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基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其包括主控芯片、發(fā)射模塊、接收模塊、轉(zhuǎn)接處理模塊、控制輸入模塊、串口屏顯示模塊和電源；所述主控芯片通過GPIO端口分別連接所述發(fā)射模塊、轉(zhuǎn)接處理模塊和控制輸入模塊，同時還通過串口SCI與所述串口屏顯示模塊連接通信；所述主控芯片設(shè)有電源管理模塊，其通過所述電源管理模塊連接所述電源；所述接收模塊連接于所述轉(zhuǎn)接處理模塊并通過所述轉(zhuǎn)接處理模塊與所述主控芯片連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理，運行穩(wěn)定，可對定位置進行誤差橋正，能有效提高最終定位信息的可靠性，可實現(xiàn)車輛空間的精確定位。
【專利說明】基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛空間定位【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]TOA(Time of Arrive)型定位、AP(Access Point)訊號定位以及 GPS(GlobalPosit1n System)定位是目前世界上主要三大室內(nèi)定位技術(shù)。TOA是目前常見的射頻測距技術(shù)，其原理是通過測量電信號傳輸時間得到發(fā)送方和接收方之間的距離，在室內(nèi)應(yīng)用中，嚴重的多徑和非視距現(xiàn)象造成測距誤差較大；AP定位是通過無線信號定位這個網(wǎng)絡(luò)覆蓋下所有使用該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的位置了，其缺點是定位精度差；GPS定位是根據(jù)天空中高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置，其缺點是室內(nèi)接受效果較差。綜上所述，現(xiàn)有的定位方式受環(huán)境影響比較大，定位不穩(wěn)定且有比較大的誤差。因此研究利用超聲波進行局部精確定位是很有必要的。香港的F-Tong等把超聲波精確定位系統(tǒng)應(yīng)用在自制導(dǎo)航車上，進行導(dǎo)航研究。陳永光等研究了無源時差定位原理與定位精度的關(guān)系，還有熊春山等利用波峰計數(shù)與零交叉點檢測的方法來提聞超聲測距的精度以實現(xiàn)精確定位等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有車輛空間定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計存在一定缺陷，受環(huán)境影響比較大，定位不穩(wěn)定且誤差較大，無法有效實現(xiàn)對車輛空間精確定位的問題而提出一種結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理，運行穩(wěn)定，可對定位置進行誤差橋正，能有效提高最終定位信息的可靠性，實現(xiàn)車輛在局部空間的精確定位的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
上述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，包括主控芯片、發(fā)射模塊、接收模塊、轉(zhuǎn)接處理模塊、控制輸入模塊、串口屏顯示模塊和電源；所述主控芯片通過GP1端口分別連接所述發(fā)射模塊、轉(zhuǎn)接處理模塊和控制輸入模塊，同時還通過串口 SCI與所述串口屏顯示模塊連接通信；所述主控芯片設(shè)有電源管理模塊，其通過所述電源管理模塊連接所述電源；所述接收模塊連接于所述轉(zhuǎn)接處理模塊并通過所述轉(zhuǎn)接處理模塊與所述主控芯片連接；所述控制輸入模塊接收外部對系統(tǒng)的控制操作并將操作結(jié)果轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可識別的信息送至所述主控芯片；所述發(fā)射模塊接收所述主控芯片發(fā)送的控制命令并發(fā)出超聲波，所述接收模塊接收所述發(fā)射模塊發(fā)出的超聲波；當所述主控芯片得到所述接收模塊發(fā)出的接收中斷后，所述主控芯片給所述轉(zhuǎn)接處理模塊控制信號并控制所述轉(zhuǎn)接處理模塊將所述接收模塊接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所述主控芯片可以接收的信號送至所述主控芯片，所述主控芯片根據(jù)接收結(jié)果計算得到相應(yīng)的位置坐標并經(jīng)過處理后送至所述串口屏顯示模塊，所述串口屏顯示模塊將結(jié)果顯示出來。
