單片機(jī)倒車(chē)防撞語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)

呂寧 唐企堯

【摘 要】單片機(jī)倒車(chē)防撞話(huà)音播報(bào)本系統(tǒng)由超聲波測(cè)距儀、溫度補(bǔ)償裝置、液晶顯示器、單片機(jī)微處理器、語(yǔ)音播報(bào)器和電源組成。本系統(tǒng)克服了現(xiàn)有倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的不健全用問(wèn)題，降低了倒車(chē)碰撞事故的發(fā)生概率。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)倒車(chē)防撞語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng) ISD4004語(yǔ)音模塊 超聲波測(cè)距 倒車(chē)防撞

隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車(chē)的數(shù)量也在大幅攀升。汽車(chē)在倒車(chē)時(shí)屢屢發(fā)生碰撞事件，造成了人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這種情況，本文設(shè)計(jì)了單片機(jī)倒車(chē)防撞語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)以單片機(jī)STC89C52為核心，通過(guò)超聲波測(cè)距模塊，在整個(gè)倒車(chē)過(guò)程中自動(dòng)測(cè)量出車(chē)尾到最近障礙物的距離，然后通過(guò)語(yǔ)音模塊播報(bào)并在液晶顯示屏顯示距離，提醒駕駛員注意剎車(chē)。

單片機(jī)倒車(chē)防撞語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)框圖如圖1所示：

圖1 單片機(jī)倒車(chē)防撞語(yǔ)音播報(bào)系統(tǒng)框圖

一、硬件設(shè)計(jì)

（一）主控制器

采用STC89C52單片機(jī)。它有8kb的FPEROM和256字節(jié)RAM，可滿(mǎn)足系統(tǒng)編程需要，并且價(jià)格低廉，性?xún)r(jià)比高，可以支持TTL電平直接下載程序，不需要專(zhuān)門(mén)編程器燒寫(xiě)程序。

（二）顯示部分

采用LCD16O2液晶顯示屏。它是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，其擁有友好的人機(jī)界面及強(qiáng)大的顯示功能，特別適用于智能控制的可編程人性化顯示。與中文液晶顯示相比，英文液晶顯示其編程更簡(jiǎn)單，具有功耗低，體積小，重量輕，壽命長(zhǎng)，不產(chǎn)生電磁輻射污染等優(yōu)點(diǎn)。

（三）語(yǔ)音提示模塊

使用ISD4004語(yǔ)音模塊。ISD4004系列單片語(yǔ)音錄放電路是美國(guó)ISD公司的新一代產(chǎn)品，同早期美國(guó)ISD公司產(chǎn)品一樣，它采用了ISD公司的Chip-Corder專(zhuān)利技術(shù)，多級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)，既聲音無(wú)須A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，采用直接模擬量存貯技術(shù)，因此能夠真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)效果聲音，避免了一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。

（四）超聲波測(cè)距電路

采用HC-SR04 超聲波測(cè)距模塊。它可提供 2cm-400cm 的非接觸式距離感測(cè)功能， 測(cè)距精度可達(dá)高到 3mm。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。 工作時(shí)，采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距，給至少10us的高電平信號(hào)，模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40KHZ的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，有信號(hào)返回，通過(guò)IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測(cè)試距離=（高電平時(shí)間*聲速（331.5+0.607*當(dāng)前溫度M/S））/2。

二、軟件設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，分為主程序、顯示程序、溫度傳感器程序、語(yǔ)音模塊程序等。

（一）主程序主要完成1602LCD液晶屏的初始化，測(cè)量當(dāng)前溫度，發(fā)信號(hào)給超聲波模塊開(kāi)始測(cè)距，計(jì)算距離（采用溫度補(bǔ)償），查詢(xún)靜音按鍵是否按下，按下關(guān)閉語(yǔ)音，沒(méi)按下進(jìn)入錄音模式，然后進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)距離等工作。

（二）1602LCD液晶顯示程序主要完成顯示模式初始化，模式設(shè)置，關(guān)閉顯示，屏幕清屏，顯示開(kāi)啟及設(shè)置光標(biāo)起始位置，寫(xiě)地址，寫(xiě)數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)全部寫(xiě)完等工作。

（三）溫度傳感器程序主要完成對(duì)溫度的讀取，以便超聲波模塊計(jì)算距離時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，提高測(cè)距的精度。

（四）語(yǔ)音模塊程序主要完成讀取距離信息進(jìn)行錄音，調(diào)用語(yǔ)音片段進(jìn)行播放測(cè)量出的距離等工作。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文采用超聲波測(cè)距，以聲音和直觀(guān)的LCD顯示屏告知駕駛員汽車(chē)尾部障礙物的情況，解除了駕駛員在倒車(chē)時(shí)前后左右探視所引起的煩擾。由于采用了語(yǔ)音芯片，能夠及時(shí)播報(bào)出當(dāng)前的距離，克服了現(xiàn)有倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)不健全的問(wèn)題，降低了倒車(chē)碰撞事故的發(fā)生概率。

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