【正文】 消 除 視線不夠寬 和視線 不清楚 的 缺點 ， 讓駕駛 變得 更加的輕松愉快 。 鉆孔式和懸掛式等 [2]。根據(jù) 顯示 設備 類 型 不同，倒車雷達又可以 分類 為數(shù)字式、顏色式和蜂鳴式等三種。 經(jīng)過 多年 的發(fā)展， 倒車雷達在 技術 上有了很大的提升和改良 ， 不管 從結構外觀上，還是從性能上，這幾代產(chǎn)品都各有 各 特點，目前使用 比較多 的是數(shù)碼顯示 、 熒屏顯示和魔幻鏡倒車 雷達 3 種 。 （ 3） 對一個設計來說可靠性是至關重要的。這 款 攝像頭成像清晰、性價比非常高 ，而且自帶緩存系統(tǒng)，這就提高了成像的速度 。在超聲波處理之后，檢測到危險距離就發(fā)出警報。內部用于讀取像素的部分只有兩個金屬線和一個 MOS 管。而且內部集成了兩個晶體管。 由于 A/D 轉換器被植入了每個像素單元，所以信號傳輸?shù)乃俣雀拥目?，成像就更加的快、清晰。輔助電路主要就是用于光電信號的處理和輸出的任務。 攝像頭 分 為兩類。 在 設計 基于 ARM 的 防追尾小車 時， 考慮到要求視頻要實時顯示和實用化兩方面的具體要求，需要做出一個成像速度快、清晰、集成度高的視頻采 集系統(tǒng)，因此我們采用了一款 帶有 FIFO 的 攝像頭，這個攝像頭有自己的緩存結構，還有一個 CPLD 邏輯片機器，這些設備為設計帶來了很大的便利，其中 FIFO 因為和攝像頭在一起，加快了成像的速度，對于視頻信號的采集和讀取一起進行。 這塊攝像頭是 OmniVision 公司推出的，它的需要的工作電壓非常的低，其特性有以下幾點： （ 1） 支持 VGA 和 40*30 尺寸的 CIF。目前一般的實驗中用到的攝像頭大概分四種，一種是 DSP 攝像頭， 這種攝像頭的優(yōu)點就是其運算能力，非常的快，非常的靈活，編程也非常的簡單，但是這種攝像頭對于控制要求比較多的設備就不能應用。還有一種芯片是嵌入式的 ARM 芯片對于視頻信號的采集和視頻信號的處 理都比較的快，而且價格較低，應用的范圍比較廣，而且通用性非常的高，實時操作性強，因此非常適合用于控制比較復雜的設計中，但是這種芯片的計算能力比較弱，短時間完成數(shù)據(jù)的運算是不可能的，所以處理一些要求低的視頻設備是可以實現(xiàn)的。 AL422B芯片主要由下列特性： （ 1） 自己能讀寫，對于不同速率的 I/O 接口都可以接受 ； （ 2） 同時存取 ； （ 3） 20ns 為一個讀寫周期。 CCD 對于 CMOS 相比靈敏度上高，噪聲上小，這都是 CCD 的一些優(yōu)點，但是 CCD 功耗高，生產(chǎn)成本高，這就限制了 CCD傳感器的應用 [5]。 超聲波電路是由發(fā)射端和接收端組成的，發(fā)射端發(fā)出脈沖方波，它的寬度是發(fā)射端和接收端的時間間隔，而且它的寬度是隨著測距的遠近來變化的，越遠就越寬。 其原理為：超聲波發(fā)射端輸出 40KHz的脈沖信號，內部振子處理脈沖信號產(chǎn)生機械振動，這些脈沖串通過空氣傳播，被測面接到脈沖信號之后，在接收端處理 正弦波 信號，超聲波發(fā)出到接收的這段時間就是往返時間。假設微處理器的周期為 T機，則 t=N*T，則探測距離可由下公式 表示： 221 TNcCTL ???? (22) 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 8 第 3章 防汽車追尾碰撞 系統(tǒng)硬件設計 硬件系統(tǒng)的構成 本設計 的硬件設計包括三部分 :用于視頻采集的攝像頭 設計、 顯示屏設計 、 超聲波 設計。監(jiān)控終端硬件框架如圖 31 所示。 圖 32 最小微控制器 石英晶振電路的設計 石英晶振蕩電路設計：輸入一個時鐘信號使時序電路工作，本設計的微處理器就是一個時序電路。微控制器上電復位之后，微控制器 STM32F103RC 選用 8MHz 的石英晶振作為系統(tǒng)的時鐘源。