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汽车倒车防撞报警器毕业设计解读

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乐山师范学院毕业设计(论文)

本科生毕业设计报告学院物理与电子工程学院专业电子信息工程论文题目:汽车倒车防撞报警器设计

学生姓名

指导教师

班级

学号

完成日期:2014 年12 月

题目:汽车倒车防撞报警器

物理与电子工程学院电子信息工程学号

[摘要]本设计是以基于AT89S51单片机的超声波测距,可用作汽车泊车安全辅助装置,该装置可以数码管显示驾驶员距障碍物多远,并在距障碍物一定警戒距离时发出警报声。使驾驶员在泊车时能够更加安全,减少事故的发生。该设计硬件由单片机最小系统、超声波发射与接收电路、供电与报警电路、数码显示电路组成。软件主要使用汇编语言进行。

[关键词]AT89C51 超声波数码管测距传感器

1设计任务与要求

1.1研究的背景

汽车业与电子业的不断发展壮大,使得这俩者之间变得越来越紧密,俩者的相结合,导致了电气一体化这一系统的产生。在交通严重的今天,电子控制系统技术可以使汽车的安全性得到很大的提升。广泛的来看其中主要有自动安全气囊,自动门锁,自动空调,自动导航,自动车窗,控制车灯,控制座椅,倒车防撞并液晶显示实时路况,自动诊断汽车故障等。

在经济不断发展的今天,汽车这种交通工具会越来越普及,这就会导致城市交通不断拥挤,最重要的一点就是在停车时有一些驾驶员不够小心或对障碍物的预判距离不足导致发生摩擦与碰撞。如果驾驶能够提前知道障碍物距离多远、在哪里,就可以及时采取措施,这样就可以避免很多事故的发生。于是,许多安全系统由此诞生,其可分为主动安全系统与被动安全系统。其中主要是主动安全系统,而现阶段对主动安全系统的研究主要放在测距上面。本设计要求设计的汽车倒车防撞系统能够有效的提醒驾驶员距障碍物多远,并可手动设置在距障碍物多远是发动报警,可有效的提高倒车安全性。

1.2本设计的主要任务

(1)设计一套汽车倒车防撞报警系统,要求有一台主机,汽车与物体距离小于设定值时,利用蜂鸣器进行报警。通过按键选择报警的距离并数码显示选择的档位。

(2)采用51系列单片机中的简易型产品AT89C2051作为中央处理器,选用专

用配对的超声波组件,进行超声波信号与电信号的相互转换,利用超声波传感器的选频特性,对接收到的超声波信号进行幅值判断,从而达到不同距离的选择与报警的目的。

1.3应解决的关键问题

1、对整体电路的设计。

2、超声波测距的计算。

3、超声波测距的死区解决。

4、按键对报警值的设置。

2 设计方案

2.1方案比较

2.1.1 激光测距

激光测距主要采用脉冲法和相位法。脉冲法就是测距仪发出激光后被测量物体反射后再次被测距仪接受,测距仪记录激光往返时间,以光速的大小乘以时间的一半来计算距离。相位法是采用无线电波的频率并对激光束进行幅度调制,以此来测量调制光往返以此产生的相位延迟,用调制光的波长算此相位延迟代表的距离。其优点是激光的测量距离很远、速度很快,测量精准。缺点是造价比较高。

2.1.2红外线测距

红外线测距的原理是利用红外线在碰到不同距离的障碍物时反射回来的强度不同来进行测量。优点是造价便宜,缺点是不够精准,方向性不好。

2.1.3 超声波测距

超声波测距的原理是利用超声波在发射后碰到障碍物后会反射回来,计录其从发射到反射回来的时间,然后以时间的一半乘以超声波在空气中传播的速度就可得出与障碍物间的距离。超声波测距在中长距离的精度比红外线高,易于控制方向,能量消耗慢。造价比红外线高但少于激光,安全比较高。综合以上方案可以得出,方案三总体较优,故采用方案三。

2.2电路总体方案

图2.2是电路总体结构框图,包括51单片机最小系统,HC-SR04超声波测距模块,LED数码管显示电路,蜂鸣器报警电路和按键电路。

超声波

图2.2 电路基本框图

本设计对51单片机进行编程使用的是keil 编程软件,51单片机在启动后由P0.1口产生脉冲信号通过放大电路后传送到超声波发射探头,产生超声波,在发射电路启动时,单片机同时启动中断程序,利用中断定时器的计数功能记录从发射到接收超声波所用的时间。当接收到返回的超声波后,对单片机进行中断申请,执行外部中断子程序,开始计算距离。

在选用器材时,最难选用的是超声波探头,HC-SR04超声波测距模块测距的精度最高可达3MM ,而测试盲区仅为2CM ,且内含超声波发射与接收器。超声波的发射与接收是分开的,所以必须要求俩个探头为同一水平线,为了减少由于测量距离和信号在空气中传播而引起的误差,要求俩探头不能靠太进,综合各种资料,HC-SR04俩探头间距大约为6CM ,最符合本设计,故采用了HC-SR04超声波测距模块。其它器件分别是7*9万用板、STC89C51单片机、74hc573、40P IC 座、20P IC 座、4p 母座、四位一体共阴数码管、9012三极管*5、2.2k 电阻*5、220Ω电阻*8、10k 电阻、5V 有源蜂鸣器、103排阻、10uf 电解电容、30pf 瓷片电容*2、12MHZ 晶

超声波测距模块

AT89C51

数码管显示

蜂鸣器警报

按键设置 驱动

5V 直流稳压电源

振、按键*3、自锁开关、DC电源插口、导线若干、焊锡若干、电池盒+DC电源插头。

3 设计原理分析

本设计汽车倒车防撞报警器主要利用HC-SR04超声波模块测量与被测物的距离,然后将其反馈给单片机,再通过数码管将其显示出来,用单片机来控制是否发出警报声,可通过按键来设置报警的距离,电源采用5 V稳压直流电源。下图3.1为整体电路原理图:

图3.1 电路总原理图

3.1单片机概述

3.1.1 单片机的特性

我们使用的AT89S51单片机是低电平、高性能CMOS 8位单片机,其带有4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能COMOS8的微处理器,执行速度最高可达90MHz,功耗很低。该器件有40引脚,速度较快,价格便宜,烧录方便,通过串口即可下载,还可以实现在线编程。单片机的引脚如图3.2所示。

