智能倒车雷达 【技术领域】
本发明涉及一种汽车倒车测距装置，具体地说是一种智能倒车雷达。
背景技术
目前，公知的倒车雷达产品结构复杂，稳定性差；而且报警方式单一，不能满足人们多方面的要求。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种构造合理、紧凑，测量精度高，可靠性强，实现多种报警方式，实用方便的智能倒车雷达。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种智能倒车雷达，由壳体、单片机、收/发双向信号电路、超声波探头、收信号电路、选通电路、放大/检波电路、LED显示、数码管显示电路、语音报警电路组成，其特征是收/发双向信号电路主要包括以中周和NPN三极管组成的信号放大电路，收信号电路主要包括以NPN三极管和二极管、组成的信号放大电路，单片机的信号输出端分别与超声波收/发双向信号电路的输入端Q3、Q5的基极相连，超声波收/发双向信号电路的输出端C22、C23分别连接超声波探头1和2；超声波探头1和2分别与收信号电路的输入端R20、R24相连，收信号电路的输出端Q2、Q4的集电极分别与选通电路输入端的两个管脚相连，两个选通输出端经放大/检波电路连接单片机；单片机的报警信号输出端还和LED显示、数码管显示电路以及语音报警电路相连。
本发明选通电路包括有4066双向模拟开关、以Q1、Q9组成的选通开关信号电路，4066双向模拟开关的U8B、U8D的信号输入端11、8管脚分别连接探头2和探头1的收信号电路的输出端，U8B信号输出端管脚9与U8D的信号输出端管脚10相连后与放大/检波电路的4558信号输入端地3管脚相连，放大/检波电路的信号输出端连接到单片机的RA1端；选通开关分别连接选通开关信号电路Q9和Q1的集电极，单片机的RA4连接在选通开关信号电路中电阻R55和R5之间，通过单片机的RA4端控制Q1和Q9集电极电平的高低，进而控制4066的U8B、U8D的开关。
本发明单片机的报警信号输出端RB6、RB7一边分别连接LED显示中的发光二极管LED1和LED2，一边通过NPN三极管Q6、Q7连接到四2输入与非门4011的输入端1、2；4011的信号输出端4连接到语音报警电路中的输入端Q8的基极，其输出端Q8的集电极连接到蜂鸣器；单片机的报警信号输出端6～11连接数码管显示电路，控制数码管的显示。
本发明采用四通道双向模拟开关，可以把两路报警信号合并成一路报警信号，这样只用一个功放和检波电路就够了，简化了电路、增强了产品的可靠性。利用声音、发光二极管和数码管同时报警。单片机收到报警信息后，经A/D转换之后，分辨出是哪个探头的报警信号以及障碍物的距离。然后发出信号，数码管显示出障碍物的距离，对应的发光二极管发光，蜂鸣器发出相应的警报声。
本发明采用集成电路将所有功能模块设计在一块很小的电路板上，实现了产品的小型化和美观设计。电路中同时采用了数码管显示、LED发光二极管显示和声音节拍报警。随障碍物距离的变化，数码管显示、LED闪烁频率和声音节拍同时变化，极大的方便了人们的使用。对照现有技术，本发明整个装置更加小巧，测量精度提高；多种报警方式实用方便、可靠性强，增强了倒车时的安全性。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1是本发明的原理框图。
图2是本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
从图1中可以看出，一种智能倒车雷达，由壳体、单片机、收/发双向信号电路、超声波探头、收信号电路、选通电路、放大/检波电路、LED显示、数码管显示电路、语音报警电路组成。单片机使用体积小巧、功能强大的PIC16C71单片机，超声波探头通过收/发双向信号电路和71单片机相连。超声波探头再依次与收信号电路、选通电路、放大/检波电路和71单片机相连。71单片机同时和LED显示、数码管显示电路以及语音报警电路相连。
