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测距离在两米左右所以采用两级放大，用LF353实现。第一级放大100倍，第二级放大50倍总计放大5000倍，这样不仅放大增益足够大，可以适合小信号的需求，而且信号增益也能够变化，适应信号变化范围大的需求。放大后的交流信号经LM567锁相环锁定后向CPU发中断申请。在中断服务程序中，读取时间计数器的计数值，并通过计算算出雷达与障碍物的距离。
图6 超声波接受电路
接收探头将超声波调制脉冲变为交变电压信号，经运算放大器两极放大后加至LM567。LM567是带有锁相环的音频译码集成块，LM567内部的压控振荡器的中心频率。电容决定其锁定带宽。当发射的载频上，则LM567输入信号大于25mV，输出端8脚由高电平跃变为低电平，作为中断请求信号，送至单片机处理。
选频放大电路的作用是仅允许一定频率的信号通过并放大，而其他频率的信号将被阻断或衰减。只要把选频放大电路工作的中心频率设定为40 KHz，就可以把其他频率的干扰信号清除或衰减，同时把40 KHz的回波信号进行放大。
3.4.3信号处理电路
信号处理电路使用集成电路LM2907N，它原是测量转速用的IC,其内部有F/V转换器和比较器、充电泵、高增益运算放大器，它的输出要求有一定频率的信号，能将频率信号转换为直流电压信号。
LM2907N具有以下特点：
1、LM2907N进行频率倍增时只需使用一个RC网络；
2、以地为参考点的转速计（频率）输入可直接从输入管脚接入； 3、运算放大器／比较器采用浮动三极管输出；
4、最大50mA的输出电流可驱动开关管、发光二极管等；
5、内含的转速计使用充电泵技术，对低纹波有频率倍增功能； 6、比较器的滞后电压为30mV利用这个特性可以抑制外界干扰； 7、输出电压与输入频率成正比，线性度典型值为±0.3%；
8、具有保护电路，不会受高于Vcc值或低于地参考点输入信号的损伤； 9、在零频率输入时，LM2907N的输出电压可根据外围电路自行调节； 10、当输入频率达到或超过某一给定值时，可将输出用于驱动继电器、指示灯等负载。
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LM2907N的引脚功能如下：
脚（F）和11脚（IN-）为运算放大器／比较器的输入端 。 脚接充电泵的定时电容（C1）。
1、3脚接充电泵的输出电阻和积分电容（R1/C2）。
2、4脚（IN+）和10脚（UF1）为运算放大器的输入端。 3、5脚为输出晶体管的发射极（U0）。
4、8脚为输出晶体管的集电极，一般接电源（UC）。 5、9脚为正电源端（VCC） 。 6、12脚为接地端（GND） 。 7、6，7，13，14脚未用。
图7 LM2907N原理框图
将LM2907N的8脚接到单片机输入口。由图7可以看出，由于两个串联5.1kΩ电阻的分压，LM290N7的10脚电压Vop-=6V，这是内部比较器的参考电压。内部比较器的4脚电压为Vop+输入电压，它是电阻R（51KΩ）上的电压，这个电压和频率有关的。当Vop+大于Vop-时，比较器输出为“1”，LM2907N内部三极管导通（或饱和）输出为“0”,则发光二极管LED点亮。
因此，当超声发射电路由LM555产生40KHz方波来起振超声波发射探头，使其发射超声波，如智能电动小车前方遇到障碍物时，此超声波信号被障碍物反射回来，超声波接收电路接收到超声波信号（为正弦波信号）后输入到比较器LM393使其调整为方波输出到LM2907N，LM2907N芯片会把此方波信号的频率转化为对应电压值，当此电压值大于由4号引脚输入的门电压时，LM2907N的8号引脚输出低电平，LED处于发光状态。即当有障碍物时LED处于发光状态，LM2907N的8号引脚输出低电平，同时通过8脚将信号送给单片机，使单片机该根据信号控制小车转向，从而实现避开障碍物的目的。
3.5语音播报系统设计
本系统采用的APR9600语音芯片，有关芯片介绍：
APR9600语音芯片一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路，单片电路可录放32-60秒，串行控制时可分256段以上，并行控制时最大可分8段。与ISD同类芯片相比它具有：价格便宜，有多种手动控制方式，分段管理方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能等特点，同时保留了ISD2500芯片的一些特点，都是DIP28
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双列直插塑料封装，在管脚排列上也基本相同。
