专利名称：智能倒车雷达的制作方法
技术领域：
本实用新型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
本实用新型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。
本实用新型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。
本实用新型选通电路包括有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信号输入端的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。
本实用新型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。
本实用新型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。
本实用新型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，本实用新型整个装置更加小巧，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。
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
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是本实用新型的电路原理图。图2中，本实用新型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。
权利要求1.一种智能倒车雷达，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。
2.根据权利要求1所述的智能倒车雷达，其特征是选通电路包括有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信号输入端的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。
3.根据权利要求1所述的智能倒车雷达，其特征是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。
专利摘要本实用新型涉及一种智能倒车雷达，其由壳体、单片机、超声波探头、收/发双向信号电路、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，单片机的信号输出端分别经超声波收/发电路连接超声波探头；超声波探头又经收信号电路分别与选通电路4066的输入端相连；选通输出端连接到放大/检波电路的一个信号输入端；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。本实用新型把两路报警信号合并成一路，简化了电路，采用了数码管、LED发光二极管显示和声音节拍同时报警。本实用新型构造合理、紧凑，测量精度高，可靠性强；多种报警方式实用方便，增强了倒车的安全性。
文档编号G01S15/08GK2634493SQ0326856
公开日2004年8月18日 申请日期2003年6月27日 优先权日2003年6月27日
发明者张华民 申请人:张华民