陳 思

（佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，廣東 佛山 528137）

前言

小區(qū)出入口的鳴車聲打破了安靜的小區(qū)環(huán)境氛圍，影響了人們的生活。尤其在晚上，安保人員容易走神，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)小區(qū)出入口的來車，而部分車主選擇鳴車的方式來提示安保人員開門。晚上的鳴車噪音，嚴(yán)重影響了居民的睡眠質(zhì)量，給居民帶來了嚴(yán)重的困擾。針對(duì)這個(gè)問題，設(shè)計(jì)及研究基于超聲波傳感器及藍(lán)牙技術(shù)的來車提示裝置。小區(qū)出入口來車提醒裝置能及時(shí)將來車提示信號(hào)發(fā)送到保安亭內(nèi)，通過聲光信號(hào)提示保安亭內(nèi)的安保人員開門，可以在一定程度上減少小區(qū)出入口的鳴車噪音。

1 HC-06 藍(lán)牙的簡(jiǎn)介

HC-06 藍(lán)牙是主從一體的藍(lán)牙，使用標(biāo)準(zhǔn)的UART連接方式，支持雙向通信，可實(shí)現(xiàn)全雙工通信，與單片機(jī)的連接如圖1 所示。HC-06 藍(lán)牙具有使用簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性好、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，廣泛用于10m 內(nèi)的短距離無線通信系統(tǒng)。[1-2]在使用HC-06 藍(lán)牙前，先要對(duì)藍(lán)牙進(jìn)行配對(duì)設(shè)置，使用USB-TTL 轉(zhuǎn)換模塊將HC-06 藍(lán)牙連接到電腦上。[2-3]使用圖2 所示的HID 轉(zhuǎn)串口小助手或者市場(chǎng)上其他常用的串口助手軟件通過AT 指令對(duì)藍(lán)牙進(jìn)行參數(shù)修改，常用的AT 指令如表1 所示。

圖1 HC-06 藍(lán)牙與單片機(jī)的連接方式

圖2 HID 轉(zhuǎn)串口小助手

表1 AT 指令表

2 整體設(shè)計(jì)

圖3 整體設(shè)計(jì)示意圖

整體設(shè)計(jì)示意圖如圖3 所示。電路A 由基于單片機(jī)的主控電路A、基于超聲波傳感器的傳感器電路、基于HC-06 藍(lán)牙的無線通信電路A 及供電電源電路A 組成，主要功能是自動(dòng)感應(yīng)小區(qū)出入口的來車，并通過藍(lán)牙將信息傳送到電路B。超聲波傳感器在檢測(cè)障礙物的時(shí)候，受聲音和光的干擾比較小，測(cè)量準(zhǔn)確性較好，常用于短距離測(cè)量。[4-6]電路B 由基于單片機(jī)的主控電路B、聲光提示電路、基于HC-06 藍(lán)牙的無線通信電路B 及供電電源電路B 組成，主要功能是接收電路A 發(fā)出的來車提示信號(hào)，觸發(fā)聲光提示電路。

3 硬電路設(shè)計(jì)

電路A 如圖4 所示，以AT89C51 作為主控芯片，P2.0I/O 接口與超聲波傳感器的TRIG 管腳相連接。而P2.1I/O 接口與超聲波傳感器的ECHO 管腳相連接，用于接收超聲波傳感器的反饋信號(hào)，來檢測(cè)傳感器前方障礙物的距離，當(dāng)距離在0.2m～2m 范圍內(nèi)則判斷為有來車。將藍(lán)牙傳感器的串口直接跟單片機(jī)的串口相接，在超聲波傳感器檢測(cè)到小區(qū)出入口有來車，單片機(jī)將提示信息通過藍(lán)牙無線通信模塊發(fā)給電路B。

電路B 如圖5 所示，也是以AT89C51 作為主控芯片，跟藍(lán)牙直接相連。聲光提示電路由蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路和紅綠LED 驅(qū)動(dòng)電路組成。當(dāng)電路B 接收到來車提示信號(hào)的時(shí)候，P1.0I/O 接口輸出高電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出提示聲音，P1.1I/O 接口輸出占空比變化的PWM 信號(hào)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)LED發(fā)出顏色變化的光，聲光提示持續(xù)兩分鐘后自動(dòng)關(guān)閉。

圖4 硬件電路A

圖5 硬件電路B

4 程序設(shè)計(jì)

主控電路A 對(duì)應(yīng)的程序設(shè)計(jì)流程圖如圖6 所示，P2.0I/O 接口輸出10us 的高電平觸發(fā)超聲波傳感器，然后通過計(jì)算P2.1I/O 接口的高電平持續(xù)時(shí)間來判斷障礙物距離。[7-9]距離在0.2m～2m 之間，則向電路B 發(fā)出信號(hào)0xFF，并調(diào)用2 分鐘的延時(shí)子函數(shù)，最后返回。

圖6 程序設(shè)計(jì)流程圖A

圖7 程序設(shè)計(jì)流程圖B

主控電路B 對(duì)應(yīng)的程序設(shè)計(jì)流程圖如圖7 所示，首先查詢是否收到來車提示信號(hào)，收到來車信號(hào)則控制P1.6I/O 接口輸出高電平驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，及控制P1.7I/O 接口輸出占空比變化的PWM 信號(hào)來使得LED 發(fā)出顏色變化的光，然后調(diào)用2 分鐘的延時(shí)函數(shù)，最后關(guān)閉蜂鳴器和LED 并返回。