基于单片机的倒车雷达设计

基于单片机的倒车防撞预警系统毕业设计倒车防撞预警系统是一种能够帮助驾驶员在倒车过程中避免碰撞的设备。

本文基于单片机设计了一种倒车防撞预警系统，并进行了详细的介绍。

该系统主要由倒车传感器、控制电路、显示屏和蜂鸣器组成。

其中，倒车传感器用于检测车辆周围的障碍物，通过将传感器输出的数据传给控制电路进行处理。

控制电路根据接收到的传感器数据，计算出障碍物与车辆的距离，并控制显示屏和蜂鸣器发出相应的警报。

在设计中，我们选择了超声波传感器作为倒车传感器，因为它能够准确地测量障碍物与车辆的距离。

我们将超声波传感器固定在车辆的后部，并将其与单片机相连。

当车辆开始倒车时，超声波传感器开始工作，并将检测到的障碍物距离传给单片机。

单片机接收到传感器数据后，根据一定的算法计算出车辆与障碍物的距离，并根据距离的大小决定是否发出警报。

为了方便驾驶员了解障碍物的距离，我们在车辆驾驶室内安装了一个显示屏，用于显示障碍物与车辆的距离。

当障碍物与车辆的距离小于一定值时，系统还会通过蜂鸣器发出警报，提醒驾驶员注意。

在系统的设计过程中，我们考虑到了多种因素。

首先，我们要确保传感器的数据准确性，要选择合适的传感器并进行校准。

其次，我们要考虑到驾驶员对系统的操作是否方便，要保证显示屏和蜂鸣器能够清晰地传达信息。

最后，我们还要考虑系统的可靠性和稳定性，要进行充分的测试和优化。

倒车防撞预警系统可以提高驾驶安全性，避免驾驶员在倒车过程中因为盲区而发生碰撞。

我们通过基于单片机的设计，实现了一个简单有效的倒车防撞预警系统。

通过这个设计，我们还深入了解了单片机的应用和原理。

希望这个设计能够对相关领域的研究和开发工作提供一些参考和启示。

毕业设计任务书姓名：闫杰锋专业：机电一体化班级：机电51102设计课题：倒车雷达—单片机在超声测距技术中的应用指导教师：常多贵电子信息工程系印制二○一五年九月随着社会经济的发展，交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅攀升。

交通拥挤状况也日益严重，倒车撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人生伤亡和经济损失，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，超声波测距法是最常见的一种距离测距方法，本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统。

本文在查阅、分析国内外倒车雷达系统相关技术的基础上，结合最新研究成果，对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。

该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，构建了倒车雷达预警系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，本设计采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。

整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。

各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。

在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块，相关部分附有硬件电路图、程序流程图。

关键词AT89C51超声波测距倒车雷达中文摘要 ............................................................................................................ 错误！未指定书签。

1绪论................................................................................................................... 错误！未指定书签。

