PIC+AT89S52单片机超声波倒车雷达的设计(7)
2) 超声波发射和接收电路。超声波发射器包括超声波产生电路和超声波发射控制电路两部分，超声波探头选用TCF40-25TR1。可采用软件发生法和硬件方法产生超声波。利用软件产生40kHz的超声波信号，经过74LS04两次和一次反向放大驱动后输出到TCF40-25TR1。 74LS04是一个高速CMOS吹冰反相器，具有对称的传输延迟和转换时间，而相对于LSTTL逻辑IC，它的功耗减少很多。
3) 超声波接收电路。超声波接收电路使用集成电路CX20106A，可用来完成信号的放大、限幅、带通滤波、峰值检波和波形整形等功能。
4) 温度补偿电路。选择单线制数字温度传感器 DS18B20，利用声速和温度之间的关系对声速进行修正，从而消除温度对声速的影响。读写指令、温度转换指令都是通过数据总线传入DSl8820，无需外部电源。DSl8B20数字温度传感器与AD590、LM35等温度传感器相比，具有相当的测温范围和精度，温度测量精确、不受外界干扰等优点。
5) LCD 显示电路。本系统显示电路采用金鹏电子公司的 OCMJ12864 液晶显示模块，此液晶模块内含字库，能非常方便的显示汉字。
6) 语音报警电路。采用语音芯片 ISD4004，可实现汽车倒车语音报警功能。
程序采用模块化设计思想，可对各子程序分别进行设计和调试，然后将调试好的子程序块链接起来进行统调。系统软件模块划分为测温模块、超声波测距模块、LCD 显示模块和语音报警模块等几大功能模块。由于C程序有利于实现较复杂的算法，汇编语言程序则具有较高的效率并且容易精确计算程序运行的时间，而超声波测距器的程序既有较复杂的计算，又要求精确计算程序运行时间，所以控制程序可采用C语言和汇编语言混合编程。
系统的主控制器 AT89S52单片机实现如下基本功能：
1) 控制超声波的收发。编程产生40kHz方波，并由Pl.0口控制超声波发射电路以8个脉冲的序列发射出去，在程序中用延时实现。脉冲发射同时打开定时器T0开始计时，发射后等待1ms打开外部中断INT0，等待回波反射到接收探头；
2) 测得车外温度进行温度补偿，并实时显示车内温度；温度传感器挂接在单片机的一个 I/O 口线上，通过程序读出编码来实现多点测温；
3) 实时的 LCD 显示。显示内容包括倒车距离、车外温度、车内温度和障碍物方位指示四部分，分四行显示；
4) 语音报警功能。语音模块实现了分段录放功能。
3.4 本章小结
本章主要介绍了汽车倒车雷达系统的整体设计方案，并给出了系统技术指标，同时讨论了系统主要参数的选取考虑。硬件部分主要包括单片机控制电路、超声波发射和接收电路、温度补偿电路、LCD 显示电路及语音报警电路等五部分，软件部分主要包括测温模块、超声波测距模块、LCD 显示模块和语音报警模块等几大功能模块。
4 系统硬件设计
整个系统以 AT89S52单片机为核心，控制超声波传感器的收发，将测得的距离通过 LCD 进行显示，同时根据倒车距离段的不同进行分段语音报警。硬件实现分五部分来阐述：a) AT89S52单片机为核心的主控系统电路；b) 超声波发射和接收电路；c) 温度补偿电路； d) LCD 显示电路；e) 语音报警电路。
4.1 AT89S52 单片机主控系统电路设计
4.1.1 AT89S52单片机简介
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。