智能化倒車(chē)?yán)走_(dá)主控芯片系統(tǒng)概述

1 引言

隨著汽車(chē)普及率的逐年增加，消費(fèi)者在將汽車(chē)作為交通運(yùn)輸工具的同時(shí)，對(duì)汽車(chē)配置有了更多的要求，尤其是對(duì)舒適性和安全性提出了更高的要求。對(duì)于很多司機(jī)尤其是新手來(lái)說(shuō)，倒車(chē)無(wú)疑是件非常頭痛的事，倒車(chē)?yán)走_(dá)正好可以幫司機(jī)解決這個(gè)難題，因此越來(lái)越多的商家進(jìn)入了這個(gè)市場(chǎng)。從目前市場(chǎng)情況看，國(guó)內(nèi)倒車(chē)?yán)走_(dá)生產(chǎn)廠家都是使用單片機(jī)配合外圍運(yùn)放、鎖相環(huán)電路完成超聲波測(cè)距并提供報(bào)警的工作，缺乏單芯片方案，而使用單片機(jī)方案要求生產(chǎn)廠家必須具備開(kāi)發(fā)軟硬件的能力，而且利用軟件控制存在不穩(wěn)定的因素。如果能用專用芯片實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能，對(duì)倒車(chē)?yán)走_(dá)生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，不僅能降低開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本，對(duì)整機(jī)的可靠性也有很大提高。

2 系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)框圖

圖1 芯片管腳圖示

圖2 系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

2.2 功能概述

系統(tǒng)提供4個(gè)超聲波探頭接口，接收到反射回來(lái)的信號(hào)后，根據(jù)發(fā)送和接收的時(shí)間差判斷障礙物距離的危險(xiǎn)等級(jí)，輸出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)編碼后采用雙線差分方式輸出，輸出信號(hào)的內(nèi)容包括：各探頭檢測(cè)到的障礙物距離的危險(xiǎn)等級(jí)、最近障礙物的方位、最近障礙物的距離值和附加消息。

2.3 接口協(xié)議

報(bào)警信號(hào)采用雙線差分串行輸出的方式，目的是提高傳輸信號(hào)在長(zhǎng)距離和強(qiáng)干擾環(huán)境下的傳輸正確性。雙線差分傳輸具體格式是：ALOUTP輸出實(shí)際需要的信號(hào)，ALOUTN 則輸出與ALOUTP相反的電平信號(hào)。

2.3.1 倒車(chē)模式

報(bào)警信號(hào)以數(shù)據(jù)包格式輸出，每個(gè)數(shù)據(jù)包包括3個(gè)字節(jié)，格式和內(nèi)容如下所述：
第一個(gè)字節(jié)：第一字節(jié)高四位為起始標(biāo)志，用于說(shuō)明此報(bào)警數(shù)據(jù)是倒車(chē)模式下的數(shù)據(jù)還是扒車(chē)模式下的數(shù)據(jù)，倒車(chē)模式是“0101”，扒車(chē)模式是“1010”。倒車(chē)模式下數(shù)據(jù)格式如圖3所示，第一字節(jié)的低2兩位用于輸出附加消息，輸出數(shù)據(jù)指示1或4探頭是否進(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，S1表示探頭1是否進(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“0”表示正常倒車(chē)模式；S4表示探頭2是否進(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“1”表示進(jìn)入環(huán)境適應(yīng)模式，“0”表示正常倒車(chē)模式。低4位SX1和低3位SX0表示最近障礙物的方位，00表示是探頭1方向，01表示是探頭2方向，10表示是探頭3方向，11表示是探頭4方向。

圖3 第一字節(jié)數(shù)據(jù)格式

第二個(gè)字節(jié)：如圖4所示，SXA和SXB表示X號(hào)探頭檢測(cè)到的障礙物的危險(xiǎn)等級(jí)，危險(xiǎn)等級(jí)分為安全、警告、危險(xiǎn)、停車(chē)4級(jí)，分別用00、01、10、11表示。例如第二字節(jié)數(shù)據(jù)為“10010000”，表示第一個(gè)探頭檢測(cè)到危險(xiǎn)狀態(tài)，第二個(gè)探頭檢測(cè)到警告狀態(tài)，第三和第四個(gè)探頭為安全狀態(tài)。

圖4 第二字節(jié)數(shù)據(jù)格式

第三字節(jié)：第三字節(jié)輸出最近障礙物的距離值，數(shù)據(jù)格式如圖5所示，DA1DA0表示最近障礙物距離的第一位數(shù)據(jù)，按BCD編碼，最大值為3；DB0~DB3表示最近障礙物距離的第二位數(shù)據(jù)，按BCD編碼，最大值為9；DC0表示第三位數(shù)據(jù)，0表示0，1表示5。

圖5 第三字節(jié)數(shù)據(jù)格式