【正文】 示，從而使駕駛者倒 車時做到心中有數(shù)，使倒車變得更輕松。本方案采用語音提示的方式， 本文介紹了以 SPCE061A 單片機為核心的一種低成本、高精度、微型化，并有數(shù)字顯示和聲光報警功能的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng) 。 關(guān)鍵詞： 倒車?yán)走_(dá) ； 超聲波 ； 單片機 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） II Abstract Parking sensor, also known as parking assist system, the vehicle parking assist device security, voice, or be able to tell the driver a more intuitive display of the situation around the obstacle, to lift the drivers start parking and vehicle access around, caused bytrouble, and help the driver to remove the dead zone and blurred vision, and improves the by the ultrasonic sensors (monly known as probes), controls and displays and other ponents, parking sensor on the market today are mostly using ultrasonic ranging principle, the driver in reversing start reversing radar, under the control of the controller, the device wasrear bumper send ultrasonic probe encountered obstacles, generate echo signal, the sensor receives the echo signal data processing by the controller, determine the location of obstructions, and issued by the display shows the distance warning signaltimely warning, so be aware of drivers when reversing to make backup for reversing radar can be divided into liquid crystal, three kinds of language and sound。 ultrasonic。 一般由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器等部分組成，現(xiàn)在市場上的倒車?yán)走_(dá)大多采用超聲波測距原理，駕駛者在倒車時，啟動倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，產(chǎn)生回波信號，傳感器接收到回波信號后經(jīng)控制器進行數(shù)據(jù)處理，判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號，得到及時警示，從而使駕駛者倒 車時做到心中有數(shù)，使倒車變得更輕松。本方案采用語音提示的方式，利用 SPCE061A 單片機所具備的單芯片語音功能，外接三個超聲波測距模組，組成一個示例的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，語音提示報警（ ~）范圍內(nèi)的障礙物。 本方案要求所有的語音資源、程序代碼都存放在一顆 SPCE061A 片內(nèi) Flash當(dāng)中；當(dāng)語音播報時，如檢測到左后方有障礙物，則用語音播放： “ 左后方 ” ，如右后方有障礙物，則語音播方 “ 右后方 ” ；當(dāng)檢查到中間的傳感器探測范圍內(nèi)有障礙特時，語音播放： “ 后方 ” 。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 3 第 3章 核心器件簡介 本系統(tǒng)采用 SPCE061A 單片機作為主控制器，傳感器模塊采用凌陽大學(xué)計劃的 “ 超聲波測距模組 ” 。下面分別介紹這些模塊的特性。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn) C 語言，可以實現(xiàn) C 語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并且，提供了語音錄放和語音識別的庫函 數(shù)，只要了解庫函數(shù)的使用，就會很容易完成語音錄放，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件： SPCE061A 片內(nèi)還集成了一個 ICE（在線仿真電路）接口，使得對該芯片的編程、仿真都變得非常方便，而 ICE 接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽科技提供的集成開發(fā)環(huán)境（ unSP IDE），用戶可以利用它對芯片進行真實的仿真；而程序的下載（燒寫）也是通過該接口實現(xiàn)。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 4 圖 SPCE061 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 芯片特性 .. 16 位 μ’ nSP 微處理器； .. 工作電壓：內(nèi)核工 作電壓 VDD 為 ~(CPU)， IO 口工作電壓 VDDH為 VDD~(I/O)； .. CPU 時鐘： ~； .. 內(nèi)置 2K 字 SRAM； .. 內(nèi)置 32K 閃存 ROM； .. 可編程音頻處理； .. 晶體振蕩器； .. 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下 (時鐘處于停止?fàn)顟B(tài) )，耗電小于 2μ ； .. 