随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术获得了广阔的发展空间，工业控制领域也在进行一场巨大的变革，以 32 位高端处理器为平台的实时嵌入式软硬件技术将应用到工业控制的各个角落。嵌入式控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等优点，应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。

一、障碍物距离检测电路

本系统中的超声波测距电路由 MICROCHIP 的 PIC16C57 实现，选用的超声波传感器是 T/R40-16 压电陶瓷传感器。工作时，主控器 PIC16C57 发出信号使发射端的超声波换能器受到电压激励，换能器受激励后以脉冲的形式发射超声波；当超声波接收器接收到回波信号时传回主控器，主控器中的定时器从脉冲信号开始发射时计时、接收到回波信号时停止计时。所测出的时间间隔再乘以声速就得到了两倍的距离值，从而可计算出障碍物到发射点的距离，其电路如图 1 所示。

图 1　超声波测距电路

距离值通过 PIC16C57 的 10 脚进行串行输出，经 MAX232 芯片后与 ARM 的串口相连。MAX232 是为 RS-232 标准串口设计的接口电路，完成 TTL 电平和 RS-232 电平的转换。

二、声光报警电路

本系统要求根据影响装载机稳定性的障碍物距离临界值对危险状况进行三级报警：处于低危险状况时，只有指示灯绿灯点亮，提醒驾驶者注意；危险级别增高时，指示灯黄灯点亮，同时伴随舒缓的蜂鸣声，提醒驾驶者采取措施；达到最高危险级别时，指示灯红灯点亮，同时蜂鸣声由舒缓转为急促，提醒驾驶者赶紧制动。设计中分别采用 LPC2290 的 P2.20（GPIOA4）驱动绿色 LED、P2.21（GPIOA5）驱动黄色 LED、P2.22（GPIOA6）驱动红色 LED、P2.23（GPIOA7）驱动蜂鸣器，报警电路如图 2 所示。

图 2　报警电路

试验验证表明，该系统已完成了所需的功能要求，最大测量值为 9.99 m，误差 ≤0.01 m，安装非常方便。该系统还有一个不足：用超声波传感器检测车辆前方路面信息时，如果前方是凸起的障碍物能够有效地检测到，但当前方为凹坑时便检测不出来，还有待进一步研究。