[0005]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述主控芯片是將所述串口 SCI的波特率和數(shù)據(jù)格式以及所述串口屏顯示模塊設(shè)置為一致，以實現(xiàn)正常通信；所述串口屏顯示模塊是通過觸控配置設(shè)置相應(yīng)的指令給所述主控芯片發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0006]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述主控芯片采用的是TMS320F28027芯片且還設(shè)有用于產(chǎn)生40KHz方波和用于計時的計時器，其通過所述串口SCI的FIFO中斷模式接受所述串口屏顯示模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并保存在相應(yīng)的數(shù)組中，同時，所述主控芯片以所述串口 SCI的FIFO查詢模式給所述串口屏顯示模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0007]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述發(fā)射模塊由電阻RfR3、三極管P1、變壓器Tl、超聲波發(fā)射器US-Tx、場效應(yīng)管NI和插針P連接組成；所述電阻R2 —端連接有Cut off端子，另一端連接于所述三極管Pl的基極；所述Cut off端子連接于所述主控芯片的GP1端口，用于余波抑制；所述三極管Pl的發(fā)射極連接5V電源，所述三極管Pl的集電極通過所述電阻Rl分別連接所述插針P的2號端口和所述變壓器Tl初級線圈的負極端，所述變壓器Tl初級線圈的正極端連接5V電源；所述超聲波發(fā)射器US-Tx連接于所述變壓器Tl次級線圈的正負極之間；所述場效應(yīng)管NI的源極連接于所述插針P的I號端口，漏極接地，柵極連接有send ctrl端子；所述Send ctrl端子與所述主控芯片的超聲波脈沖信號發(fā)射端口連接，并由所述主控芯片的超聲波脈沖信號發(fā)射端口輸入產(chǎn)生40KHZ超聲波脈沖的控制信號；所述電阻R3 —端接地,另一端連接所述send ctrl端子。
[0008]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述插針P在正常使用過程中處于短接狀態(tài)；所述三極管Pl采用的是PNP型三極管。
[0009]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述接收模塊采用TL852芯片構(gòu)成超聲波信號檢測電路，以進行信號的放大及檢出；所述超聲波信號檢測電路由TL852芯片U2、電阻Rf R3、電容Cf C3和C7飛9、電感LI和L2、超聲波接收器US-Rx連接組成；所述TL852芯片U2包括REC引腳、NC引腳、GCA引腳、GCB引腳、GCC引腳、GCD引腳、BIAS引腳、LC引腳、G21N引腳、G1UT引腳、GADJ引腳、GIIN引腳、XIN引腳、VCC引腳和GND引腳；所述REC引腳連接有輸出端子SOUT ;所述TL852芯片通過所述VCC引腳連接+5V電源，通過所述GND引腳接地，通過所述GCA引腳、GCB引腳、GCC引腳和G⑶引腳與所述主控芯片的GP1端口連接；所述電阻Rl—端連接所述BIAS引腳，另一端接地；所述電阻R2—端連接所述GADJ引腳，另一端連接所述GIIN引腳；所述電阻R3 —端連接所述XIN引腳，另一端連接所述GIIN引腳；所述電容Cl 一端接地，另一端連接于所述+5V電源與VCC引腳的連接點；所述電容C7 —端連接于所述輸出端子S0UT，另一端接地；所述電容C8連接于所述G21N引腳與G1UT引腳之間；所述電感LI 一端連接所述+5V電源，另一端連接所述LC引腳；所述電容C2并聯(lián)于所述電感LI兩端；所述電感L2 —端連接所述XIN引腳，另一端通過所述電容C3連接所述超聲波接收器US-Rx —端，所述超聲波接收器US-Rx的另一端接地；所述電容C9并聯(lián)于超聲波接收器US-Rx兩端。
[0010]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述輸出端子SOUT連接有TL852芯片輸出信號處理電路，所述TL852芯片輸出信號處理電路由運算放大器Al和A2、電阻R4?R6、電容C10、二極管Dl和D2連接組成；所述運算放大器Al的同向輸入端連接所述輸出端子SOUT，所述運算放大器Al的反向輸入端與輸出端連接在一起，所述運算放大器Al的輸出端還通過所述電阻R4連接于所述運算放大器A2的同向輸入端；所述運算放大器Al的正極連接3.3V電源，負極接地；所述電阻R5 —端連接所述運算放大器A2的反向輸入端，另一端通過所述電阻R6連接3.3V電源；所述電容ClO —端接地，另一端連接于所述運算放大器Al與3.3V電源的連接點；所述二極管Dl的陽極端連接于所述電阻R5與R6的連接點，所述二極管Dl的陰極端連接于所述二極管D2的陽極端，所述二極管D2的陰極端接地。
