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基于凌阳SPCE061A单片机的超声波倒车雷达系统设计 班 级：电子本0709班 姓 名： 马 乐 学 号：0732080909 指导老师： 张 志 恒 论文概述 倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车和启动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。 本文描述了一个以凌阳SPCE061A为核心，由三个超声波测距模块构成的，提供语音报警功能和液晶显示功能的超声波倒车雷达系统。 系统硬件框图 系统硬件框图： 系统硬件设计 系统硬件主要有以下几个部分： 1. SPCE061A精简开发板： ①.SPCE061A最小系统 ②.电源模块 ③.放音模块 2. 超声波测距模块电路： ①.超声波谐振频率调理电路 ②.超声波回波信号处理电路 ③.模组电源接口选择电路 ④.超声波测距模式选择电路 3. 转接板电路的设计 ①.CD4052简介 ②. 转接板电路原理 4. 显示电路的设计： ①.二极管闪烁报警电路 ②. LCD显示报警电路 5. 各模块接口分配 SPCE061A精简开发板 SPCE061A最小系统 SPCE061A最小系统包括SPCE061A芯片及其外围基本模块，外围基本模块有：晶振输入模块（OSC）、锁相环外围电路（PLL）、复位电路（RESET）、指示灯（LED）等。有关SPCE061A单片机最小系统的各个模块都做在61板中。 1. SPCEA061A最小系统： 2. 61板电源模块 3. 放音模块 本系统中的放音模块是利用SPCE061A精简板内置的2路10位精度的数/模转换器DAC将声音数字信号转换成模拟的音频信号输出。其电路原理图如下图所示。 超声波测距模块 超声波测距模组是为方便学生进行单片机接口方面的学习专门设计的模块，超声波测距模组可以方便地和61板连接。下图为超声波测距模组的结构框图： 1. 超声波谐振频率调理电路 超声波谐振频率调理电路原理图如下图所示： 2. 超声波回波信号处理电路 3. 模组电源接口选择电路 电源接口选择电路如下图所示；J7为超声波测距模组的外部电源接口，最高电压不要超过12V，J9为电源选择跳线，VCC_5即为由61板通过10PIN排线引入模组的电源；VCC即为模组的放大器、调理电路供电电源。当用户使用61板为其供电时，要把VCC与VCC_5V短接（本方案的用法）；而使用外部电源时要把VCC与VCC_IN短接。 4. 超声波测距模式选择电路 转接板电路的设计 本方案设计，会涉及到多路传感器选通控制，所以为了可靠地实现硬件的连接，需要制作一个利用模拟开关设计的转接板。超声波测距模组在使用时，只需要两个端口就可完成测距，一个控制超声波的发射，一个是检测超声波信号的接收信号；而在超声波测距模组中，这两个信号都为数字信号，对模拟开关的要求并不严格，所以选用CD4052作为模拟开关器件。 1. CD4052简介 CD4052是一个2通道4选1开关，由于本系统中只有3路超声波信号，故只需要其中的一个通道即可。开关接通哪一通道，由输入的2位地址码A0、A1来决定。 A1和A0的信号由单片机程序控制 “/E”是禁止端，当“/E”=1时，各通道均不接通。其引脚图和真值表如下所示： 2. 转接板电路原理 转接板电路原理图如下： 显示电路的设计 本系统的显示电路部分分为发光二极管闪烁报警x显示和LCD液晶屏显示。 1. 二极管闪烁报警电路 二极管闪烁报警电路结构比较简单，二极管直接与SPCE061A的I/O口相连，串联一个限流电阻即可完成设计要求，该部分电路如下所示。 2. LCD显示报警电路 LCM1062A液晶显示模块能够同时显示16x02即32个字符。由于使用的LCM1602A液晶模块已经模块化，外围电路较为简单，不再给出。现给出液晶屏各引脚的接线图如下所示：其中RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器； R/W读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。 各模块接口分配