一種基于PSoC芯片的倒車雷達控制系統(tǒng)設計

超聲波傳感器的使用類似于雷達，它主要完成兩項任務：發(fā)送超聲聲波和接收超聲聲波。發(fā)送超聲波相對簡單，只要對超聲波傳感器發(fā)送的超聲波進行脈沖寬度調(diào)制，同時開啟計時器。而接收部分較為復雜，需要對信號進行調(diào)配，以便控制器能正確低識別反射回的超聲波、確定接收時間并停止計時器技術，然后根據(jù)“距離 = 時間×音速”計算距離。通過圖2，可以看到信號是如何被發(fā)送出去的。由控制芯片產(chǎn)生的PWM信號通過功率放大器放大，送到超聲波傳感器進行脈沖寬度調(diào)制，然后開啟計時器。超聲信號接收和處理的過程相對要復雜一些（圖3）。從超聲傳感器輸入的信號經(jīng)PGA放大，在利用帶通濾波器濾除噪聲以后，將信號與直流偏置進行對比，通過輸出調(diào)制信號，然后再將其將發(fā)送至低通濾波器，生成調(diào)制信號的包絡線。該包絡線再通過比較器或者AD轉換器來判斷它是否是真正的反彈信號，同時停止計時器，最后通過計數(shù)器的值和音速計算出距離。

圖3 超聲波信號接收

圖4 倒車雷達的發(fā)展趨勢

　　圖4顯示出倒車雷達發(fā)展的趨勢，從圖中可以看到，最初的倒車雷達，只有后方探測，現(xiàn)在的倒車雷達不僅實現(xiàn)了前后方探測，甚至連左右側都可以進行探測。還有一些更先進的技術，已經(jīng)使用在高檔汽車上。

低端倒車雷達系統(tǒng)

倒車雷達系統(tǒng)一般由兩部分組成，分別是探頭部分和主控部分。探頭部分一般安裝在汽車的尾部或兩側，而主控部分則位于汽車的前端，靠近汽車駕駛員。低端倒車雷達（圖5）的探頭部分，通常只包含超聲波傳感器，而主控部分包括CPU和所有的外圍電路。探頭和主控板通過傳導線連接，傳送發(fā)送和回波信號，一個主控板帶3到4個探頭。低端的倒車雷達系統(tǒng)成本通常較低，多采用分立元件，集成度也較低，因而性能較差，有效測量距離小于1.5m。此外，報警也采用簡單的蜂鳴器。

圖5 低端倒車雷達系統(tǒng)框圖