图3.2 51单片机的引脚图

3.1.2 单片机最小系统

单片机最小系统是在应用单片机其他拓展系统的基础,单片机最小系统即一个单片机可以工作的最小配置,对51单片机来说,只要有时钟和复位电路就可组成了。单片机最小系统如下3.3图

图3.3单片机最小系统原理图

3.1.3 复位电路

为确保微机系统中电路稳定可靠工作,复位电路是必不可少的一部分,复位电路可在供电时提供复位信号,当电源稳定后撤销复位。电路图如图3.4所示:

图3.4 复位电路

3.1.4 晶振电路

晶振电路是单片机系统正常工作的保证,只有当单片机系统正常工作是振荡器才会起振。当振荡器不起振,说明系统出现了故障。晶振电路如图3.5所示:

图3.5 晶振电路

3.2 驱动显示电路及报警电路

显示电路采用LED数码管显示,当超过已设定的距离时,蜂鸣器和LED可实现报警功能并可通过按键实现有限距离的调整。

3.2.1 LED数码管显示电路

LED数码管显示模块主要由一个4位一体的7段LED数码管组成。它是一个共阳极的数码管,每一位数码管的a,b,c,d,e,f,g和dp端相连在一起来接受单片机PI口所产生的段码。S1,S2,S3,S4引脚用来接受单片机P2口产生的段码。本系统采用动态扫描方式。当数码管接收到段码后由COM端控制那一位数码管被点亮。在轮流点亮数码管的过程中,由于每个数码管被点亮的时间十分短暂,给人印象就是一组稳定的数码显示。具体原理图如图3.6所示:

图3.6 显示电路

3.2.2 蜂鸣器和LED报警

通过单片机给定不同频率来使蜂鸣器发出报警声。模块如下图3.7所示:

图3.7蜂鸣器驱动电路

3.3 HC-SR04超声波测距模块

3.3.1 HC-SR04超声波测距模块的性能特点

HC-SR04超声波测距模块测距的精度最高可达3MM,而测试盲区仅为2CM,且内含超声波发射与接收器。反应速度快测量周期仅为10ms,俩个探头位于同一水平线,切距离大约为6cm。模块上另有LED指示,方便观察和测试。

原理如下:

(1)可自动发送840KHZ的方波,检测信号是否有返回;

(2)必须给至少10us的高电平信号;

(3)当有信号返回时,IO口输出一个高电平,此时超声波发射到返回的时间即是高电平持续的时间。

(4)当TRIG从0变为1是,主控制板启动。

(5)当超过10ms扔没有出现150us的0信号时,表示前方无障碍。

3.3.2HC-SR04的管脚排列和电气参数

HC-SR04的外形及管脚排列如图3.8所示。

(1)VCC为5V电源;

(2)GND为地线;

(3)TRIG触发控制信号输入;

(4)ECH0回响信号输出。

图3.8外形及管脚排列图

HC-SR04的电气参数如表3.9所示:

表3.9电气参数表

电气参数HC-SR04超声波模块

工作电流15mA

工作电压直流电压5V

工作频率40Hz

最近射程2cm

最远射程4m

测量角度15度

输入触发信号10us的TTL脉冲

输出回响信号输出与射程成比例的TTL电平信号

规格尺寸45*20*15mm

3.3.3 HC-RS04超声波测距原理

超声波测距的原理是利用超声波在发射后碰到障碍物后会反射回来,计录其从发射到反射回来的时间,然后以时间的一半乘以超声波在空气中传播的速度就可得出与障碍物间的距离。其模块图如图3.10所示

图3.10 超声波模块

3.3.4超声波时序图

图3.11超声波时序图

由上时序图可看车,只要提供10us的一个脉冲触发信号,就会循环发出8个40KHz的脉冲。当检测到右回波信号后则会输出回响信号。回响电平输出与检测距离成正比。这样就可由信号的发射与回响时间间隔计算出距离。距离=高电平时间*声速(340M/S)/2。

3.4 按键设置电路

通过按键来实现报警距离的更改,一个按键用来实现报警距离的增大,一个按键用来实现报警距离的减小,一个按键用来进入设置报警距离程序和确定更改的报警距离。按键电路如图3.12所示:

S1SW -P B S2SW -P B S3SW -P B

G ND

图3.12 按键电路图

4 设计的过程

系统程序主要包括主程序、按键子程序、数码显示程序、报警子程序等。其整体框图如下图4所示:

超声波

图4 电路整体框图

4.1主程序

主程序的主要功能是负责距离的显示、读出并处理HC-RS04的测量距离值,按

超声波测距模块

AT89C51

数码管显示 蜂鸣器警报

按键设置 驱动

5V 直流稳压电源

键控制有效距离限制,当测量的值超过预设值时,蜂鸣器发声报警。如图4.1所示:

供电后单片机开始初始化,然后调用显示子程序,检测障碍物是否存在,如果存在则读出距离值,此次运行结束,如果不存在则返回重新运行。

图4.1主流程图

4.2显示数据子程序

显示数据子程序的主要功能就是把超声波模块测量后的结果经单片机处理完毕的距离显示在数码管上。显示数据子程序流程图如图4.2所示。供电开始后,开始赋型和位,此次运行结束。

图4.2显示数据子流程图

4.3报警子程序

报警子程序的主要功能是在距离值超过预警值时,能够使蜂鸣器发声从而达到报警的目的。报警子程序流程图如图4.3所示。当给单片机供电后,开始运行,若果测量距离超出预设值则蜂鸣器开始报警,此次运行结束,如果没有超出预设值,则不发出警报并重新开始检测。

图4.3报警子流程图

4.4按键子程序

按键子程序的主要功能是有效距离可调,功能键调整上限,再次功能键调整下限,再次按功能退出。按键子程序流程图如图4.4所示。当给单片机供电后,程序开始运行,按下按键开始设定有效距离,再次按下另一个确定按键,则确定此次的设定距离值,运行结束,如果没有按键进行设定或确定,则保持原有设定值。

