Internal Combustion Engine &Parts
1系统总体功能的分析和设计
本系统主要以STM32F103RBT6作为主控制器芯片,通过两路超声波测距传感器测量车体与后面障碍物的距离,使用两路超声波测距传感器不仅提高了测量范围,减小了测量范围死角,更为汽车安全增添了多一份保障。除此之外,本系统在延续传统倒车雷达系统声音报警的同时,加入了LCD1602液晶显示以及辅助灯光报警等安全措施,进一步为汽车和驾驶员的人身财产安全提供了可靠的保障。为了使本系统适合不同车龄的驾驶员,满足他们不同的倒车距离要求,本系统还设计了倒车安全距离可以调节的功能,更加人性化,智能化。为了更好地展现本系统的工作状况,本设计采用无线遥控小车模拟汽车倒车情况,更加生动形象。
本文设计的基于STM32的倒车雷达系统主要包括6个模块:STM32主控制器、超声波测距、LCD1602液晶显示、声光报警器、无线接收、安全距离调节。系统总体框图如图1所示。
2系统硬件电路设计2.1超声波测距模块
本系统距离测量部分采用了超声波测距模块,该模块测量精度较高,可达0.3cm ,测量距离远,可达450cm ,不仅能够达到本系统的设计要求,而且该模块操作简单,方便,容易实现程序编写。
2.2电源电路
由于汽车模拟电源采用12V 电源电压供电,超声波测距模块、无线接收模块以及LCD1602液晶显示模块等
需要5V 供电,而主控芯片的耗能低,仅需要3.3V 供电,综合考虑以上这些因素,决定使用12V 供电电池,经过一些稳压模块或稳压芯片给其他需求电路供电。
2.3STM32主控制器电路
结合本系统设计的具体要求,选用了STM32F103RBT6作为主控制器芯片。
基于STM32F103RBT6主控制器电路由本人亲自设计的,上面不仅有STM32的最小系统,而且还搭载了ISP 下载接口,除此之外,本电路引出了所有可用引脚,为今后的系统升级以及方案改变提供方便。
2.4液晶显示电路
该部分电路主要采用LCD1602液晶显示,用以显示超声波测距模块采集到的数据,以及进行人机交互,显示安全距离设定和欢迎界面等。当测量距离大于安全距离,
LCD1602液晶显示左右两路为safe,如果测量距离小于安
全距离,LCD1602液晶显示左右两路障碍物距离车体的距离。如果系统进入人机交互,显示安全距离设定界面。2.5无线接收电路——————————————————————
—基金项目:衡水学院教改课题(课题编号:jg2014006);衡水学院
党的众路线教学专项课题(课题编号:2014DJ009);河北省科技计划项目(项目编号:112135111)。
作者简介:郭海丽(1980-),河北昌黎人,讲师,主要研究方向为
智能控制及应用。
基于STM32的倒车雷达系统研究与实现
Research and Implementation of Reversing Radar System Based on STM32
郭海丽GUO Hai-li
(衡水学院电子信息工程学院,衡水053000)
(College of Electronic and Information Engineering ,Hengshui University ,Hengshui 053000,China )
摘要:通过结合倒车雷达系统的现状,加上对倒车雷达系统进行研究和改进,提出了一种基于STM32的倒车雷达系统设计。系统
以STM32作为主控制器芯片,通过两对超声波传感器测量车尾与车后障碍物的距离,既提高了测量范围,也增强了安全保障。系统将测量的距离通过LCD1602液晶显示屏准确的显示在驾驶者面前,再辅之以喇叭,灯光等装置来提高驾驶员的警惕性,避免倒车追尾事故发生。
Abstract:The design takes the current situation of reversing radar system into account,which takes reversing radar system for research and makes some improvement,reversing a kind of radar system design based on an STM32.The design makes STM32as the main control chip,measuring the distance of the cars and obstacles through two pairs of ultrasonic obstacle sensor,which not only improve the measurement range,but also enhance the security.In addition,the design will accurately measures the distance by LCD1602LCD display in front of the driver,and then complemented by speakers,lighting and other devices to improve the driver's vigilance and avoid reversing rear-end accidents.
