一種智能化倒車?yán)走_(dá)主控芯片設(shè)計(jì)

1 引言
對(duì)于很多司機(jī)尤其是新手來說，倒車無疑是件非常頭痛的事，倒車?yán)走_(dá)正好可以幫司機(jī)解決這個(gè)難題，因此越來越多的商家進(jìn)入了這個(gè)市場。從目前市場情況看，國內(nèi)倒車?yán)走_(dá)生產(chǎn)廠家都是使用單片機(jī)配合外圍運(yùn)放、鎖相環(huán)電路完成超聲波測距并提供報(bào)警的工作，缺乏單芯片方案，而使用單片機(jī)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(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能，對(duì)倒車?yán)走_(dá)生產(chǎn)商來說，不僅能降低開發(fā)和生產(chǎn)成本，對(duì)整機(jī)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(gè)超聲波探頭接口，接收到反射回來的信號(hào)后，根據(jù)發(fā)送和接收的時(shí)間差判斷障礙物距離的危險(xiǎn)等級(jí)，輸出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)編碼后采用雙線差分方式輸出，輸出信號(hào)的內(nèi)容包括：各探頭檢測到的障礙物距離的危險(xiǎn)等級(jí)、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(bào)警信號(hào)采用雙線差分串行輸出的方式，目的是提高傳輸信號(hào)在長距離和強(qiáng)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(shí)際需要的信號(hào)，ALOUTN 則輸出與ALOUTP相反的電平信號(hào)。

2.3.1 倒車模式
報(bào)警信號(hào)以數(shù)據(jù)包格式輸出，每個(gè)數(shù)據(jù)包包括3個(gè)字節(jié)，格式和內(nèi)容如下所述：

第一個(gè)字節(jié)：第一字節(jié)高四位為起始標(biāo)志，用于說明此報(bào)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(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，S1表示探頭1是否進(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進(jìn)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(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進(jìn)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(gè)字節(jié)：如圖4所示，SXA和SXB表示X號(hào)探頭檢測到的障礙物的危險(xiǎn)等級(jí)，危險(xiǎn)等級(jí)分為安全、警告、危險(xiǎn)、停車4級(jí)，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(gè)探頭檢測到危險(xiǎn)狀態(tài)，第二個(gè)探頭檢測到警告狀態(tài)，第三和第四個(gè)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(gè)字節(jié)，但只有第一個(gè)字節(jié)為有效數(shù)據(jù)，后兩個(gè)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(bào)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(hào)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。