开始

按下按键

设置下限

按下按键

结束

图4.4按键子流程图

5 设计的结果

本汽车倒车防撞报警器装置以HC-SR04超声波测距模块为主体,中心频率是为40KHz,安装时保持俩超声波探头在同一水平线上。其它硬件的组装和连线焊接按电路PCB图依次连接即可。

超声波测距需要测量的是从发射超声波到接收的时间差,其有效信号即为经反射后的余波信号,所以规避余波信号时减小误差最主要的手段。超声波所能测量的最远距离与传感器的驱动功率、测量方法有很大关系。从理论上来说本设计系统采用的超声波模块测距时存在的盲区大约为2 cm左右,测量距离范围为2 cm ~5 m,测量的误差比较小,测量显示值稳定,可以精确到0.3 cm,能满足设计要求。下图5.1是电路的PCB图:

图5.1 PCB图

下图5.2为电路的仿真测试图:

图5.2 仿真测试图

经实际距墙测量,本次的测量距离为40c m,距离基本能测准,蜂鸣器发生警报,且比较稳定,测量情况如图5.3所示:

图5.3 实际测试图

测量距离为67cm,此时大于设定报警距离,蜂鸣器不发生警报。实际测量情况如图5.4所示:

图5.4 实际测量情况显示

下图为本设计调解距离的面板,初始设定距离为0.50cm,从开始数第一、

第二个按钮为调节设定距离,第一个按钮增大按钮,第二个为减小按钮,第三个为复位、确定按钮。实际测量情况如图5.5所示:

图7.5 测量情况显示

6 总结思考

6.1 误差分析

本设计在计算和组装过程中会产生一定的误差,这是不可避免的,下面对一些可能的原因进行分析:

(1)不同温度所引起的误差

本设计的主要误差原因就是受不同温度的影响造成的。由资料查询可知,当俩次测量的温差较大时,误差也比较大,而本设计主要是作为一个倒车雷达来使用,对精度要求不是很高,所以没有进行消除温度影响的设计。

(2)不同障碍物材料不同所引起的误差

不同障碍物会有不同的表面,有的表面粗糙,有的表面光滑,在测试时,表面粗糙的障碍物会导致超声波散射从而影响了返回信号,导致误差的增大。

(3)超声波模块的影响

在安装时,超声波的发射与接收探头和障碍物间会存在一个角度,这就导致返回信号在进入接受探头时与接受探头也存在一个角度,从而导致了较大的误差。

这种误差是可以利用发射能力强、散射小的探头,或多用几个探头来减小。

(4)余波信号的影响

在测量时接收探头会收到一定的余波信号,这种余波对误差影响很大,但这种误差可用软件算法来消除,使芯片在收到回波信号时自动判定收到的信号有效回波还是杂波,如果是杂波就忽略掉。这样就可消除余波信号的影响。

6.2 论文的改进

本论文中可以实现基本的测距和报警功能,且测距精度可以达到0.3cm,测量盲区仅仅只有2cm,能够很好的进行距离的测量,控制也比较方便。但仍需改进,采用一定的算法和控制来使整个模型能够面临更复杂的情况,使泊车时的安全性得到更大提升。假如驾驶员反应不及时或注意力不集中,不能及时采取措施仍然会有危险,所以下一步布标是使车可以小于一定距离时自动刹车或加入一个液晶显示器,实时显示路况等,以此来使驾驶更加安全。下面是本设计的一些缺陷与进一步改进的一点建议:

(1)本系统还应该进一步来研究是否可以在复杂的天气和路况上精准的测距及报警。

(2) 在本系统基础上,进一步开发智能导航,智能刹车等自动化系统,使车辆的舒适性和主动安全性得到提高。

6.3设计遇到的困难及感谢语

在设计的过程中,遇到过很多问题,在开始查阅资料的时候没能把握住设计的核心,本设计其实质就是一个超声波测距报警仪器,认清实质后便可轻松的进行设计,在设计时,对于数码管显示是采用动态显示或静态显示犹豫了很久,后来在指导老师的引导下决定了使用动态扫描显示的方式。由于在电路图的设计中电路的接收和发射是分开的,所以开始时一直以分开采用超声波探头来进行组装,但误差很大,后来在查阅相关资料和指导老师的帮助下才采用了超声波集成模块,果然很快就调试好了。在编写关于超声波测距的程序时苦恼了很久,后来查阅了许多资料和请教导师后顺利完成了。

在此感谢我的指导老师陈莉明。在整个毕业设计阶段,陈莉明老师对于我设计方案的修改和确定给了很大的帮助。在实物连接时也给了我悉心的指导。在论文的修改中也以严谨和负责的态度,在我论文的主体框架和细节部分给了很多建议。如果没有指导老师陈莉明老师和其他同学的帮助,完成这个设计对我来说是

很难的,所以对所有帮助过我的老师和同学表示深深的感谢。

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Bumper car reversing alarm

Xiao Long Ma

Physical and Electronic Engineering Electronics and Information Engineering No.

11300024

[Abstrac t] the design is based on ultrasonic distance measurement based on AT89S51 single chip microcomputer, can be used for vehicle parking safety auxiliary device, the device can display of digital tube driver from the obstacle far, and issued a warning sound at a distance from the obstacle must alert distance. So the driver can more safely in the parking reduce the accidents. The design of the hardware from the smallest single-chip system, an ultrasonic emitting and receiving circuit, power supply and an alarm circuit, digital display circuit. Software using assembly language.