APR9600的电性能参数：电源电压4.5-6.5V，静态电流1uA ，工作电流25mA。其外接振荡电阻与采样率、语音频带，该电阻可以根据用户需要的时间和音质效果无级调节。
如图8所示
总的来说工作方式分为串行控制和并行控制两种，由芯片MSEL1（24脚）、MSEL2（25脚）、/M8（9脚）的设置来实现。本设计运用的是串行选段控制方式。 串行控制方式用到的键要少得多，它仅需要一、二个键来控制所有的语音段录放，而且段数可以足够多，每段也没有时间限制。只是在选段上没有并行控制模式方便。将全功能应用电路板上拨码开关的第2位开关向下拨，第3位开关向上拨，第4位开关向上拨，将拨码开关的第1位置向上拨进入录音模式，按住/M1即开始录第一段，松键即停止。再按住/M1即录第二段，如此一直分段录音，直到芯片溢出。在放音时（/RE=1）有两种状态，/M8置1为串行顺序控制方式，按一下/M1即放音第一段，再按一下即放第二段，如此顺序逐段放音，到最后一段结束时即停止放音，必须按一下CE键复位，然后再按/M1键就可以又从第一段放音。这种方式下的段不可选择只能按录音的顺序播放，适合走马灯、流程控制等电路使用；/M8置0为串行选段控制方式，按一下/M1只能放音第一段，再按还是放音第一段。这时的/M2有效成为快进选段键，每按一下/M2即向后移动一段，例如现在按了三下/M2，再按/M1就放音第四段。因此可以实现选段放音。按/CE键复位为第一段。
3.6显示电路设计
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方案一: 采用LED数码管显示。
在系统中要用到多只LED数码管进行动态显示即可达到要求。其优点是价格便宜，寿命长。缺点是只能显示0～9的数字和一些简单的字符，电路设计繁锁，且占用空间。
方案二: 采用LCD1602液晶显示器。
LCD广泛应用于微型计算机控制系统中。与LED相比，它具有功耗低，抗干扰能力强，体积小，廉价的特点，且有良好的人机界面，直观，显示效果漂亮。目前已广泛应用在各种显示领域。另外，LCD在大小和形状上更加灵活，接口简单，不但可以显示数字、字符，而且可以显示汉字和图形，因此在袖珍仪表、医疗仪器、分析仪器及低功耗便携式仪器中，LCD已成为一种占主导地位的显示器件。
因此，本设计采用方案二
本设计采用LCD1602显示，其与单片机的连接方式如图9所示。单片机的P1口与LCD1602的连接。
图9 显示电路
该电路用到2行16个字的DM-162液晶模块，它采用标准的14脚接口，其中：
(1)第1脚：VSS为地电源。 (2)第2脚：VDD接5V正电源。
(3)第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高。
(4)第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选数据寄存器、低电平时选指令寄存器。
(5)第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
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(6)第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳成低电平时，液晶模块执行命令。
(7)第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
LCD1602液晶显示器各种图形的显示原理线段的显示：点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，??（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。
3.7报警电路设计
当小车检测到障碍物后，蜂鸣器发出声音提示已检测到障碍物。电路图如图10所示：
报警电路由一个蜂鸣器，一个PNP型三极管接构成。工作原理当单片机的P24脚为低电平时，蜂鸣器一端接电源，一端接低电平，三极管CE端形成回路，此时蜂鸣器报警。
图10报警电路
4软件设计
系统软件设计说明
程序设计(Programming)是指设计、编制、调试程序的方法和过程。它是目标明确的智力活动。在进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件也占有重要的地位。
在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数
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