一種智能化倒車?yán)走_主控芯片設(shè)計

1 引言
對于很多司機尤其是新手來說，倒車無疑是件非常頭痛的事，倒車?yán)走_正好可以幫司機解決這個難題，因此越來越多的商家進入了這個市場。從目前市場情況看，國內(nèi)倒車?yán)走_生產(chǎn)廠家都是使用單片機配合外圍運放、鎖相環(huán)電路完成超聲波測距并提供報警的工作，缺乏單芯片方案，而使用單片機方案要求生產(chǎn)廠家必須具備開發(fā)軟硬件的能力，而且利用軟件控制存在不穩(wěn)定的因素。如果能用專用芯片實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能，對倒車?yán)走_生產(chǎn)商來說，不僅能降低開發(fā)和生產(chǎn)成本，對整機的可靠性也有很大提高。

2 系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)框圖

2.2 功能概述
系統(tǒng)提供4個超聲波探頭接口，接收到反射回來的信號后，根據(jù)發(fā)送和接收的時間差判斷障礙物距離的危險等級，輸出相應(yīng)報警信號。報警信號編碼后采用雙線差分方式輸出，輸出信號的內(nèi)容包括：各探頭檢測到的障礙物距離的危險等級、最近障礙物的方位、最近障礙物的距離值和附加消息。

2.3 接口協(xié)議
報警信號采用雙線差分串行輸出的方式，目的是提高傳輸信號在長距離和強干擾環(huán)境下的傳輸正確性。雙線差分傳輸具體格式是：ALOUTP輸出實際需要的信號，ALOUTN 則輸出與ALOUTP相反的電平信號。

2.3.1 倒車模式
報警信號以數(shù)據(jù)包格式輸出，每個數(shù)據(jù)包包括3個字節(jié)，格式和內(nèi)容如下所述：

第一個字節(jié)：第一字節(jié)高四位為起始標(biāo)志，用于說明此報警數(shù)據(jù)是倒車模式下的數(shù)據(jù)還是扒車模式下的數(shù)據(jù)，倒車模式是“0101”，扒車模式是“1010”。倒車模式下數(shù)據(jù)格式如圖3所示，第一字節(jié)的低2兩位用于輸出附加消息，輸出數(shù)據(jù)指示1或4探頭是否進入環(huán)境適應(yīng)模式，S1表示探頭1是否進入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進入環(huán)境適應(yīng)模式，“0”表示正常倒車模式；S4表示探頭2是否進入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進入環(huán)境適應(yīng)模式，“0”表示正常倒車模式。低4位SX1和低3位SX0表示最近障礙物的方位，00表示是探頭1方向，01表示是探頭2方向，10表示是探頭3方向，11表示是探頭4方向。


第二個字節(jié)：如圖4所示，SXA和SXB表示X號探頭檢測到的障礙物的危險等級，危險等級分為安全、警告、危險、停車4級，分別用00、01、10、11 表示。例如第二字節(jié)數(shù)據(jù)為“10010000”，表示第一個探頭檢測到危險狀態(tài)，第二個探頭檢測到警告狀態(tài)，第三和第四個探頭為安全狀態(tài)。


第三字節(jié)：第三字節(jié)輸出最近障礙物的距離值，數(shù)據(jù)格式如圖5所示，DA1DA0表示最近障礙物距離的第一位數(shù)據(jù)，按BCD編碼，最大值為3；DB0~DB3表示最近障礙物距離的第二位數(shù)據(jù)，按BCD編碼，最大值為9；DC0表示第三位數(shù)據(jù)，0表示0，1表示5。


2.3.2 防扒車模式
防扒車模式下，輸出的數(shù)據(jù)包也包括3個字節(jié)，但只有第一個字節(jié)為有效數(shù)據(jù)，后兩個字節(jié)無效，固定為‘0x00’。該數(shù)據(jù)包第一字節(jié)的數(shù)據(jù)格式如圖6所示，高四位為起始標(biāo)志，用于說明此報警數(shù)據(jù)是倒車模式下的數(shù)據(jù)還是防扒車模式下的數(shù)據(jù)，倒車模式是“0101”，扒車模式是“1010”。低四位指示方位，SX位為1則表示X號探頭檢測到近距離障礙物，SX為0則表示沒有檢測到近距離障礙物。