关键词:倒车雷达;STM32;超声波传感器;液晶显示屏Key words:reversing radar ;STM32;ultrasonic sensors ;
LCD display
图1系统总体框图
本设计利用无线四键遥控器去控制小车来模拟汽车行驶,使本设计更加形象化,具体化。在本部分电路中,遥控器与超再生固定码接收模块组成四路无线发射与接收电路,无线遥控器的四位数据码对应该模块的四路输出,可以十分方便的组成无线遥控发射与接收电路,无线遥控器经常被应用于报警器
设防、车库门遥控、摩托车和汽车的防盗报警等场合。
2.6声光报警电路
为进一步提醒驾驶者,防止倒车碰撞、刮蹭事件的发生,加入了蜂鸣器提醒以及LED灯光提醒。
2.7整体电路图
本电路图显示了各个模块,各部分电路的连接情况,完整的显示了基于STM32的倒车雷达系统的设计情况。主控制器STM32F103RBT6接收来自外围电路的各种数据和指令。当进行安全距离设定时,主控制器接收按键指令,然后发送命令和数据到LCD1602液晶显示,进行人机交互。如果未进行安全距离设定,主控制器将接收超声波模块测量的数据,并进行处理和分析,然后通过液晶显示出来,并对LED和蜂鸣器进行控制,从而实现基于STM32的超声波测距系统的整体功能。整体电路如图2所示。
3系统软件设计
系统软件设计采用模块化设计思想,主要包括端口初始化程序、系统时钟初始化程序、定时器初始化程序、
LCD1602液晶数据读写以及命令操作程序、无线数据监测程序等。
系统的主程序,主要包括系统时钟初始化以及各部分端口初始化,然后通过LCD1602液晶显示欢迎页面,等待通过无线接收数据和指令对模拟小车进行操作。在主函数中一直检测无线信号,当接收到信号后,对模拟小车进行相应的操作。主程序流程图如图3所示。
4系统测试
经过不断的测试,系统的整体功能基本实现。当接通系统电源时,系统开启,LCD1602液晶会显示欢迎界面。经过三秒延时,系统进入工作状态,LCD1602显示车后左右
图2整体电路图
Internal Combustion Engine &Parts
图3主程序流程图
1电子封装结构和微连接技术的相关知识1.1电子封装结构的概述
电子封装主要就是安装内置芯片时所创作出的一种管壳,主要用于保护芯片,加强整个电子产品的内
置稳定性能和安全性能。电子封装包括很多个方面,例如电子封装技术、电子封装材料以及电子封装结构等等[1]。传统的电子封装结构主要采用的都是半导体材料的结构,但是随着相关技术的不断提升,电子封装结构也在发生相应的改变,就目前来看,我国的电子封装技术领域依旧还处于继续研发的状态中。
1.2电子封装结构的演变历史
纵观电子封装结构的发展历史来看,可以大致将电子封装结构分为四个发展阶段。
首先是电子封装结构第一阶段,这也是电子封装结构最为原始和传统的一个阶段。在这个阶段中,大多数的电子封装结构都是采用的金属结构,应用的技术也是简单的波峰焊接技术。这样的焊接技术制作出来的产品品相和质量都存在缺憾,大多的产品都有细节处理粗糙、制作耗费时间太长、产品制作的效率太低以及人工成本太高等各种各样的问题。因此这样的电子封装结构很快便被市场淘汰。
其次是电子封装结构的第二阶段,在这个阶段中电子封装结构已经做出了一个初步的改变。此时的电子封装结构已经从最传统的插式封装逐渐转变成表面贴装封装结构,所采用的技术也开始尝试使用再流焊技术,这不但在很大程度上提高了组装密度和精确程度,还从根本上改善了产品的质量[2]。
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汽车倒车雷达
作者简介:高军(1984-),男,陕西神木人,博士,讲师,教研室主
任,上海民航职业技术学院,研究方向为工程问题的力学建模与仿真。
两边的安全情况。当车后障碍与车体之间的距离大于设定
安全距离时,液晶显示左右安全。当车后障碍与车体之间距离小于安全设定距离时,液晶显示车体与障碍物之间的距离,同时LED 与蜂鸣器报警。系统的整体部分,通过无
线控制小车模拟汽车的前进与后退,超声波进行测距,通过LCD1602液晶显示,当车后障碍与车体之间的距离小于最小安全距离的时候,模拟小车会急停,同时灯光、蜂鸣器不断报警。
本文设计的基于STM32的倒车雷达系统主要是利用超声波测距原理实现的,在10us 高电平触发信号作用下,超声波发出8个40KHz 的方波,当遇到障碍物时,就会被反射回来,当接收到反射信号时,接收端变为高电平,通过主控芯片定时器记录时间并通过公式计算车尾与障碍物的距离,然后通过中值平均算法提高测量精度,从而实现倒车雷达功能。再辅之以LCD1602液晶显示,蜂鸣器报警,灯光报警等,进一步提高驾驶者的警惕性,防止倒车碰撞、刮蹭问题的发生。
参考文献:
[1]朱利娜.基于单片机的超声测距倒车雷达的研究[J].微计算机信息,2007(23):110-111.
[2]吴妍.超声波倒车雷达系统设计[J].工业控制技术,2008(6):51.
[3]李杜.基于HC_SR04的超声波测距装置算法研究[J].科技视野,2012(28):217.
[4]王莘.基于超声波测距汽车倒车防撞雷达研究[J].西安航空学院学报,2013,31(3):50-53.
电子封装结构演变与微连接技术的关系
高军
(上海民航职业技术学院,上海200232)
摘要:随着时代的不断进步,我国的综合实力不断增强,科技水平也在不断提高。其中,微连接技术是我国关注度最高的一种技
术,因为微连接技术是很多其他技术的基础,对我国相关技术领域起到制约性的作用。但是就我国目前的科技领域的状况来看,微连接技术是我国相关的技术部门所面临的最大的挑战,是当前最亟待解决的问题。近几年以来,通过我国相关技术部门不断分析与探索,发现相关的电子封装结构的改革从根本上控制了微连接技术的进步与发展,因此电子封装结构的发展状况也逐步变成了社会的焦点。本文主要以了解电子封装结构和微连接技术的相关内容为文章的切入点,并且对它们两者之间的关系展开更进一步的分析与研究。
关键词:电子封装结构;微连接技术;关系