2 個 16 位可編程定時器 /計數(shù)器 (可自動預(yù)置初始計數(shù)值 )； .. 2 個 10 位 DAC(數(shù) 模轉(zhuǎn)換 )輸出通道； .. 32 位通用可編程輸入 /輸出端口； .. 14 個 中斷源可來自定時器 A / B，時基， 2 個外部時鐘源輸入，鍵喚醒； .. 具備觸鍵喚醒的功能； .. 使用凌陽音頻編碼 SACM_S240 方式 ( 位 /秒 )，能容納 210 秒的語音數(shù)據(jù)； .. 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時鐘信號； 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 .. 32768Hz 實時時鐘； .. 7 通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器； .. 聲音模 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動增益控制 (AGC)功能； .. 具備串行設(shè)備接口； .. 低電壓復(fù)位 (LVR)功和低電壓監(jiān)測 (LVD)功能； .. 內(nèi)置在線仿真 (ICE， In Circuit Emulator)接口。 61 板除了具備單片機最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路（含 MIC 輸入部分和 DAC 音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，采用電池供電，方 便學(xué)生隨身攜帶?。?！使學(xué)生在掌握軟件的同時，熟悉單片機硬件的設(shè)計制作，鍛煉學(xué)生的動手能力，也為單片機學(xué)習(xí)者和開發(fā)者創(chuàng)造了一個良好的學(xué)習(xí)條件和開發(fā)新產(chǎn)品的機會！ 61 板上有調(diào)試器接口（ Probe 接口）以及下載線（ EZ_Probe）接口，分別可接凌陽科技的在線調(diào)試器、簡易下載線，配合 unSP IDE，可方便地在板上實現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 61 板實物圖 超聲波測距模組 超聲波測距模組是為方便學(xué)生進行單片機接口方面的學(xué)習(xí)專門設(shè)計的模塊，超聲波測距模組可以方便地和 61 板連接，可應(yīng)用在小距離測距、機器人檢測、障礙物檢測等方面，可用于驗證方車輛倒車?yán)走_(dá)以及家居安防系統(tǒng)等應(yīng)用方案驗證 。不同測距模式的選擇只需改變測距 模式跳線 J1 的連接方法即可。模組工作的性能與被測物表面材料有很大關(guān)系，如毛料、布料對超聲波的反射率很小，會嚴(yán)重影響測量結(jié)果。外接電源僅是為了給模組提高超聲波發(fā)射功率、提高后級運放性能用，最高不要超過 12V。模組提供了測距模式選擇跳線（ J1），可以選擇短距測量模式、中距測量模式，或距離可調(diào)模式。 如果用戶對超聲波測量原理有較深的了解，可以選用距離可調(diào)（ SET）模式。使用時 J2 跳線和 J8 跳線的連接方法如下圖 所示： ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 J2 跳線和 J8 接口的位置示意圖 轉(zhuǎn)接板 因為使用多組超聲波模組，本方案需要使用一塊 CD4052 模擬開關(guān)制作的轉(zhuǎn)接板。超聲波測距模組在使用時，只需要兩個端口就可完成測距，一個控制超聲波的發(fā)射，一個是檢測超聲波信號的接收信號；而在超聲波測距模組中，這兩個信號都為數(shù)字信號，對模擬開關(guān)的要求并不嚴(yán)格，所以選用 CD4052 作為模擬開關(guān)器件。其真值表見下表。此外， CD4051 還設(shè)有另一個電源端 VEE，以作為電平位移時使用，從而使得通常在單組電源供電條件下工作的 CMOS 電路所提供的數(shù)字信號能直接控制這種多路開關(guān)，并使這種多路開關(guān)可傳輸峰－峰值達(dá) 15V 的交流信號。 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 表 CD4052 的真值表 INPUTS CHANNEL ON E A1 A0 L L L L H L L H H X L H L H X Y0AZA:Y0BZB Y1AZA:Y1BZB Y2AZA:Y2BZB Y3AZA:Y3BZB none 圖 CD4052 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 CD4052 的引腳圖 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 12 第 4章 系統(tǒng)總體方案介紹 本系統(tǒng)以 SPCE061A 為核心， 使用凌陽科技教育推廣中心的 61 板，三個超聲波測距模組依次排布，組成線陣的傳感器陣列；另外，接有轉(zhuǎn)接板、發(fā)光二極管顯示模塊。這樣通過 CD4052 的通道切換，就可以利用較少的端口來完 成多個模組的切換使用了。而為了保證測量的可靠，檢測回波信號時，采用 SPCE061A 的外部中斷對回波的上升沿進行檢測，而且利用定時器 B 進行計 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 13 時。 專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 第 5章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 SPCE061A SPCE061A SPCE061A 最小系統(tǒng)包括 SPCE061A 芯片及其外圍基本模塊，外圍基本模塊有：晶振輸入模塊（ OSC）、鎖相環(huán)外圍電路（ PLL）、復(fù)位電路（ RESET）、指示燈（ LED）等， 如下圖 所示。 電源模塊 SPCE061A 的內(nèi)核供電為 ，而 I/O 端口可接 也可以接 5V，所以在電源 模塊（ 61 板上）中有一個端口電平選擇跳線，如圖中的 J5，但是為了本系統(tǒng)可以可靠的工作，需要給 61 板外接 5V 的電源，并將 61 板的端口電平選擇為 5V，即 J5 用跳線帽將 V5 和 VDDH 短接。 圖 電源模塊 由于本系統(tǒng)需要的端口高電平為 5V，所以圖