【编者按】网学网电气工程与自动化类别频道为大家收集整理了“倒车雷达系统的研究与设计“提供大家参考，希望对大家有所帮助!
3.2 GM3101芯片[6] 3.2.1概述 GM3101倒车雷达专用控制芯片，用纯硬件ASIC方式实现倒车雷达主机功能，将倒车雷达需要的主要元件(控制器、运放电路、滤波电路等)都集成在了单一芯片中，外围只需接上超声波传感器和功率器件就可以实现整个系统功能，提高了系统集成度，也不需要软件编程，是目前最简单的一种倒车雷达实现方案。该芯片提供4 路超声波探头的驱动，并根据超声波特性和倒车雷达的使用环境进行了一系列智能化处理，在保证超声波测距精确性的基础上，更加强了报警功能的准确性和实用性。测试结果编码后采用双线差分方式输出，提高了信号传输的抗干扰性。GM3101 可为倒车雷达系统提供最简单的单芯片控制方案，替代现有的单片机控制方案。该芯片的优势在于尽可能地为倒车雷达系统提高集成度，减少外围元件。同时该芯片的功能满足高端和通用性的要求，用户利用该组芯片既可以生产高性能的整机产品，还可以灵活设置其产品的报警方式。全硬件方式实现系统功能，既降低了用户的开发难度，更对系统性能有了显著的提高。 3.2.2 工作特征 （1）电源电压：5V； （2）四路超声波探头接口，探头发送驱动信号为5V，2mA； （3）报警信号编码输出，报警信号包括：各探头检测到的障碍物距离危险等级信号、最近障碍物方位信号、最近障碍物距离信号及附加消息，信号电平5V； （4）检测结果输出周期80ms； （5）具备自动增益控制，实现分级放大； （6）具有防声波衍射误报处理，提高报警信号的准确性； （7）具有智能识别功能，可以忽略小物体，防止误报警； （8）报警信号输出采用双线差分方式，提高抗干扰性； （9）具有防扒车报警功能； （10）工作环境温度：-40℃~+85℃。 3.2.3封装及引脚功能说明 图3-2. GM3101的QFP44实物图及封装图 3.2.4芯片具体功能及应用 GM3101 提供4 路超声波探头接口，芯片通过探头发送和接收超声波信号，根据发送和接收的时间差计算障碍物的距离，输出相应报警信号。报警信号编码后采用双线差分方式输出，输出信号的内容包括：各探头检测到的障碍物距离的危险等级、最近障碍物的方位、最近障碍物的距离值和附加消息。最大输出距离为3.15米，输出精度为0.05米。 （1）信号发送和接收 芯片接通电源后，探头驱动引脚向超声波探头发送驱动信号，驱动超声波探头发送超声波信号，驱动信号发送完毕后芯片等待信号返回；探头接收到超声波信号后，将信号送入芯片，进行信号放大处理，记录信号发送和接收的时间差，根据此时间差计算障碍物距离，控制报警信号输出。超声波探头驱动采用分时顺序的驱动方式，即依次对4个探头轮流进行驱动，一个探头的工作周期内要包括发送和接收两种操作。4个探头检测完成构成一个检测周期。若前一探头在本工作周期内没有接收到返回的超声波信号，则芯片也转入控制下一个探头的工作。 4.2.2雷达模块程序设计 雷达模块是以成都国腾微电子公司生产的GM3101倒车雷达专用控制芯片为核心的电路，GM3101芯片是用纯硬件方式实现倒车雷达主机功能，将倒车雷达需要的主要元件都集成在了单一芯片中，提高了集成度，并且不需要软件编程，从而降低了设计难度。在实际应用中可把该模块设置为受汽车倒车挡控制上电，使得系统更具自动化。当汽车置于倒车挡时，倒车雷达发射超声波进行测距；置于其它挡，倒车雷达不工作。该模块以80ms为周期检测车后障碍物到汽车的最小距离并输出报警信号，报警信号以数据包格式输出，每个数据包包括3个字节，格式和内容如下所述： 第一个字节：第一字节高四位为起始标志，用于说明此报警数据是倒车模式下的数据还是扒车模式下的数据，倒车模式是“0101”，扒车模式是“1010”。第一字节的低两位用于输出附加消息，第四位SX1 和第三位SX0 表示最近障碍物的方位，00表示是探头1 方向，01表示是探头2方向，10表示是探头3方向，11表示是探头4方向。 第二个字节：见表4-1，SXA 和SXB 表示X 号探头检测到的障碍物的危险等级，危险等级分为安全、警告、危险、停车4级，分别用00、01、10、11表示。例如第二字节数据为“10010000”，表示第一个探头检测到危险状态，第二个探头检测到警告状态，第三和第四个探头为安全状态。 表4-1. 第二字节数据格式
第三个字节：输出最近障碍物的距离值，数据格式如表4-2所示，DA1和DA0表示最近障碍物距离的第一位数据，按BCD 编码，最大值为3；DB0～DB3 表示最近障碍物距离的第二位数据，按BCD编码，最大值为9；DC0表示第三位数据，0表示0，1表示5。其中最高位默认为1。 表4-2. 第三字节数据格式
4.2.3上位机接收数据程序设计 上位机接收数据子程序利用P89C669单片机串口0中断接收雷达模块传送过来的数据，并把数据与上一次发送的数据进行比较，如果数据中的距离值小于上一次或两个数据都来自同一个雷达模块，就判断此次数据满足发送条件，置发送就绪标志位，通知发送数据子程序可以发送数据。其中利用定时\计数器0的中断来计算串口0的接收超时，因为雷达模块发送数据的周期为80ms，发送数据大小为三个字节，波特率为4800bps，三个字节是连续发送，计算下来相邻字节之间接收相差20ms，可判定没有接收完整三字节数据，定义为超时，清空接收数据缓冲区，等待接收下一次数据。定时\计数器0的接收超时中断相对比较简单，这里不作介绍。 | ||||||||||||||||
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