[0011]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述串口屏顯示模塊采用的是迪文串口屏，所述迪文串口屏是采用的異步、全雙工串口，串口模式為8nl，每個數(shù)據(jù)傳送10個位即I個起始位，8個數(shù)據(jù)位和I個停止位。
[0012]所述基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其中:所述電源采用50W三路開關(guān)電源提供穩(wěn)定5V-3A電源；所述串口屏顯示模塊供電需求為5V-800mA ;所述轉(zhuǎn)接處理模塊采用AMSl 117-3.3V穩(wěn)壓芯片的三端穩(wěn)壓電源將開關(guān)電源的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V為所述主控芯片供電。
[0013]有益效果:
本發(fā)明基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理，其主要利用超聲波測距實現(xiàn)局部空間精確定位，定位信息的顯示等，相比傳統(tǒng)的利用超聲波單向測距或障礙物判斷，本系統(tǒng)采用一發(fā)多收模式將超聲波由“點線運用”向“平面化運用”擴展，增加其應(yīng)用范圍；測量時多點接收定位可避免因障礙物阻擋導(dǎo)致某一路信號丟失而引起的定位結(jié)果錯誤，保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，多點測量數(shù)據(jù)可經(jīng)相應(yīng)算法后對定位置進行誤差校正，大大提高了最終定位信息的可靠性；同時，本系統(tǒng)可通過增加接收點擴大定位范圍運用于工廠或?qū)嶒炇业陌徇\小車定位，突破傳統(tǒng)尋跡小車的路線限制，將小車活動范圍擴展至全空間，大大的提高小車的利用效率，同時也可運用于許多實際生活中；再則，本系統(tǒng)基于超聲波測距實現(xiàn)局部空間精確定位，使小車突破傳統(tǒng)定位方式對工作空間的限制，系統(tǒng)通過一定數(shù)量的固定位置的接收點接收超聲波信號，根據(jù)發(fā)射與接收的時間差可以準確地量測出已知點和待測點間的距離，利用定位算法求出待測點的位置，定位精度可以達到厘米級。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2為本發(fā)明基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)的超聲波發(fā)射模塊的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖3為本發(fā)明基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)的超聲波接收模塊的超聲波信號檢測電路圖；
圖4為本發(fā)明基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)的TL852芯片輸出信號處理電路圖。

【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發(fā)明基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，包括主控芯片1、發(fā)射模塊
2、接收模塊3、轉(zhuǎn)接處理模塊4、控制輸入模塊5、串口屏顯示模塊6和電源7。
[0016]該主控芯片I采用的是TMS320F28027主控芯片，其通過GP1端口分別連接發(fā)射模塊2、轉(zhuǎn)接處理模塊4和控制輸入模塊5，同時，還通過串口 SCI連接串口屏顯示模塊6 ;該主控芯片I設(shè)有用于產(chǎn)生40KHz方波和用于計時的計時器以及電源管理模塊，該電源7與主控芯片I的電源管理模塊連接，該接收模塊3連接于轉(zhuǎn)接處理模塊4并通過轉(zhuǎn)接處理模塊4與主控芯片I連接。
