本设计中采用虚拟仪器技术，结合数据采集卡设计了一种汽车倒车距离显示与报警方案。该方案可实现汽车倒车时与其后面障碍物距离的实时测量，并具防撞预报警等功能。
标签：倒车报警；虚拟仪器；研究分析
引言
汽车倒车时一般采用倒车雷达监测汽车与后方障碍物距离，在本设计中采用虚拟仪器结合数据采集卡USB-6009设计了一种汽车倒车距离显示与报警方案。
1 下位机方案设计
在本设计中，汽车与障碍物距离测试采用超声波测距模块HC-SR04，该模块可实现2cm～400cm的距离测试，测量精度为3mm，可以满足要求。
HC-SR04模块有4个引脚：
（1）VCC：5V电源输入端；
（2）GND：接地端；
（3）TRIG：触发控制信号输入端；
（4）ECHO：回响信号输出端。
HC-SR04工作时序图如图1所示：
图1 HC-SR04工作时序图
由时序图可看出只要提供一个10uS以上的脉冲触发信号，该模块内部自动发出8个40KHz的脉冲信号并检测回波，当检测到有回波时产生回响信号，回响信号脉冲宽度与距离成正比，因此计算出回响信号持续时间即可得到要测试的距离。公式为：
L=T×■ （1）
式中：L-汽车与障碍物距离；T-回响信号持续时间；c-声波传播速度。
其中的c，即声波在空气中传播速度，可以认为时固定的（340m/s），则计算出回响信号
持续时间T，即可知道汽车与障碍物距离。在本设计中，选择在汽车尾部放置3个HC-SR04，3路测距模块距离的计算全部采用软件完成。3个HC-SR04和USB-6009连接示意图如图2所示。
汽车档位示意图图2 HC-SR04和USB-6009连接示意图
汽车倒车时，需要首先得到倒车信号，根据倒车信号启动上位机软件实现倒车数据的采集与报警。倒车信号可由采集档位信号获取，档位数据采集电路如图3所示。
2 上位机软件方案设计
倒车信息运算模块首先利用USB6009的模拟输入通道AI3采集档位数据，利用其P0.2口发出HC-SR04控制信号，通过对P0.5、P0.6、P0.7三路电平信号进行运算，得到其所代表的汽车与障碍物距离信息。
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