基于MSP430单片机的倒车雷达设计

2 系统的软件设计

2.1 总体思路

软件设计采用模块化设计， 包括主程序设计、T1 中断服务子程序、INT0 外部中断服务子程序、距离计算子程序、显示子程序、延时子程序和报警子程序设计等。

系统初始化后就启动定时器T1 从0 开始计数， 此时主程序进入等待，当到达65 ms 时T1 溢出进入T1 中断服务子程序；在T1 中断服务子程序中将启动一次新的超声波发射， 此时将在P1.0 引脚上开始产生40 kHz 的方波，同时开启定时器T0 计时，为了避免直射波的绕射， 需要延迟1 ms 后再开INT0 中断允许；INT0 中断允许打开后，若此时P3.2（INT0）引脚出现低电平则代表收到回波信号，将提出中断请求进入INT0 中断服务子程序，在INT0 中断服务子程序中将停止定时器T0 计时，读取定时器T0 时间值到相应的存储区，同时设置接收成功标志；主程序一旦检测到接收成功标志，将调用测温子程序，采集超声波测距时的环境温度，并换算出准确的声速，存储到RAM 存储单元中；单片机再调用距离计算子程序进行计算，计算出传感器到目标物体之间的距离；此后主程序调用显示子程序进行显示；若超过设定的最小报警距离还将启动扬声器报警；当一次发射、接收、显示的过程完成后，系统将延迟100 ms 重新让T1 置初值，再次启动T1 以溢出，进入下一次测距。如果由于障碍物过远，超出量程，以致在T0 溢出时尚未接收到回波，则显示ERROR重新回到主流程进入新一轮测试。

2.2 超声波发射和接收部分软件

超声波的接收及障碍物和汽车之间的距离判断方法，并根据判断出的距离触发报警器工作，其工作原理的流程图如图2.1 所示。

图2.1 超声波测距流程图

超声波发射子程序的任务： 控制时基电路输出若干个超声波，并同时启动T0 开始计时。在此过程中，要计时采用屏蔽中断，开中断等操作，避免外中断影响该子程序的有效执行。

本系统使用一个中断，即外部中断INTO 是超声波有效回送的指示信号，当中断触发时，可以根据时间差计算出超声波的传输距离。内部定时器TO 用来计时，在发射子程序开始时，启动T0 开始工作，而在INTO 中断服务程序时， 停止T0 计时， 并读取计时值用以计算距离。

距离子程序是根据MSP430 芯片计数器所提供的传输时间进行计算，并根据计算得出超声波的传输距离。根据主程序的需要，将相关数据存入相关单元，以供主程序进行下一步处理。INTO 中断服务程序将定时器中的值存入R1、R0 两个寄存器中， 根据模值减去处置所得到的数值得出时间差。传输距离根据公式S=V*T 进行计算。目标物的距离值，也按公式计算，其中T 为测出的额计数器的计时差值，单位为us.使用该公式即可计算出目标物与汽车的距离。

3 总结

系统利用超声波在空气中的可传播性，实时测得超声波在空气中的传播时间和传播速度，在将时间和速度相乘即得距离的原理，设计了一个基于MSP430 的超声波倒车雷达监测报警系统，用于实时测得汽车尾部与障碍物的距离，通过LCD 显示距离值，将距离值提供给司机，该系统具有成本低、非接触、速度快、可靠性强、适应性好、操作方便，有着广泛的应用前景。

实践应用表明，该设计在生产应用和科学研究方面均具有一定的价值。一方面产品设计的人机界面更为人性化，司机可直接通过LCD显示屏观察车后的详细状况，不需要回头就可以倒车，大大减少了汽车司机的工作量，避免了引导车不慎造成交通事故；另一方面系统不断采集汽车与障碍物之间的距离， 并通过语音报警系统实时提醒司机，为我们的倒车提供了更为安全的保障，从而使我们在倒车的时候更方便快捷，同时也更为安全可靠。