基于单片机的倒车雷达系统设计随着汽车数量的增多，道路的拥堵也越来越严重，特别是在城市里，车辆的进出显得异常棘手。

在这种情况下，需要特别注意的是倒车，因为倒车是道路上发生事故的重要原因之一。

为了解决这个问题，智能车辆倒车雷达系统应运而生。

本文将介绍基于单片机设计的倒车雷达系统。

设计方案倒车雷达系统的主要由以下元件组成：1. 超声波传感器：超声波传感器是倒车雷达系统的核心组件。

这种传感器用于发送超声波，并接收反射波。

它可以非常精确地测量超声波的时间和返回时间，以计算距离。

当车辆接近物体时，超声波传感器会发出指示。

2. 电路板：集成电路板将用于控制和处理超声波传感器发出的信号。

3. 显示屏：显示屏在车内用于显示不同距离的图形。

4. 微处理器：微处理器将用于控制整个系统并计算距离。

设计步骤下面是基于单片机的设计方案的步骤：1. 收集所需的零件并制作电路板：可以使用基本的电荷耦合器和其他所需的元件来集成电路板。

此电路板将用于控制和处理超声波传感器发出的信号。

2. 连接超声波传感器：将超声波传感器连接到电路板并确认它可以正常工作。

3. 编写程序：首先使用MCU IDE编写程序，然后将程序烧写到微控制器中，然后进行调试。

编写程序的目的是通过检测声波来计算距离，并将结果显示在显示器上。

4.安装显示屏和电路板：将电路板安装到车的后部，并将显示器安装在驾驶员区域。

然后将超声波传感器安装在车辆后部。

5.测试：在测试系统之前，请确保使车辆处于安全的停放区域。

开启呃泥制动器，然后启动车辆，将车辆倒车到检查距离，并查看显示屏上显示的值。

如果需要，可以调整超声波传感器的角度来更精确的检测距离。

总结基于单片机的倒车雷达系统具有安装简单、使用方便、成本低等优点。

车辆轻松倒车时，能够及时警示驾驶员，有效避免车辆碰撞和损坏。

建议广大车主在安全上考虑并安装此类倒车雷达系统。

基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计超声波倒车雷达是一种有效的辅助驾驶系统，可以在倒车时帮助驾驶员避免碰撞和减少事故的发生。

本文将介绍如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。

首先，我们需要了解超声波倒车雷达的原理。

超声波倒车雷达通过发射超声波信号并接收反射信号来测量与障碍物的距离。

首先，超声波模块会发射一束超声波信号，然后该信号会与障碍物发生反射。

接下来，超声波模块会接收到反射信号，并根据信号的时间差计算出与障碍物的距离。

最后，将这个距离显示在LCD屏幕上，提醒驾驶员注意。

接下来，我们需要选择合适的硬件和软件来实现这个设计。

在硬件方面，我们需要一个超声波模块（包括超声波传感器和放大器）和一个LCD 屏幕来显示距离。

在软件方面，我们可以使用C语言编程来控制单片机，计算距离并将其显示在LCD屏幕上。

开始实施这个设计之前，我们首先需要连接硬件。

超声波模块的引脚需要连接到单片机的GPIO引脚。

LCD屏幕通常有自己的驱动器，我们需要查看其手册以了解如何连接到单片机。

接下来，我们需要编写程序来控制单片机。

首先，我们需要初始化超声波模块和LCD屏幕。

通过GPIO引脚向超声波模块发送触发信号，然后计算超声波信号的时间差并转换为距离，最后将距离显示在LCD屏幕上。

在编写程序时，我们还可以添加一些附加功能，例如设置距离阈值来触发警报，或者根据距离改变警报的频率。

这些功能可以通过使用if语句或循环来实现。

完成编写程序后，我们需要进行测试和调试。

我们可以通过在倒车时将板子连接到车辆上来测试超声波倒车雷达的功能。

如果一切正常，我们可以观察到LCD屏幕上显示出与障碍物的距离。

最后，在安装超声波倒车雷达之前，我们需要将设备进行封装，以保护电路板和传感器不受外部影响。

我们可以使用3D打印技术创建一个外壳，并将电路板和传感器固定在内部。

在本文中，我们介绍了如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。

通过了解原理、选择合适的硬件和软件、连接硬件、编写程序、测试和调试以及封装设备，我们可以成功实现这个设计，并为汽车的倒车过程提供一个有效的辅助系统。

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防撞预警系统势在必行，超声波测距法是最常见的一种距离测距方法，本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞系统。

论文的内容是基于AT89C51单片机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AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞系统。

该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。

论文概述了倒车雷达的发展及基本原理，整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。

各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。

在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。

相关部分附有硬件电路图、程序流程图。

关键字：单片机超声波AT89C51一、引言1、倒车雷达设计的背景至今世界汽车工业经过了近122年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。

汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中，成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具，尽管每辆车都有后视镜，但不可避免地都存在一个后视盲区，倒车雷达则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性，减少剐蹭事件。

本次设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计开发的。

该系统将微技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合，可检测到汽车倒车中，其障碍物与汽车的距离，通过液晶显示屏显示距离。

