn)

　　本系統(tǒng)采用Qtopia嵌入式桌面環(huán)境，用戶不僅可以方便的管理系統(tǒng)資源和程序，而且能在幀緩沖機制基礎(chǔ)上實現(xiàn)程序的屏幕顯示，達到與用戶的友好交互。

　　5.1 圖形界面系統(tǒng)的建立

　　本系統(tǒng)使用的是基于Qt/Embedded的圖形界面系統(tǒng)，Qt/Embedded的編譯主要分為三個步驟：

① 編譯Qt/X11，Qt/X11是運行在IBM兼容PC中標準Linux之上的，它主要為Qt/Embedded及其應(yīng)用程序提供圖形編譯環(huán)境及仿真運行環(huán)境；
② 編譯Qt/Embedded，Qt/Embedded為在嵌入式Linux平臺上運行的圖形界面系統(tǒng)及應(yīng)用程序提供一系列的函數(shù)庫；
③ 編譯Qtopia，通過使用Qt/X11提供的編譯工具以及Qt/Embedded提供的函數(shù)庫，編譯出最終基于嵌入式Linux平臺的圖形界面系統(tǒng)及該環(huán)境下的應(yīng)用程序。

　　5.2 擴展可視倒車程序

　　Qtopia圖形桌面環(huán)境為在qtopia平臺上擴展應(yīng)用程序提供了一個良好的機制，把應(yīng)用程序發(fā)布到qtopia平臺上，需要有三個文件：一個執(zhí)行文件、一個啟動器文件和一個圖標文件，在這里可視倒車程序可執(zhí)行文件就是這個執(zhí)行文件取名為car，圖標文件是一個.Png文件，我們可以自己制作一個car.png，啟動器文件是一個.desktop文件，可以參考qtopia已有的.desktop為例，創(chuàng)建一個car.desktop，具體內(nèi)容如下:

[Desktop Entry]
comment=A car program
Exec=car
Icon=car
Type=Application
Name=car

完成以上內(nèi)容后，把這三個文件分別復(fù)制到qtopia相應(yīng)的目錄中。圖標文件Car.png復(fù)制到qtopia目錄下的pics目錄，執(zhí)行文件car復(fù)制到qtopia目錄下的bin目錄，啟動器文件car.desktop復(fù)制到qtopia目錄中apps/Applications 下，拷貝完成后，重新啟動qtopia，點擊其界面上出現(xiàn)可視倒車功能圖標，可視倒車功能啟動，結(jié)果顯示如圖6所示。

6、結(jié)論

　　本文介紹了一種基于S3C2410的輔助倒車系統(tǒng)設(shè)計。由于系統(tǒng)采用了高性能、低功耗的嵌入式微處理器s3c2410及可視倒車與測距報警功能的結(jié)合運用，系統(tǒng)攝像頭實際捕捉到的視頻信號能很夠很好的顯示在LCD上并滿足汽車倒車實時測距的性能要求，克服了后試鏡小,視野窄的缺點,消除了盲目倒車造成的事故隱患，大大提高了汽車倒車的安全效率。經(jīng)實驗調(diào)試，該輔助倒車系統(tǒng)能運行良好，操作方便，基本達到了設(shè)計要求。