[keyword]AT89C51 ultrasonic digital tube ranging sensor

附一:源程序

/************************************************************************** *********************************/

//接线:模块TRIG接P3.2 ECH0 接P3.3

/************************************************************************** *********************************/

#include //器件配置文件

#include

//按键声明

sbit RX = P3^2;

sbit TX = P3^3;

sbit S1 = P1^4;

sbit S2 = P1^5;

sbit S3 = P1^6;

//蜂鸣器

sbit Feng= P2^0;

//变量声明

unsigned int time=0;

unsigned int timer=0;

unsigned char posit=0;

unsigned long S=0;

unsigned long BJS=50;//报警距离50CM

//模式0正常模式1调整

char Mode=0;

bit flag=0;

unsigned char const discode[]

={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0xff/*-*/};

unsigned char const positon[4]={0xfd,0xfb,0xf7,0xfe};

unsigned char disbuff[4] ={0,0,0,0};

unsigned char disbuff_BJ[4] ={0,0,0,0};//报警信息

//延时100ms

基于单片机的汽车倒车雷达系统设计

基于单片机的汽车倒车雷达系统设计 摘要 随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量在大副攀升。交通拥挤状况也日趋严重,撞车事件屡屡发生,造成了不可避免的人身伤亡和经济损失,针对这种情况,设计一种响应快,可靠性高且较为经济的汽车倒车防撞预警系统势在必行。本设计是利用最常见的超声波测距法来设计的一种基于单片机的汽车倒车雷达系统。 本设计的主要是基于STC89C52单片机利用超声波的特点和优势,将超声波测距系统和STC89C52单片机结合于一体,设计出一种基于STC89C52单片机的汽车倒车雷达系统。该系统采用软、硬件结合的方法,实现了汽车与障碍物之间距离的显示以及危险距离的声光报警等功能。 本设计论文概述了超声波检测的发展及基本原理,阐述了超声波传感器的原理及特性。在超声波测距系统功能和STC89C52单片运用的基础上,提出了系统的总体构成,对系统各个设计单元的原理进行了介绍,并且对组成各单元硬件电路的主要器件做了详细说明和选择。本设计论文还介绍了系统的软件结构,并通过编程来实现系统功能和要求。 关键词:汽车倒车雷达、STC89C52、超声波、测量距离、显示距离、声光报警

第一章绪论 课题设计的目的和意义 随着汽车的普及,越来越多的家庭拥有了汽车。交通拥挤状况也随之出现,撞车事件也是经常发生,人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时,更加注重的是汽车的安全性,许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。为了解决这个安全问题,设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。 由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单。所以超声波测距法是一种非常简单常见的方法,应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量,以及在汽车倒车防撞报警系统中,超声波作为一种特殊的声波,具有声波传输的基本物理特性—折射,反射,干涉,衍射,散射。超声波测距是利用其反射特性,当车辆后退时,超声波测距传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置,并利用LED 显示出来,当到达一定距离时,系统能发出报警声,进而提醒驾驶人员,起到安全的左右。 通过本课题的研究,将所学到的知识用在实践中并有所创新和进步。该设计可广泛应用在生活、军事、工业等各个领域,它需要设计者有较好的数电、模电知识,并且有一定的编程能力,综合运用所学的知识实现对超声波发射与接收信号进行控制,通过单片机程序对超声波信号进行相应的分析、计算、处理最后显示在液晶显示屏上。

基于51单片机倒车防撞报警系统

摘要 随着中国经济的持续发展和汽车价格的持续下降,越来越多的家庭拥有自己的汽车,汽车的安全也成为亟待解决的问题。对汽车倒车预警技术的研究,具有重要的现实意义。基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达装置,安装在汽车上,可以及时了解前方与后方的障碍物情况,随时做出正确的判断,保障人类的生命安全。在此基础上,本文研究了基于51单片机倒车防撞报警系统,首先简要阐述了本文的研究背景、意义、超声波测距的基本理论,并介绍了超声波测距报警系统。根据型电气设备的设计要求,在传统非超声波测距系统的基础上,设计并实现了超声波测距报警系统。整个测距系统的实现包括数字电路设计、模拟电路设计和软件的编辑。 关键词:51单片机;倒车防撞报警系统;超声波测距

ABSTRACT As China's economy continues to develop and car prices continued to decline, more and more families have their own cars, car safety has become a problem to be solved. It is of great practical significance to study the warning technology of car astern. Ultrasonic range finder based on 51 single chip microcomputer of reversing radar system, installed on the car, can timely understand the front and rear obstacles, at any time to make the right judgment, to ensure the safety of human life. On this basis, this paper studies the reverse collision warning system based on 51 single-chip processor, this paper expounds the research background, significance of this article, the basic theory of ultrasonic ranging, and introduces the ultrasonic ranging alarm system. According to the design requirement of the electric equipment, the ultrasonic range alarm system is designed and implemented on the basis of the traditional non-ultrasonic range system. The implementation of the whole range system includes digital circuit design, analog circuit design and software editing. Keywords: 51 microcontroller; Reversing alarm system Ultrasonic ranging

精品中英文外文翻译--基于单片机的汽车防盗报警系统设计-定

Based on monolithic integrated circuit automobile security alarm system design Abstract:Decodes the automobile security system using them on litchis integrated circuit interior resources realization jump code, it each time uses the remote control password all is changing, both enhanced the system security, and greatly reduced the cost. Keyword: Monolithic integrated circuit, Automobile security system , Code/decode Introduction Is unceasingly progressive along with the social economy and the high tech rapid development, in the routine work and the life, the automobile has become the people ideal transportation vehicle. But the following motor vehicle the case which robbed gradually is also in creased has created the pilot economical property loss. In order tore duce the automobile to rob the event the formation rate, for has the automobile the user to provide the safety control, simply develops one kind to be reliable, the ease of operation, can send out in the discovery normal condition to the pilot reports to the police the reminder and the security warning safety system has the practical significance. This article based on to the existing automobile security alarm system generalized analysis, develops one kind of brand-new security alarm system. This system has mainly used the jump code code/decoding principle, causes the overall system to be safer, greatly reduces password explaining rate. 1. System principle of work The automobile security alarm system the remote control which carries by the driver and installs in the automobile the controller two parts composes. The remote control and the controller all use eight CMOS which American AT-MEL Corporation produces the A VR monolithic integrated circuit, this series monolithic integrated circuit based on new simplifies instruction R the ISC structure, includes the service life most to be few is 1,000 time writes/scratches the circulation the Flash program memory, as well as the service life at least is 100,000time writes/scratches the circulation E the EPROM data-carrier storage, some 2 only have when the entire piece