[0017]該控制輸入模塊5接收外部對系統(tǒng)的控制操作并將操作結(jié)果轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可識別的信息，然后送到主控芯片I中；該主控芯片I發(fā)送控制命令給發(fā)射模塊2，發(fā)射模塊2發(fā)出超聲波，超聲波在空中傳播，根據(jù)距離遠近被不同的接收模塊3接收，當主控芯片I得到接收模塊3發(fā)出的接收中斷后，主控芯片I給轉(zhuǎn)接處理模塊4控制信號，控制轉(zhuǎn)接處理模塊4將接收模塊3接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為主控芯片I可以接收的信號并送至主控芯片I，主控芯片根據(jù)接收結(jié)果計算得到相應(yīng)的位置坐標，經(jīng)過處理后送至串口屏顯示模塊6，串口屏顯示模塊6將結(jié)果顯不出來。
[0018]其中，該主控芯片I主要是通過串口 SCI與串口屏顯示模塊6進行通信，將串口SCI的波特率和數(shù)據(jù)格式(8nl)與屏設(shè)置為一致即可正常通信；串口屏顯示模塊6給主控芯片I發(fā)送數(shù)據(jù)是通過觸控配置設(shè)置相應(yīng)的指令傳送給主控芯片1，主控芯片I通過串口 SCI的FIFO中斷模式接受串口屏顯示模塊6發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并保存在相應(yīng)的數(shù)組中，依照系統(tǒng)的需要進行相應(yīng)的判斷設(shè)置，而它是以串口 SCI的FIFO查詢模式給串口屏顯示模塊6發(fā)送數(shù)據(jù)，串口屏顯示模塊6相應(yīng)的操作都是按照相應(yīng)的指令來執(zhí)行的，故而發(fā)送的數(shù)據(jù)需以指令的形式發(fā)送。
[0019]如圖2所示，該發(fā)射模塊2主要用于實現(xiàn)超聲波脈沖信號的發(fā)送功能，其由電阻Rf R3、三極管P1、變壓器Tl、超聲波發(fā)射器US-Tx、場效應(yīng)管NI和插針P (用來測試的時候防止電路損壞的，在正常使用過程中是短接狀態(tài))連接組成。其中，該電阻R2—端連接有Cut off端子，另一端連接于三極管Pl (PNP型三極管)的基極；Cut off端子連接主控芯片I的GP1端口，用于余波抑制；三極管Pl的發(fā)射極連接5V電源，三極管Pl的集電極通過電阻Rl分別連接插針P的2號端口和變壓器Tl初級線圈的負極端，變壓器Tl初級線圈的正極端連接5V電源；超聲波發(fā)射器US-Tx連接于變壓器Tl次級線圈的正負極之間；場效應(yīng)管NI的源極連接于插針P的I號端口，場效應(yīng)管NI的漏極接地，場效應(yīng)管NI的柵極連接有send ctrl端子；Send ctrl端子與主控芯片I的超聲波脈沖信號發(fā)射端口連接，由主控芯片I的超聲波脈沖信號發(fā)射端口輸入產(chǎn)生40KHZ超聲波脈沖的控制信號；電阻R3 —端接地，另一端連接send ctrl端子。
[0020]如圖3所示，該接收模塊3采用TL852芯片構(gòu)成超聲波信號檢測電路，進行信號的放大及檢出；其中，該超聲波信號檢測電路由TL852芯片U2、電阻RfR3、電容CfC3和C7?C9、電感LI和L2、超聲波接收器US-Rx連接組成。該TL852芯片U2包括REC引腳、NC引腳、GCA引腳、GCB引腳、GCC引腳、GCD引腳、BIAS引腳、LC引腳、G21N引腳、G1UT引腳、GADJ引腳、GIIN引腳、XIN引腳、VCC引腳和GND引腳;其中，該引腳REC連接有輸出端子S0UT，該TL852芯片通過VCC引腳連接+5V電源，通過GND引腳接地，該GCA引腳、GCB引腳、GCC引腳和G⑶引腳均與主控芯片I的GP1端口連接，以主控芯片I用于計時的計時器開始計時為起點，在未完成測量前隨著時間的增大而增大其增益倍數(shù)(增益倍數(shù)參考TL852芯片中不同時間段的增益選擇)，以彌補超聲波在傳播過程中能量的損耗；電阻Rl —端連接BIAS引腳，另一端接地；電阻R2 —端連接GADJ引腳，另一端連接GIIN引腳；電阻R3 —端連接XIN引腳，另一端也連接GIIN引腳；電容Cl 一端接地，另一端連接于+5V電源與VCC引腳的連接點；電容C7 —端連接于輸出端子S0UT，另一端接地；電容C8連接于G21N引腳與G1UT引腳之間；電感LI 一端連接+5V電源，另一端連接LC引腳；電容C2并聯(lián)于電感LI兩端；電感L2 —端連接XIN引腳，另一端通過電容C3連接超聲波接收器US-Rx —端，超聲波接收器US-Rx的另一端接地；電容C9并聯(lián)于超聲波接收器US-Rx兩端，其中，該電容C3和C9用于接收回路諧振，需要通過測量使用的超聲波接收器US-Rx電容值以及相應(yīng)的電感L2、變壓器次級電感確定。
