【導讀】隨著科技逐漸走向智能化、信息化、網絡化，工業領域掀起了又一次變革。嵌入式系統的設計在工業領域遍地生花。嵌入式控制器更是以其可靠性高、體積小、靈活方便、功能強大的特點，滲透到農業、軍事、教育、工業、科研、日常等等諸多領域。而本文主要講解了嵌入式的只能應用——單片機超聲波監測預警系統電路設計。
障礙物距離檢測電路的設計
在本系統中超聲波測距電路是由MICROCHIP的PIC16C57設計而成的，選用的超聲波傳感器是T/R40-16壓電陶瓷傳感器。在工作中，主控器PIC16C57發出信號使發射端的超聲波換能器發出加以電壓激勵，其受激勵后以脈沖的形式發射超聲波，當超聲波接收器接收到回波信號時，傳回到主控器中，從脈沖信號開始發射時主控器中的定時器便開始計時，接收到回波信號時停止計時。所側出的時間間隔再乘以聲速就得到了兩倍的距離值。從而計算出障礙物到發射點的距離。其電路圖如圖1所示。
圖1 超聲波測距電路圖
距離值通過PIC16C57的10腳進行串行輸出，經MAX232芯片后與ARM的串口相連。芯片MAX232是為RS232標準串口設計的接口電路，它完成TTL電平和RS232電平的轉換。
聲光報警電路設計
本系統要求根據影響裝載機穩定性的障礙物距離的臨界值對危險狀況進行三級報警。當處于低危險狀況時，只有指示燈綠燈被點亮，提醒駕駛者注意;當危險級別增高時，指示燈黃燈點亮，同時伴隨有舒緩的蜂鳴聲，提醒駕駛者采取措施;當達到最高危險級別時，指示燈紅燈被點亮，同時蜂鳴聲由舒緩轉為急促，提醒駕駛者趕緊制動。設計中，分別采用了LPC2290的P2.20（GPIOA4）驅動綠色LED，P2.21（GPIOA5）驅動黃色LED， P2.22（GPIOA6）驅動紅色LED，P2.23（GPIOA7）驅動蜂鳴器。所設計的報警電路如圖2所示。
圖2 報警電路
通過試驗驗證，該系統已完成了所需的功能要求，最大測量值為9.99m，誤差 ≤0.01m。安裝非常方便，便于使用。但該系統還有一個不足，即用超聲波傳感器檢測車輛前方路面信息時，如果是凸起的障礙物能有效的檢測到，但當前方為凹坑時便檢測不出來，所以有待于進一步研究。
相關閱讀：
電路設計：可穿戴醫療設備語音報警電路
“小偷的天敵”可計時、易制作的防盜報警器設計
遠程智能報警的垃圾桶，神器啊！
