[發(fā)明專利]一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110338687.6
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN103092198A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂曉威
• 申請（專利權(quán)）人: 呂曉威
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01S15/93
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種監(jiān)測控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測控制系統(tǒng)，屬于單片機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

超聲波傳感器因其測量精度高、響應(yīng)快和價(jià)格低廉而得到了廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)應(yīng)用方式是1個(gè)發(fā)射頭對應(yīng)1個(gè)接收頭，也有多個(gè)發(fā)射頭對應(yīng)1個(gè)接收頭。但我們在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，如果障礙物的面很大(如墻壁)，超聲波傳感器可以用來準(zhǔn)確測距，但若將其應(yīng)用在小車防撞系統(tǒng)中，由于障礙物呈柱狀，而超聲波發(fā)射頭有一定的散射角(左右)，因此即使障礙物不在小車正前方，超聲波仍能檢測到斜前方回波，這就給智能控制車輛行進(jìn)帶來困難和誤導(dǎo)。我們提出了一種使用雙接收頭的方案，并從實(shí)用角度給出了一套具體控制策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供了一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測控制系統(tǒng)，該發(fā)明使用雙接收頭的方案，并從實(shí)用角度給出了一套具體控制策略，能夠精確計(jì)算與障礙物的距離，同時(shí)判斷該障礙物是否位于車輛行徑的路線上。從而能保證車輛行駛中能準(zhǔn)確避障。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測控制系統(tǒng)，包括超聲波發(fā)射電路，超聲波接受電路，信號處理器，溫度測量模塊，車控電路，所述信號處理器產(chǎn)生方波，經(jīng)過放大后驅(qū)動超聲波傳感器發(fā)射頭，從而發(fā)出超聲波，遇到前方物體反射后由超聲波接受電路的接收端捕捉，經(jīng)過對兩個(gè)接收頭捕捉時(shí)間的計(jì)算以及加入溫度補(bǔ)償，判斷最終前方小車的方向與距離，再通過與前次數(shù)據(jù)差分計(jì)算出其相對前車的速度，通過速度、距離以及位置三個(gè)數(shù)據(jù)控制小車轉(zhuǎn)彎或減速慢行。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明使用雙接收頭的方案，并從實(shí)用角度給出了一套具體控制策略，能夠精確計(jì)算與障礙物的距離，同時(shí)判斷該障礙物是否位于車輛行徑的路線上。從而能保證車輛行駛中能準(zhǔn)確避障，或遇到障礙物時(shí)緊急剎車停下，不會因?yàn)檎系K物在小車斜方向而誤判停止。

附圖說明

圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行說明：圖1中，一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測控制系統(tǒng)，包括超聲波發(fā)射電路，超聲波接受電路，信號處理器，溫度測量模塊，車控電路，所述信號處理器產(chǎn)生方波，經(jīng)過放大后驅(qū)動超聲波傳感器發(fā)射頭，從而發(fā)出超聲波，遇到前方物體反射后由超聲波接受電路的接收端捕捉，經(jīng)過對兩個(gè)接收頭捕捉時(shí)間的計(jì)算以及加入溫度補(bǔ)償，判斷最終前方小車的方向與距離，再通過與前次數(shù)據(jù)差分計(jì)算出其相對前車的速度，通過速度、距離以及位置三個(gè)數(shù)據(jù)控制小車轉(zhuǎn)彎或減速慢行。

具體的硬件組成為：MCU采用AT89S52單片機(jī)，P1.0口輸出超聲波換能器所需的40K方波信號，經(jīng)過反相器7404后驅(qū)動傳感器，為了能使超聲波發(fā)射得更遠(yuǎn)，我們并接了三個(gè)發(fā)射頭，利用外中斷0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號，回波檢測采用紅外檢測集成芯片CX20106，顯示電路采用簡單的4位共陽LED數(shù)碼管，斷碼用74LS244，位碼用8550驅(qū)動。測溫部分使用18B20測出當(dāng)前的環(huán)境溫度用以判斷出超聲波傳播的速度。

本系統(tǒng)提出來一種基于雙超聲波接收頭，3發(fā)射頭的車載自動測速測距控制系統(tǒng)，可以有效的起到對開車司機(jī)保護(hù)預(yù)判提醒等作用，當(dāng)司機(jī)開車遇到緊急事故采取了錯(cuò)誤的控制措施時(shí)，該系統(tǒng)還可以強(qiáng)行糾正，或進(jìn)行報(bào)警提醒司機(jī)檢查。由于該系統(tǒng)簡單，經(jīng)濟(jì)適用，工作穩(wěn)定，具有非常大的市場前景。