图2是本发明的电路原理图。图2中，本发明显示模块使用了两片BCD-锁存/七段译码/驱动器GD4511BD和一片数码管SND620，报警模块使用了一块集成运放4558、四2输入与非门GD4011BD和四通道双向模拟开关HEF4066BT。所有的集成芯片、全部的电阻以及绝大部分的电感、电容都采用贴片式元器件。
收/发双向信号电路主要包括以中周和NPN三极管组成的信号放大电路，收信号电路主要包括以NPN三极管和二极管、组成的信号放大电路，71单片机的信号输出端RA0、RA3分别与超声波收/发双向信号电路的输入端Q3、Q5的基极相连，超声波收/发双向信号电路的输出端C22、C23分别连接超声波探头1和2。超声波探头1和2分别与收信号电路的输入端R20、R24相连，收信号电路的输出端Q2、Q4的集电极分别与选通电路的输入端4066的11、8管脚相连。4066的选通输出端9、10连接到放大/检波电路中的4558的信号输入端3，放大/检波电路的信号输出端连接到71单片机的RA1端。
选通电路包括4066双向模拟开关、以Q1、Q9组成的选通开关信号电路。在4066内部包括4个模拟开关U8A、U8B、U8C、U8D。本电路只使用其中的两个模拟开关U8B、U8D。U8B的信号输入端连接探头2的收信号电路的输出端，其信号输出端与U8D的信号输出端相连后与放大电路的输入端4558的3管脚相连，其选通开关连接选通开关信号电路Q9的集电极。U8D的信号输入端连接探头1的收信号电路的输出端，其选通开关连接Q1的集电极。71单片机的RA4连接选通开关信号电路中电阻R55和R5之间。通过RA4端口就可以控制Q1和Q9集电极电平的高低，进而控制4066的U8B、U8D的开关了。RA4/TOCK1连接到以Q1、Q9和4066组成的选通模块中的R55端，Q1和Q9的集电极分别和4066的第6和12管脚相连，从而RA4/TOCK1通过Q1、Q9控制4066的U8B、U8D的开关。4066的2、3、5、13接地，11接NPN三极管Q4的集电极，8接NPN三极管Q2的集电极，4066的输出端口9、10与4558功放电路管脚3相连，4066的输出端6、7通过以二极管检波电路D7、电阻R12、电容C14、C15组成的检波电路后和71单片机的RA1相连。这样，通过71单片机的RA4端口，就可以控制4066的U8B、U8D单元的开关，从而可以把两路信号合并成一路信号，这样可以只用一个放大、检波电路就可以了。
放大/检波电路主要包括4558功放电路、D7二极管检波电路。4558的信号输入端3连接到4066的9、10管脚，其信号输出端6、7经过二极管检波电路D7和电阻R14后与71单片机输入端RA1。
71单片机的报警信号输出端口RB6、RB7一边分别连接LED显示中的LED1和LED2，一边通过NPN三极管Q6、Q7连接到四2输入与非门4011的1、2端口。4011的信号输出端4连接到语音报警电路中的输入端Q8的基极，其输出端Q8的集电极连接到蜂鸣器。71单片机的报警信号输出端6～11连接数码管显示电路，控制数码管的显示。
语音报警电路包括4011四2输入与非门选通电路、以NPN三极管Q8组成的声音信号放大电路。4011四2输入与非门选通电路，内部包括四个与非门U5A、U5B、U5C、U5D。其U5A的1、2连接NPN三极管Q6的集电极和NPN三极管Q7的集电极，3连接U5D的13。U5D的12通过电容C26连接U5C的10，U5B的5、6。U5C的8、9以及U5D的11通过电阻R44连接U5D的12。U5B输出端4作为整个4011的信号输出端连接声音信号放大电路。声音信号放大电路的集电极连接蜂鸣器。
71单片机的报警信号输出端6～11连接数码管显示电路，控制数码管的显示；71单片机的报警信号输出端RB6、RB7在与语音报警电路的输入端相连的同时，还分别和LED显示中的LED1和LED2相连以及连接语音报警电路的信号输入端即Q6、Q7的基极。
本电路电源由汽车电瓶提供，当汽车档位挂到倒档时，汽车开始给本电路供+12V电源，电源线连接到LM7808和LM7805贴片式集成稳压器的输入端。经变压后LM7808和LM7805的输出端输出+8V和+5V电压，给各个电路供电。