电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering
电子技术
文/吕淑芳
（山西农业大学信息学院山西省晋中市030800 ）
摘 要：本文设计实现了一款汽车倒车防撞警报系统，采用STC89C52单片机作为汽车的主控制器，由HC-RS04超声波测距模块实时 测量车尾与周围障碍物之间的距离数值并传回显示，当测量数值大于预设警报间距数值时，蜂鸣器就会发出警报声，帮助驾驶员在倒车过 程中解决视角盲区的缺陷，避免驾驶过程中发生不必要的意外和伤害，从而提高驾驶的安全系数。该系统电路设计合理，运行稳定，工作 性能好，响应速度快，通过计算实时显示测量数据，具有一定的测量精度可以满足需求。
关键词：倒车防撞警报；超声波测距；STC89C52单片机
随着科学技术的迅猛发展，经济实力的不断增强，人民生活 质量的不断提高，无论是个人用车，还是交通运输车辆的出行安全 成为了人们最为关注的问题，尤其是倒车盲区造成的隐患，基于
STC89C52单片机的汽车倒车防撞警报系统应运而生。该系统的开 发旨在帮助驾驶员在倒车过程中解决视角盲区的缺陷，提醒驾驶员 泊车倒车过程中做出合理的操作，避免驾驶过程中发生不必要的意 外和伤害，让整个泊车或倒车的过程更加的安全高效，从而提高驾 驶的安全系数。
该系统利用灵敏的超声波传感检测设备及时准确的探测到汽车 倒车过程中车尾周围的障碍物或行人，并立即反馈给车内微型处理
系统一52单片机，单片机再通过精确的算法运算比较之后迅速 做出判断，如果达到危险范围，系统将以语音灯光等信息及时提醒 驾驶者以及周边的行人，给驾驶员留出充足的处理该情况的操作时 间以达到减少交通事故发生概率的目的。1系统介绍
本文设计的汽车倒车防撞警报系统包括超声波模块、单片机模 块、驱动模块、显示模块，实现了报警功能、避障功能、测距功能、 显示功能。超声波测距模块会不停的向主控模块反馈实时的测量数
据，而这些数据会反映在LED 显示模块中，使用户监控汽车与障 碍物的距离，以减少倒车碰撞的可能。显示模块通过显示功能显示 车尾与障碍物之间的距离数值并适时的发出警报声，当测量数值大 于预设警报间距数值时，蜂鸣器会发出警报声以达到防止事故发生 的目的。
2系统硬件设计
本课题设计采用C52单片机作为主控制器来实现倒车防撞预警 系统的实现，为了防止汽车碰到前方或是左右方向的障碍物，在汽 车的车头装载了超声波传感器，利用超声波测距的原理监测障碍物 与汽车车尾之间的距离，当达到或超出预设间距警报数值时，蜂鸣 器就会发警报声同时配以相应的图像信息提醒驾驶员的下一步行车 操作。
系统总体的设计框图，如图1所示。
2. 1车体设计
本系统使用两驱车模作为汽车的车体，车体设计采用车体前方 两个普通车轮，车体后方则使用一个方向轮。车体前方的两个普通 车轮使用两个电机分别驱动，这两个电机具有相同的力矩和转速， 而后面
的方向轮则是为了方便实现汽车的原地旋转。两个电机分别 驱动车体前方的两个车轮进行反向旋转，从而带动后面的方向轮进 行原地的直角甚至掉头动作。
2.2主控制器模块设计
本系统使用STC89C52单片机作为汽车的主要控制器。 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 字节系统可编程Flash 存储器。该单片机使用经典的MCS-51内核， 但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。 在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，使得 STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决
图1：系统总体设计框图
KKAM)
图2：主控电路图
方案。
本系统的主控电路图如图2所示。
2.3电源模块设计
综合考虑电流驱动能力、电压输出的稳定性、蓄电池体积的大 小等因素，本系统使用每节1.5V 的6节电池作为汽车的电源。经 过汽车工作的反复验证，电压稳定符合系统要求。
2.4电机驱动模块设计
考虑到电路设计按键开关对汽车速度的影响、响应时间的长短、 可靠性、寿命等因素，本系统采用具有三极管功率放大器的直流电 机，它是一种结构和原理都较为简单的达林顿管组成的H 型桥式 电路，加速能力比较强。电路图如图3所示。本系统使用L289N 芯片作为电机驱动，这种芯片是一种高电压大电流的全桥芯片，一 片即可控制两个电机。而且这种芯片比较普及，市场上有很多。用 这个芯片作为电机驱动，不仅操作性好，稳定性能也颇为优良。
2.5电机模块设计
汽车倒车防撞警报系统最主要的是实现避障功能，因此驱动汽 车前进或是后退、转弯的驱动电机的选择就变得至关重要。考虑到 输出力矩高低、转速的稳定性对汽车前进、后退、转弯的影响，本
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