為此我們需要構建一個復位邏輯電路來解決這個問題，這個電路的功能就是確定微處理器的初始狀態(tài)，這時我們就需要個外部電路提供一個復位信號。具體電路如圖 34 所示。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 11 圖 35 電源電路設計 調試電路的設計 調試接口電路設計 ,本設計采用的調試接口是 SWD/JTAG 口，這是 ARM 芯片標準的調試接口。 圖 37 啟動配置電路 攝像頭信號采集的設計 本設計采用的 OV7670 圖像傳感器，它的具有 30 萬 的 像素的 ,由于它的集成度非常的高，所以它的體積就變小了，而且它不需要很高的電壓就能工作 ,除此之外，這款傳感器還有 影像處理器的所有功能 [11]。 圖 38 OV7670 圖像傳感器 本論文中采用的 傳感器是 OmniVision 公司 生產(chǎn) 芯片的 CMOS 圖像傳感器， 對于這種直插攝像頭，因為電路繼承了，所以圖像處理都在一個芯片中，其中包括，圖像的采集，數(shù)據(jù)的壓縮，串口傳輸。 表 31 OV7670 性能參數(shù) 名稱 參數(shù) 名稱 性能參數(shù) 感光列陣 640*480 視場角 25 度 核電壓 靈敏度 模擬電壓 ~ 信噪比 46dB IO 電壓 ~ 動態(tài)范圍 52dB 工作 60mW/15fps 瀏覽模式 逐行 休眠 20uA 電子曝光 1~510 行 操作溫度 30~70（攝氏度） 像素面積 * 穩(wěn)定工作 0~50（攝氏度） 暗電流 12mV/60 攝氏度 輸出格式 YUV/YCbCr4:2:2 Well capacity 17Ke RGB565/555/444 最大幀率 30fps GRB4:2:2 影響區(qū)域 * Raw RGB Data 封裝尺寸 3785um*4235um 視頻 傳輸 電路的設計 由于這款攝像頭是高度集成的，使用串口插入的，所以并沒有實際的電路連接圖，主要視頻信號的傳輸是通過串行口來傳輸?shù)?，通過圖中的各個引腳傳輸?shù)斤@示屏中。它由 720根 源線和 320個 驅動電路。此外 ， 由于集成電源其必要驅動液晶 ,可以做一個顯示系統(tǒng)用最少的組件。這樣發(fā)出的超聲波在碰到障礙物的時候把信號反射回去，由超聲波的接收端接收正弦波，然后對這些信號進行放大、濾波、整形的處理。所以我們需要放大這個回波信號。 圖 314 超聲波發(fā)射電路 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 17 第 4 章 防汽車追尾碰撞 系統(tǒng)軟件設計 程序設計流程圖 基于嵌入式系統(tǒng)的可視倒車雷達系統(tǒng)所涉及的整個軟件采用模塊化設計， 由超聲波發(fā)射 /接收程序、控制程序、屏幕顯示程序 和 報警程序。所以我來介紹一 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 18 下 KELL 這款軟件， 制作 Keil 編程軟件的公司是一家出眾的微控制器軟件開發(fā)供應商。 圖像采集與處理 攝像頭的 驅動 本論文所采用的 各種 芯片的驅動 都 可以從網(wǎng)上獲得，進行修改編譯進入內核后就可使用了。 if(0==I2CWrite0(OV7670_DEVICE_WRITE_ADDRESS)) //CMOS 器件地址（寫） { StopI2C0()。 return(0)。 } StopI2C0()。 if(0==I2CWrite0(OV7670_DEVICE_WRITE_ADDRESS)) { StopI2C0()。 return(0)。 if(0==I2CWrite0(OV7670_DEVICE_READ_ADDRESS)) { 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 20 StopI2C0()。 NoAck0()。之后我們就來看出口參數(shù)，當 出口參數(shù) 為 1 表示 寫入成功 ， 0 代表 寫入失敗 。 