倒车防撞系统的设计【开题报告】

开题报告 电气工程及其自动化 倒车防撞系统的设计 一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义 (一)国内外研究现状和发展趋势 随着社会经济的不断发展,特别是中国加入WTO以来,中国的生产总值不断上升,国际地位不断提高。特别是在2009时的世界金融危机时,世界大部分国家的汽车产业都走下坡路。然而中国的汽车行业还是在不断增长,在当年一举超过了美国成为世界第一大汽车消费国。与此同时,汽车的数量的不断增加,势必会加大交通压力,撞车事故也越来越多,停车时也越来越困难。随之而来的是倒车和停车的问题成为困扰光大驾驶员的一大难题,并且由倒车时发生的刮擦事故尤为突出。然而现在的车子还有很多汽车没有安装倒车雷达系统,归其原因就是成本较高,像倒车雷达这种产品的使用性,市场是认可的,必然会带动产品的开发与研究。倒车雷达的种类较为繁多,有红外测距的,有超声波测距的等等。如果你去百度或谷歌上去搜索,你会发现有各种各样的倒车雷达系统,其报价不一,有较为便宜的只有两三百的,但其功能非常简单只有一个报警语音提示。但是贵的就要上千,但却增加了很多功能,有的还直接带有摄像头可以看见倒车时的车尾实况,还附有倒车轨迹,并且还带有最近障碍物的距离数码显示,由于其价格偏贵,就没有推广与使用,只有些高档车上才会出现。所以经济的停车辅助功能的研制就显得尤为重要,针对这种情况,设计一种可靠性强,反应快较为经济的的汽车倒车防撞系统势在必行,而超声波是一种常见的测距方式,其有很多特点,首先可测范围较广,其次是超声波的产生较为方便并且可靠性好。出于这种原因,市面上的倒车防撞系统等一系列产品都是以超声波测距方式为主。而对超声波技术的研究是非常成熟的,接收与发射都可以非常熟练地运用。综上所述,以后的倒车防撞系统在现有的前提下会不断的改进,在加工成本上会不断的降低,技术运用会不断创新。以此来满足消费者对此类产品的需求。 (二)选题的依据和意义 微机的出现使电子数字计算机在人们的日常工作和生活中得到广泛的运用。在我们

汽车倒车防撞报警器

2009届本科毕业设计 汽车倒车防撞报警器 姓名: 系别: 专业: 学号: 指导教师: 2009年4月10日

商丘师范学院学士学位毕业设计 目录 摘要 (3) 关键词 (3) 0引言 (4) 1工作原理 (4) 1.1At89C2051单片机性能及特点 (4) 1.1.1 89122051主要特点 (4) 1.1.2硬件结构 (4) 1.2霍尔传感器的测速原理 (4) 1.2.1霍尔效应 (5) 1.2.2工作原理 (5) 1.2.3 测量磁场及工作设置 (5) 1.2.4霍尔电路设计 (6) 2 总体结构设计 (6) 2.2 单片机系统电路设计 (7) 2.2.1 超声波发射电路设计和超声波接收电路 (7) 2.2.2 测速电路 (8) 2.2.3 报警电路 (8) 2.2.4LED显示电路 (9) 2.2.5报警器外围接口电路如图五 (10) 2.3软件设计 (10) 2.4 程序设计 (10) 3结束语 (12) 参考文献: (12) 致谢 (12) 2

商丘师范学院学士学位毕业设计 汽车倒车防撞报警器 摘要 设计了一种汽车倒车防撞系统。该系统以AT89C2051单片机为控制核心,工作时,超声波传感器采集的教据,由控制核心快速计算出汽车车尾与障碍物的距离,并通过LED 显示提醒信息,该系统主要利用单片机的实时控制和数据处理功能,完成系统的控制。最后阐述了报警器的硬件电路原理及软件设计。 关键词 AT89C2051 ;超声波;传感器 Develop and research a system which based on AT89C2051 microchip and alarm avoid cars crashing when back-off Abstract For purpose of develop a system which avoid cars crashing when back-off ,the system based on AT89C2051 microchip .First,the ultrasound sensor collect data .Then,the microchip process the Date to get the distance between rear end of car and obstacle.When the distance beyond safe distance.The LED display alarm to alert drivers. The system make use of microchip a rear-time control and processing function.At last ,the paper also state the hardware circuit principle of alarm and software design. Keyword AT89C2051;ultrasonic;sensor 3

传感器课程设计--汽车倒车防撞雷达系统设计

汽车倒车防撞雷达系统设计 摘要:本文在查阅分析了现有的几种不同测距原理后,确定了使用超声波测距,并对基于超声波测距的倒车雷达报警系统的设计进行了深入分析和研究。该系统分为系统控制模块、超声波发射模块、超声波接受模块、温度采集模块和液晶显示及声光报警模块。在硬件电路中,详细阐述了运用单片机技术实现的倒车雷达报警系统的测距实现原理,分析了以ATMEGA16单片机为主控单元的硬件系统和软件设计,并分别对每个模块进行了分析,使我们对该系统由较好的认识和理解。 关键词:倒车雷达超声波测距 1 概述 在现代社会中,随着汽车的增多和停车位日趋紧张,泊车成为很多车主头痛的问题,这时汽车倒车防撞报警系统就成了汽车的好助手。 汽车倒车防撞报警系统是汽车泊车安全辅助装置,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,解除了驾驶员泊车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,提高了倒车的安全性。 本系统以ATMEGA16作为核心处理器,采用超声波原理测量出障碍物距车尾的垂直距离。系统硬件原理图如图1.1: 图1.1 倒车雷达报警系统框图

