用MC68HC705J1A實現(xiàn)超聲波汽車倒泊防撞報警器的設(shè)計

超聲波探測頭選頻頻率為40kHz方波，由軟件在單片機的發(fā)送管腳PA6和PA7上直接產(chǎn)生20個方波脈沖，再通過變壓器升壓變換，經(jīng)超聲波探測頭發(fā)射出去。由于傳感器本身的恢復(fù)過程，發(fā)射結(jié)束后仍有不大于500μs的阻尼震蕩。發(fā)射信號同時回送到接收電路。

發(fā)射信號遇到障礙物后反射回來，由同一超聲波探測頭接收并送到接收電路。接收電路對反射信號進行多級放大和檢波，最后通過開關(guān)電路到達單片機的接收管腳PA0或PA1。當接收電路有信號時，開關(guān)三極管Q1導(dǎo)通，PA0或PA1為低電平;否則，三極管截止，PA0或PA1為高電平。檢測PA0或PA1的管腳狀態(tài)，就可以得到超聲波探測頭接收到第一個反射信號的時刻，從而計算出從發(fā)送信號到接收到第一個反射信號的時間，再進一步計算出障礙物與汽車的距離。發(fā)射信號波形、接收電路信號波形和單片機接收管腳信號波形如圖4所示。

4 超聲波汽車倒泊防撞報警器的軟件設(shè)計

超聲波汽車倒泊防撞報警器的軟件采用匯編語言。程序流程如圖5所示。

系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時發(fā)現(xiàn)，當檢測環(huán)境比較復(fù)雜時，檢測值會出現(xiàn)常數(shù)0或隨機數(shù)的現(xiàn)象，因此，實際檢測并不是以一次檢測值進行計算的，而是將本次檢測值與之前連續(xù)9次的檢測值(共10次)進行比較(取平均值)，從而得出一個最終檢測結(jié)果，再計算出距離，根據(jù)距離所屬的范圍報警。檢測一次所需時間為50ms。

一般報警程序中所需的時間參數(shù)都是由定時器通過硬件計數(shù)進行中斷控制，但是超聲波檢測中，在發(fā)射信號期間不允許中斷，否則導(dǎo)致發(fā)射信號頻率不精確;同時在檢測過程中如果產(chǎn)生定時器中斷，也會給計數(shù)帶來誤差。因此，報警程序不采用中斷方式，而是將檢測報警所需的時間參數(shù)與單次檢測時間(50ms)結(jié)合起來，將蜂鳴器的鳴響頻率和LED的閃動頻率規(guī)定為500ms，即檢測10次的時間。報警時間參數(shù)與檢測次數(shù)之間的關(guān)系如表1所示。

檢測主程序如下:

org 0300h

lda #00

sta counta ;報警計數(shù)器清0

lda #＄fd

sta portad ;設(shè)置A口輸入/輸出方向

lda #＄ff

sta portbd ;設(shè)置B口輸入/輸出方向

ldx buffer ;緩沖區(qū)首地址 → x

transmit： jsr transp ;調(diào)用發(fā)射20個脈寬為250μs方波子程序