[0021]其中，該輸出端子SOUT連接有TL852芯片輸出信號處理電路，如圖4所示，該TL852芯片輸出信號處理電路由運算放大器Al和A2、電阻R4?R6、電容C10、二極管Dl和D2連接組成。該運算放大器Al的同向輸入端連接輸出端子SOUT，反向輸入端與輸出端連接在一起，輸出端還通過電阻R4連接于運算放大器A2的同向輸入端，同時，運算放大器Al的正極連接3.3V電源，負極接地；電阻R5 —端連接運算放大器A2的反向輸入端，另一端通過電阻R6連接3.3V電源；電容ClO—端接地，另一端連接于3.3V電源與運算放大器Al的連接點；二極管Dl的陽極端連接于電阻R5與R6的連接點，二極管Dl的陰極端連接于二極管D2的陽極端，二極管D2的陰極端接地。
[0022]轉(zhuǎn)接處理模塊4與其他模塊進行整合連接，減少電路連接時的飛線情況，減少連線失誤，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性。
[0023]串口屏顯示模塊6采用的是迪文串口屏(7.0寸，800*480圖形點陣K600+內(nèi)核65K色D⑶S屏)，該迪文串口屏是采用的異步、全雙工串口(UART)，串口模式為8nl，即每個數(shù)據(jù)傳送10個位:1個起始位，8個數(shù)據(jù)位(地位在前傳送，LSB), I個停止位。
[0024]電源7給整個系統(tǒng)提供電源，其采用50W三路開關(guān)電源(5V3A-12V1A-24V1A)提供穩(wěn)定5V-3A電源，其中，串口屏顯示模塊6供電需求5V-800mA，對電流要求較大；轉(zhuǎn)接處理模塊4采用AMSl 117-3.3V穩(wěn)壓芯片的三端穩(wěn)壓電源將開關(guān)電源的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V為主控芯片I供電。
[0025]本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理，運行穩(wěn)定，可對定位置進行誤差橋正，能有效提高最終定位信息的可靠性，實現(xiàn)車輛空間的精確定位。
【權(quán)利要求】
1.一種基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛空間定位系統(tǒng)包括主控芯片、發(fā)射模塊、接收模塊、轉(zhuǎn)接處理模塊、控制輸入模塊、串口屏顯示模塊和電源；所述主控芯片通過GP1端口分別連接所述發(fā)射模塊、轉(zhuǎn)接處理模塊和控制輸入模塊，同時還通過串口 SCI與所述串口屏顯示模塊連接通信；所述主控芯片設(shè)有電源管理模塊，其通過所述電源管理模塊連接所述電源；所述接收模塊連接于所述轉(zhuǎn)接處理模塊并通過所述轉(zhuǎn)接處理模塊與所述主控芯片連接； 所述控制輸入模塊接收外部對系統(tǒng)的控制操作并將操作結(jié)果轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可識別的信息送至所述主控芯片；所述發(fā)射模塊接收所述主控芯片發(fā)送的控制命令并發(fā)出超聲波，所述接收模塊接收所述發(fā)射模塊發(fā)出的超聲波；當所述主控芯片得到所述接收模塊發(fā)出的接收中斷后，所述 主控芯片給所述轉(zhuǎn)接處理模塊控制信號并控制所述轉(zhuǎn)接處理模塊將所述接收模塊接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為所述主控芯片可以接收的信號送至所述主控芯片，所述主控芯片根據(jù)接收結(jié)果計算得到相應(yīng)的位置坐標并經(jīng)過處理后送至所述串口屏顯示模塊，所述串口屏顯示模塊將結(jié)果顯示出來。
2.如權(quán)利要求1所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述主控芯片是將所述串口 SCI的波特率和數(shù)據(jù)格式以及所述串口屏顯示模塊設(shè)置為一致，以實現(xiàn)正常通信；所述串口屏顯示模塊是通過觸控配置設(shè)置相應(yīng)的指令給所述主控芯片發(fā)送數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述主控芯片采用的是TMS320F28027芯片且還設(shè)有用于產(chǎn)生40KHz方波和用于計時的計時器，其通過所述串口 SCI的FIFO中斷模式接受所述串口屏顯示模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)并保存在相應(yīng)的數(shù)組中，同時，所述主控芯片以所述串口 SCI的FIFO查詢模式給所述串口屏顯示模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)射模塊由電阻Rf R3、三極管P1、變壓器Tl、超聲波發(fā)射器US-Tx、場效應(yīng)管NI和插針P連接組成； 所述電阻R2 —端連接有Cut