该系统整体设计思路如下: 警报系统装于汽车尾部,与汽车倒车闸相连,当汽车倒车时,该报警系统开始工作。 ATMEGA16单片机为主控模块,将各个子模块联系起来共同工作,当超声波模块发出脉冲信号时,主控模块内部计数器开始工作。超声波接收模块接到障碍物反射回来的声波后将信号传递给主控模块,主控模块内部的计数器计数停止,从而得到声波往返所用时间。 温度采集模块不断测试环境温度,并将此信息传递给主控模块。主控模块根据温度得出此时超声波速度,进而计算出此时汽车尾部与障碍物的距离。 主控模块距离信息传递给液晶显示模块和声光报警模块,使液晶显示屏显示当前车尾与障碍物的距离,同时控制声光报警模块,当距离小于设定值时发出声光警报,从而提醒司机注意,防止倒撞。 2 系统硬件电路设计 系统电路主要由三大部分组成:(1)超声波发射接收模块;(2)ATMEGA16单片机主控模块;(3)距离显示模块和声光报警模块。细分为六个小模块,各模块分析如下。2.1 主控和接口模块 主控和接口模块如图2.1所示。 Atmega16是基于AVRRISC结构的高性能、低功耗、高集成化的8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,加上片内32 个通用工作寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接,使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器,大大提高了代码效率,运行速度比AT89C51高出10倍。 Atmega16的端口PC与JTAG接口相连。JTAG接口用于边界扫描,可以对片上16 KB 闪存Flash在线编程和调试,非常方便软件的升级,内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,如定时/计数器、实时时钟、快速PWM通道、A/D转换器、I2C 的串行接口、可编程的串行USART接口、SPI串行接口和带片内晶振的可编程看门狗定时器以及片内的模拟比较器等,除传感器外几乎可以不需要其他任何元件即可构成系统,从而为本设计提供了灵活而低成本的解决方案。 Atmega16的管脚19和管脚16分别与超声波发射模块和超声波接收模块0

(完整版)基于单片机的汽车防盗报警系统毕业设计论文

摘要 随着科学技术的进步,为对付不断升级的盗车的段,人们研制开发了不同方式结构的防盗器。 本设计以单片机AT89S52作为控制核心,从单片机最小系统设计、防人接近热释电检测电路的设计、玻璃防震、车身防击的振动检测电路的设计、防车门开启检测电路的设计、防接近驾驶座电路、汽车点火闭锁电路的设计、无线遥控电路及无线报警电路的设计等几个方面出发,详细研究和设计了汽车防盗报警器的各个部分内容,设计了单片机及其外围电路,并结合一套经典的程序算法。给出了一套合理的汽车防盗报警器软硬件解决方案。 关键词单片机热释电多普勒效应振动无线报警遥控

Abstract With the scientific and technological progress, to combat the escalating car theft in the section, people developed different ways to structure the anti-theft device. The design MCU AT89S52 as thcontrol, from the microcomputer system design, anti-people close to the pyroelectric detection circuit design, glass vibration, the vibration of the body against attack detection circuit design, anti-detection circuit to open the door, anti-nearly driving Block circuit, car ignition locking circuit design, wireless remote control circuit and the design of wireless alarm circuit aspects of starting a detailed study and design of the vehicle anti-theft alarm in all parts of the design of the microcontroller and its peripheral circuits, combined with a set of the classic program algorithm. Given a reasonable car burglar alarm Wireless Alarm Remote control

基于单片机的汽车倒车防撞系统的设计与制作

题目: 基于单片机的汽车倒车防撞系统的 设计与制作 毕业设计说明书(论文)中文摘要

随着社会经济的发展和交通运输业的不断兴旺,汽车的数量在不断的增加。交通拥挤状况也日益严重,撞车事件也经常发生,造成了很多不可避免的人声伤亡和经济损失,面对这种情况,设计一种响应快、可靠性高并且比较经济的汽车防撞预警系统显得非常的重要。超声波测距法是一种最常见的距离测量方法。本文介绍的就是利用超声波测距法设计一种倒车防撞报警系统。 本文的内容是基于超声波测距的倒车防撞系统的设计,主要是利用超声波的特点和优势,将超声波测距系统和51单片机结合于一体,设计出一种基于51单片机的倒车防撞系统。本系统采用软硬结合的方法,具有模块化和多用化的特点。 关键词防撞超声波测距单片机

毕业设计说明书(论文)外文摘要 Title Automobile back-draft collision avoidance system based on single chip design and production Abstract With the social and economic development and transportation continues to boom, the automobile quantity climbs in the first mate. Traffic congestion condition also day by day serous, the collision event occurred repeatedly, has caused the inevitable person casualties and the economic loss, in view of this kind of situation, designed one kind to respond quickly, the reliability was high also a more economical automobile guards against hits the early warning system imperative, the ultrasonic wave range finding was the most common one distance range finder method, this article introduces is guards against using the ultrasonic wave range finding design one kind of reversing collision avoidance system. The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration AT89S51 monolithic integrated circuit, AT89S51 monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems. The system used software and hardware integrated approach of modular and multi-use characteristics. Keywords Impact-proof Ultrasonic ranging Microcontroller

汽车倒车报警系统论文

课程论文 题 目:汽车倒车报警系统分析 学生姓名: 学 院:能源与动力工程学院 班 级:交通运输10-2班 指导教师: 2014年 1 月 3 日 学校代码: 学 号:

内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书课程名称:汽车电子控制技术学院:能源与动力工程学院班级: 学生姓名:学号: _ 指导教师:陈永艳 一、题目 汽车倒车报警系统分析 二、目的与意义 根据《汽车电子控制技术》课程学习的知识,系统分析汽车倒车报警系统结构组成及基本的工作原理,掌握汽车电子控制系统的基本结构与原理。 三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等) 根据参考文献,系统学习并分析汽车倒车报警系统结构组成及基本的工作原理;按照《内蒙古工业大学课程设计说明书(论文)书写规范》撰写课程论文。 四、工作内容、进度安排 18周周末:根据任务书要求,查阅、学习相关参考文献; 19周周一:提交论文提纲; 19周周二—周四:根据指导教师修改后的论文提纲撰写论文初稿; 19周周四—周五:根据指导教师对论文的修改意见修改论文; 19周周五:提交论文。 五、主要参考文献 [1] 刘修文.实用电子电路设计制作[M]. 北京:中国电力出版社,2011 [2] 胡萍. 超声波测距仪的研制[J]. 计算机与现代化,2010(10):54-56. [3] 陈有卿, 谢刚,新颖电子模块应用手册[M]. 北京:机械工业出版社,2010 [4] 电子报社.电子报2010年合订本下[J] .成都:四川科学技术出版社.2010 [5] 刘福太,梁发麦,魏书田,林红文.黄版电子电路[M].北京:科学出版社,2011 审核意见 同意。 系(教研室)主任(签字)赵明智 指导教师下达时间2013 年12 月27 日 指导教师签字:_______________