void IO_Init(void)。//串口 1 初始化 printf(QF: You are wel!\r\n)。 LCD_Clear(BLUE)。 LCD_ShowString(20,100,STM32 Camera)。 delay_ms(20)。 //CMOS 初始化 Exit_Init(GPIOC, GPIO_Pin_4, GPIO_Mode_IPU, EXTI_Trigger_Falling, 2, 5)。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 22 圖 42 芯片主函數(shù)驅動 視頻顯示系統(tǒng) 在視頻交由 STM32F103RCT6 芯片處理之后，由串口傳輸?shù)?TFT 顯示屏上，我們就可以在顯示屏觀察到我們車后的情況，避免地面不平，觀察車后不足帶來的事故 [21]，對于這樣的顯示方式，更容易被人們接受。 凡是實驗都存在 誤差 ，所謂的誤差就 是由于人們對 實物認識不深刻 、測量器具不準確、測量環(huán)境的條件的變化以及在測量過程中的失誤， 這些都是使我們的結果與我們預想的都不一樣啊。 系統(tǒng)的硬件調試 系統(tǒng)的硬件調試在整個調試過程中起著很重要的作用，因為對硬件 能否正常運行才是一個實驗成功與否的最大的評判標準 。實物的連接及顯示圖 51 如下 : 圖 51 實物連接圖 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 24 實物連接完，在 后端經(jīng)過攝像頭的采集，壓縮，降噪一系列的操作之后，就可以顯示到了顯示屏上，下面下圖 就是我在攝像頭攝像的時候顯示屏的情況： 圖 52 視頻顯示圖 以上的過程完成之后，表明此次硬件的調試完成了，各個部分都實現(xiàn)了各自的功能。 （ 1）系統(tǒng)誤差可能是由測量的儀器不完善而產(chǎn)生的，或者是儀器有缺陷還有就是沒有按照規(guī)定的條件進行使用。在一系列的測量過程中，這一類誤差的數(shù)值以及符號是不能被確定的，甚至是無法消去的，這類誤差的統(tǒng)計的特性大多都是服從正態(tài)分布規(guī)律的。這一類的誤差主要是由于試驗人員的粗心大意所造成的，屬于人為因素。 對于本次設計的調試，應該盡量的避免誤差，使系統(tǒng)能夠正常的工作！ 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 30 結 論 本次設計系統(tǒng)采用了 OV7670 攝像頭及 ARM 處理芯片集成于一體的攝像系統(tǒng)，為了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠， ARM 系統(tǒng)內集成 的 芯片，因此避免了系統(tǒng)因為死機而停止工作的情況發(fā)生。 軟件方面，通過用 C 語言進行視頻采集和切換控制部分的編程，使自己的 C 語言能力有了進一步的提高，并且將編寫好的 C 程序在 KEIL 軟件中順利的進行了編譯。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 1 參考文獻 [1] 鞠永勝 .基于嵌入式系統(tǒng)汽車倒車雷達的設計與實現(xiàn) [D].山東 :山東大學學位論文 .20xx： 13. [2] 朱華 .發(fā)展中的汽車倒車雷達 [J]， 《城市車輛》， 20xx，（ 1）； 5759. [3] 關永 .基于紅外線探測技術的嵌入式智能監(jiān)測平臺研究 [J]， 20xx，（ 3）； 933936. [4] 龔劍 .機器人足球視覺目標的快速識別 [J]， 20xx，（ 32） ； 13. [5] 謝小龍 .安居安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) [D].湖南 :湖南大學學位論文 .20xx： 23. [6] 袁佑新 .可視汽車倒車雷達預警系統(tǒng)的設計 [