off端子，另一端連接于所述三極管Pl的基極；所述Cutoff端子連接于所述主控芯片的GP1端口，用于余波抑制；所述三極管Pl的發(fā)射極連接5V電源，所述三極管Pl的集電極通過所述電阻Rl分別連接所述插針P的2號端口和所述變壓器Tl初級線圈的負極端，所述變壓器Tl初級線圈的正極端連接5V電源；所述超聲波發(fā)射器US-Tx連接于所述變壓器Tl次級線圈的正負極之間；所述場效應(yīng)管NI的源極連接于所述插針P的I號端口，漏極接地，柵極連接有Send ctrl端子；所述Send ctrl端子與所述主控芯片的超聲波脈沖信號發(fā)射端口連接，并由所述主控芯片的超聲波脈沖信號發(fā)射端口輸入產(chǎn)生40KHZ超聲波脈沖的控制信號；所述電阻R3 —端接地，另一端連接所述sendctrl端子。
5.如權(quán)利要求4所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述插針P在正常使用過程中處于短接狀態(tài)；所述三極管Pl采用的是PNP型三極管。
6.如權(quán)利要求1所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述接收模塊采用TL852芯片構(gòu)成超聲波信號檢測電路，以進行信號的放大及檢出；所述超聲波信號檢測電路由TL852芯片U2、電阻R1~R3、電容C1~C3和C7飛9、電感LI和L2、超聲波接收器US-Rx連接組成； 所述TL852芯片U2包括REC引腳、NC引腳、GCA引腳、GCB引腳、GCC引腳、GCD引腳、BIAS引腳、LC引腳、G21N引腳、G1UT引腳、GADJ引腳、GIIN引腳、XIN引腳、VCC引腳和GND引腳；所述REC引腳連接有輸出端子SOUT ;所述TL852芯片通過所述VCC引腳連接+5V電源，通過所述GND引腳接地，通過所述GCA引腳、GCB引腳、GCC引腳和G⑶引腳與所述主控芯片的GP1端口連接；所述電阻Rl —端連接所述BIAS引腳，另一端接地；所述電阻R2 —端連接所述GADJ引腳，另一端連接所述GIIN引腳；所述電阻R3 —端連接所述XIN引腳，另一端連接所述GIIN引腳；所述電容Cl 一端接地，另一端連接于所述+5V電源與VCC引腳的連接點；所述電容C7 —端連接于所述輸出端子S0UT，另一端接地；所述電容C8連接于所述G2IN引腳與G1UT引腳之間；所述電感LI 一端連接所述+5V電源，另一端連接所述LC引腳；所述電容C2并聯(lián)于所述電感LI兩端；所述電感L2 —端連接所述XIN引腳，另一端通過所述電容C3連接所述超聲波接收器US-Rx —端，所述超聲波接收器US-Rx的另一端接地；所述電容C9并聯(lián)于超聲波接收器US-Rx兩端。
7.如權(quán)利要求6所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出端子SOUT連接有TL852芯片輸出信號處理電路，所述TL852芯片輸出信號處理電路由運算放大器Al和A2、電阻R4~R6、電容C10、二極管Dl和D2連接組成； 所述運算放大器Al的同向輸入端連接所述輸出端子SOUT，所述運算放大器Al的反向輸入端與輸出端連接在一起，所述運算放大器Al的輸出端還通過所述電阻R4連接于所述運算放大器A2的同向輸入端；所述運算放大器Al的正極連接3.3V電源，負極接地；所述電阻R5 —端連接所述運算放大器A2的反向輸入端，另一端通過所述電阻R6連接3.3V電源；所述電容ClO —端接地，另一端連接于所述運算放大器Al與3.3V電源的連接點；所述二極管Dl的陽極端連接于所述電阻R5與R6的連接點，所述二極管Dl的陰極端連接于所述二極管D2的陽極端，所述二極管D2的陰極端接地。
8.如權(quán)利要求1所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述串口屏顯示模塊采用的是迪文串口屏，所述迪文串口屏是采用的異步、全雙工串口，串口模式為8nl，每個數(shù)據(jù)傳送10個位即I個起始位，8個數(shù)據(jù)位和I個停止位。
9.如權(quán)利要求1所述的基于超聲波的車輛空間定位系統(tǒng)，其特征在于:所述電源采用50W三路開關(guān)電源提供穩(wěn)定5V-3A電源； 所述串口屏顯示模塊供電需求為5V-800mA ； 所述轉(zhuǎn)接處理模塊采用AMSl 117-3.3V穩(wěn)壓芯片的三端穩(wěn)壓電源將開關(guān)電源的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V為所述主控芯片供電。
【文檔編號】G01S11/14GK104076347SQ201410297970
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月29日
【發(fā)明者】張凱, 程登良, 劉熙民, 王鵬, 陳恢妹 申請人:湖北汽車工業(yè)學院