汽车倒车防撞报警器

汽车倒车防撞报警器 一、任务与要求: 1)设计一套汽车倒车防撞报警系统, ◆ 要求有一台主机 ◆ 汽车与物体距离小于设定值时,利用蜂鸣器进行报警 ◆ 通过按键选择报警的距离 ◆ 数码显示选择的档位 2)已知条件:。。。。 3)主要技术指标: 1、输入电源:车用直流电源,DC12V 2、发射频率: 40kHz 3、接收频率: 40kHz(中心频率) 4、报警音量:≥。。分贝 5、探测距离:三档可调 二、实物设计所能达到的功能及操作说明: 硬件设计: 采用51系列单片机中的简易型产品AT89C2051作为中央处理器,选用专用配对的超声波组件,进行超声波信号与电信号的相互转换,利用

超声波传感器的选频特性,对接收到的超声波信号进行幅值判断,从而达到不同距离的选择与报警的目的。 操作说明: 1、接上电源,红色电源指示灯点亮,同时数码管显示"0",此时系统不发送超声波信号。 2、按动距离选择按键,蜂鸣器鸣叫,同时数码管显示0到3这几个数字,当显示1、2、3档时,设计与调试时设定的距离分别表示60厘米、50厘米、40厘米,只要有物体靠近探测器,就会发出"嘟、嘟、嘟"的报警声。 三、方案与论证: 1)汽车倒车防撞报警器的组成: 汽车倒车防撞报警器主要由超声波发生器、超声波发射电路、超声波接收电路、信号放大电路、直流控制电路、中央处理单元、数字显示电路、报警电路和距离选择电路等部分组成。发射电路发送超声波信号,当的射的信号被物体挡住时,反射回来的信号经接收器接收,进行两级放大后,再经倍压整流,形成一个直流控制电压,当这个电压值大于设定值时,表示物体离汽车的距离已小于设定距离,比较器输出低电平信号,系统据此判断出达到报警距离,驱动蜂鸣器进行报警,其框图如下:

汽车倒车防撞报警器设计

汽车倒车防撞报警器设计 摘要 本设计从实验研究分析的角度,分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理以及目前国内外此类防撞系统存在的问题。较详细的介绍一种超声波测距系统以及根据该系统设计,研制的汽车倒车防撞报警器,它能自动检测车尾障碍物的距离。当达到极限位置的时候,它能发出声光报警,提醒司机刹车。设计采用国内生产厂家的通用元件,成本低,性能可靠,有利于推广。超声波距离传感器采用压电元件锆钛化铅,一般称为RZT,这种传感器的特点在于具有方向性,汽车所用的倒车声纳系统利用超声波距离传感器的“回声”现象制成的,倒车时向车辆后方发射超声波,测定超声波遇到障碍物后返回的时间,就可以得到车到障碍物的距离。关键字:汽车倒车,防撞,报警器

DESIGN OF CAR REVERSING ANTI-COLLISION ALALM ABSTRACT The basic designing principle of the automobile anticollisionsystem and the problems existed in the domestic and internationalare analyzed. In this paper, Not only ultrasonic range meteringsystem also principle ,methods and procedures of the designaccording to the design were introduced. The car reversing upanticollision alarm is studied. When the distance reaches the limitpoint, the alarm can give out sound and Light alarm,reminding drivers to design includes sending,receiving and is sent and received by ultrasonic transducer,which isequipped with directivity. piezoelectric element is used ,generallycalled RZT. In anticollision circuit, acousto-optic anticollisionis applied for voice alarm. This designing adopts the commoncomponent of domestic manufacturers,

曹楠楠汽车-倒车防撞系统设计

单位代码:005 分类号:IN 大学创新学院 本科毕业论文(设计) 题目:汽车倒车防撞系统设计专业:电子信息工程 姓名:楠楠

学号:0903024119 指导教师:延宁 职称:教授 毕业时间:二零一三年六月

汽车倒车防撞系统设计 摘要:本次设计主要是以AT89S52单片机作为主体设计的汽车倒车防撞系统,这种智能的系统给汽车在倒车时提供较高的安全性。该系统利用了超声波不用接触就能进行测量距离的特点,系统主要包括超声波发射电路模块,超声波接受电路模块,液晶显示模块以及声光报警电路模块。超声波探头主要是进行超声波的发射和接受部分,液晶显示主要是显示障碍物与车之间的距离,在超出所设定的距离时,蜂鸣器报警,同时发光二极管亮,提醒驾驶员采相应的措施。提高汽车在倒车过程中的安全性,能很有效的减少交通事故。 关键词:AT89S52;超声波;测量距离;防撞

The Design about Collision Avoidance System of Revering Abstract:This design is mainly based on AT89S52 single chip microcomputer as the main design of the automobile back-draft anti-collision system, this system of intelligent car provides high security in reverse. The system uses ultrasonic without contact can characteristics of distance measurement, system mainly consists of ultrasonic transmitting circuit module, ultrasonic receiving circuit module, liquid crystal display module and an acousto-optic alarm circuit module. The ultrasonic probe is mainly the ultrasonic transmitting and receiving part, LCD display between the obstacle and the vehicle distance, beyond the set distance, the buzzer alarm, at the same time the bright light emitting diodes, to remind the driver to adopt the corresponding measures. Improve the safety car in reversing the process, can be very effective to reduce traffic accidents. KEY WORDS: AT89S52, ultrasonic, measuring the distance,collision avoidance

汽车倒车报警器的设计

设计任务书 1、设计题目 汽车倒车报警器的设计 2、设计参数 设计要求: 自动实时分段显示距离并进行声音提示。 3、设计要求及工作量 三周内在设计教室中按要求完成各阶段任务及相应工作量。 设计工作量: 1)查阅资料,选择合适的设计方案。 2)设计完整硬件电路图,给出设计说明及相关电路参数的计算公式。 3)针对设计方案及硬件电路图,进行适当的误差分析。 4)根据以上内容撰写完整的课程设计报告。 设计进度安排: 1)查阅资料,优选方案(2天) 2)进入实验室,完成总体设计(4天) 3)完成硬件电路图,进行误差分析(5天) 4)撰写说明书,准备答辩(2天) 5)答辩(2天) 4、主要参考文献 [1]王雪文,张志勇.传感器原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社,2004 [2] 王化祥,张淑英.传感器原理及应用(修订版).天津:天津大学出版社,1999 [3] 赵继文,何玉彬. 传感器与应用电路设计. 北京:科学出版社,2002 [4] 丁镇生. 传感器及传感技术应用.北京:电子工业出版社,2001 [5] 何希才. 传感器及应用电路.北京:电子工业出版社,2001

