基于MicroPython的TPYBoard超声波倒车雷达系统

Posted 2021-02-14

前言

倒车雷达是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。倒车雷达主要由超声波传感器、控制器和显示器或蜂鸣器等组成，如下：
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超声波传感器：主要功能是发出和接收超声波信号，然后将信号输入到主机里面，通过显示设备显示出来。
控制器：对信号进行处理，计算出车体与障碍物之间的距离及方位。
显示器或蜂鸣器：当传感器探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时，系统会通过显示器和蜂鸣器发出警报，提醒驾驶员。

本次我们结合TPYBoard v102结合超声波模块、数码管以及蜂鸣器模块，模拟倒车雷达的功能。

系统主要的技术特点：

探测系统：采用HC-06超声波模块，根据声波信号来计算与障碍物的距离。
显示系统：采用4位数码管，将超声波模块探测出来的距离数据进行显示，以米为单位。
主控系统：采用TPYBoard v102开发板为主控系统，将超声波探测的数据进行实时的收集与判断，当距离小于安全距离时进行蜂鸣器报警，告知驾驶员注意障碍物，谨慎驾驶。

所需器件

实物图：（部分主要器件）

程序设计

（1）初始化模块后，循环不断启动超声波进行障碍物检测；
（2）获取到超声波数据后，判断是否小于安全距离值；
（3）小于安全距离值后，启动蜂鸣器模块进行报警提示，反之关闭；

实物连接

先连接电源部分。电源部分主要涉及到降压模块和按键开关。先用万用表，找出按键开关中哪两个引脚是按下导通，弹起不导通的。这里，我们假设为引脚A和引脚B。

接下来，我们做开发板与超声波模块、4位数码管、蜂鸣器之间的连线。

4位数码管的引脚图：

程序调试

接线完毕后，就要将最重要的程序放到开发板上。首先，通过USB数据线将开发板接入电脑，电脑上会出现一个类似U盘的可移动设备，名称为【TPYBFLASH】，把程序拷贝到里面即可。

注意：操作开发板磁盘时，板载的红色LED会亮，说明开发板正在保存操作，需等待红灯熄灭再进行其他操作。

演示效果

程序调试完，拔掉USB数据线。放入18650电池，按下按键开关即可。

大家可以根据上面的模型基础上，再丰富一些功能。比如，不同的距离下，蜂鸣器的鸣叫频率不一样，距离越近越急促等。