汽车倒车报警器的设计 摘要 本设计采用超声波测距,可用作汽车泊车安全辅助装置,能以声音和更为直观的LED 显示告知驾驶员汽车周围障碍物的情况,帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了泊车安全性。 本设计硬件部分主要由单片机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、数码管显示电路、电源电路和报警电路组成。本设计由AT89C2051单片机控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,利用超声波在空气中的传输速度,从而得到实测距离。该设计的电路设计合理简单、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量误差方面能够达到简单实用的要求。 关键词:传感器 AT89C2051 超声波汽车倒车报警 目录

基于单片机的汽车防盗报警系统的设计与实现概要

1.绪论 二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。 单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点,目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统,蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。 单片机能大大地提高这些产品的智能性,易用性及节能性等主要性能指标,给我们的生活带来舒适和方便的同时,在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类,一种是通用型单片机,另一种是专用型单片机。 1.1 单片机基础知识 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲,一块芯片就成了一台计算机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品,与MCS- 48单片机相比,它的结构更先进,功能更强,在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令,指令数达111条,MCS-51单片机可以算是相当成功的产品,一直到现在,MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品,各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一,是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。 1.2 单片机的应用领域 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分为如下几个范畴: 一、在智能仪器仪表的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。

毕业设计-汽车倒车防撞报警系统-论文

毕业设计任务书专业电子工艺与管理

超声波倒车雷达 摘要 倒车雷达又称泊车辅助系统,是汽车泊车安全辅助装置,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,解除了驾驶员泊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,提高了安全性。一般由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器等部分组成,现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时,启动倒车雷达,在控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波,遇到障碍物,产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理,判断出障碍物的位置,由显示器显示距离并发出警示信号,得到及时警示,从而使驾驶者倒车时做到心中有数,使倒车变得更轻松。倒车雷达的提示方式可分为液晶、语言和声音三种;接收方式有无线传输和有线传输等。本方案采用语音提示的方式,本文介绍了以SPCE061A单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化,并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统。利用SPCE061A单片机所具备的单芯片语音功能,外接三个超声波测距模组,组成一个示例的倒车雷达系统,语音提示报警(0.35m~1.5m)范围内的障碍物。 关键词:倒车雷达超声波单片机SPCE061A

目录 第1章前言..............................................................................1第2章实现功能 (2) 第3章核心器件简介……………………………………………………………3 3.1SPCE061 A ……………………………………………………………………………3 3. 1.1SPCE061A简介 (4) 3.1.2 芯片特性……………………………………………………………………4 3.2 SPCE061A精简开发板 (4) 3.3 超声波测距模组 (5) 3.4 转接板 (9) 第4章系统总体方案 (11) 第5章系统硬件设计 (12) 5.1 SPCE061A精简开发板电路原理 (12) 5. 1.1SPCE061最小系统 (12) 5.1.2 电源模板 (12) 5.1.3放音模板……………………………………………………………13 5.2 超声波测距模组电路原理……………………………………………………13 5.2. 1 超声波谐振频率发生电路、调理电

汽车倒车防撞报警器的设计1综述

摘要 分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理以及目前国内外此类防撞系统存在的问题,较详细的介绍超声波测距系统以及根据该系统设计的原理、方法和步骤,研制的汽车倒车防撞报警器。这种报警器在汽车倒车过程中达到极限位置的时候,能自动检测车尾障碍物的距离并发出声光报警,提醒司机刹车。本设计利用超声波传感器进行信号的发射和接收,包括发射、接收以及报警电路三个部分。超声传感器的主要元件是采用压电元件锆钛化铅(一般称为RZT),具有很强的方向性。报警电路部分是利用声光报警器,将信号传递之后,可实现语音报警。本设计采用国内生产厂家的通用元件,成本低,性能可靠,有利于推广。 关键字:超声波;汽车倒车;防撞;报警器;传感器

1.系统方案设计 1.1 概述 随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量也在大幅攀升。交通拥挤状况也日趋严重,撞车事件屡屡发生,造成了不可避免的人身伤亡和经济损失,针对这种情况,设计一种响应快,可靠性高且较为经济的汽车防撞预警系统势在必行。 汽车倒车防撞测距报警器一般有四种:1嘀嘀声加闪光,2音乐声加闪光,3语音声加闪光,4倒车到危险距离时发出警报声的超声波倒车报警器,由于很多研究都采用的是特殊难购的专用元件,使其难以推广,本设计采用国内生产的通用元件,成本较低廉,本设计使其在整个倒车过程中自动测量车尾到最近障碍物的距离,在倒车到极限距离时会发出急促的警告声,提醒驾驶员注意刹车,如果和制动系统联系在一起也可以形成自动刹车。 (1) 预警时间不足 最大有效探测距离的问题,大多数倒车雷达的最大有效探测距离:墙面小于2.5m,行人0.6-1.2 m。实验知道一些驾驶员的习惯初始倒车速度3-12km/月,即0.83-3.3 m/s, 。现以平均1.5 m/s计算,倒车雷达发现目标仅有1.67 s,对行人只有0.4-0. 8 s。如此以来,等报警器报警后汽车再减速就很紧张,明显感到预警时间不足。 (2) 反映速度迟钝 多数成品倒车雷达的显示速度因为考虑到抗干扰等因素,显示更新的速度约0.2-0.4s,即在0.2-0.4s显示一次距离,根据以上的推断,从倒车雷达发现目标到发出警报如果需要3s秒,这时车已经行使了0.45s,这显然感到反应迟钝。 (3) 探测盲区问题 多数倒车雷达的超声波传感器为2-3个,单个传感器的水平探测角度约60-70 °,这样势必造成2-3个盲区,如图1,而增加传感器的个数不但增加成本,而且提高报警器的故障率。另外,由于等同与水平探测角度的垂直探测角 1

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