2、倒车雷达的发展状况经济的发展和科学技术的进步，推动着交通运输业朝行驶高速化，车流密集化和驾驶非职业化的方向发展。

同时，汽车的生产量和保有量都在急剧增加。

摘要随着我国经济飞速发张，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时有泊车和倒车所引发的事故月越来越多。

这些事故常常给驾驶人员带来许多麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应用而生。

倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者能以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，并帮助驾驶员扫除视野死角和实现模糊地缺陷。

本文介绍了以AT89C2051单片机位核心的一种低成本，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，该倒车雷达根据超声波测距原理研制，采用温度补偿技术，开机自检技术和优化的软硬件技术，将测得的结果送至数码管显示，同时进行三级声光报警。

驾驶员只需坐在驾驶室就能做到心里有数，极大地提高了泊车和倒车时的安全和效率。

关键字：单片机；汽车；超声波；测距AbstractWith the rapid development of economy of our country,more people have owned their cars,at the same time, more and more accidents occur because of paring and reversing.These accidents often bring many troubles to drivers. Therefore, the car reserving aid system which can help drivers parking is invented. The car reserving aid system is also called”parking auxiliary unit”,it is the automobile safe parking auxiliary unit, which can use sound or a more direct demonstration to show the driver the obstacle situation around.thus relieve the difficulty of looking ahead and driver to eliminate the dead angle of the field of vision and the flaw of signt.This paper introduces a low cost, high-accuracy, micro-miniaturization, digital display and acousto-optics alarm intelligent parking radar that based on MCU AT89C2051.The back-draft radar develops on the basis of ultrasonic ranging principle. It uses the temperature compensation technology, the opening machine self-checking technology and the optimized software and hardware technology, the result obtained will be delivered to the digital tube and showed. At the same time, the three levels of acousto-optics alarm will work. The driver only has to sit in the cab and can know fairly well. Thus the driving security and efficiency enhance enormously.Key words: MCU；Automobile ；Ultrasonic ；Distance- measurement目录第1章绪论 (1)1.1汽车倒车自动测距系统概述 (1)1.1.1 课题背景 (1)1.1.2 研究现状 (1)1.1.3 主要研究问题 (2)第2章汽车倒车自动测距系统的组成 (3)2.1汽车倒车自动测距系统原理框图 (3)2.2汽车倒车自动测距系统的工作原理 (3)2.2.1 超声波测距的基本原理 (3)2.2.2 汽车倒车自动测距系统总电路图 (5)第3章整体设计 (6)3.1汽车倒车自动测距系统的设计要求 (6)3.1.1 设计要求 (6)3.1.2 设计方案的确定 (6)3.2汽车倒车自动测距系统的硬件设计 (6)3.2.1 超声波发送器的设计 (7)3.2.2 超声波接收器的设计 (7)3.2.3 基于DS18B20的温度测量电路 (9)3.2.4 基于P89LPC932的主机电路设计 (9)3.2.5 基于MAX7219的显示驱动电路设计 (10)3.3汽车倒车自动测距系统的软件设计 (11)3.3.1 汽车倒车自动测距系统的软件规划 (11)3.3.2 DS18B20的接口程序设计 (12)3.3.3 显示程序设计 (16)3.3.4 距离计算及其程序实现 (19)3.3.5 主程序与P89LPC932的初始化程序 (22)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录1 (30)附录2 (32)第1章绪论1.1 汽车倒车自动测距系统概述1.1.1 课题背景随着我国汽车产业的高速发展，尤其是近几年来，我国开始进入私家车时代，汽车的数量逐年增加，造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤。

毕业设计(论文)基于单片机的倒车雷达系统设计基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

【摘要】倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，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、倒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，提高驾驶的安全性。

本设计利用ATMEL公司的AT89C51单片机、超声波传感器测距实现超声波倒车雷达。

利用LED和发光二极管表示传感器探测范围内是否有障碍物，当在探测范围内有障碍物时，发光管以一定频率闪烁，闪烁的频率以距离定，距离越近频率越高。

同时蜂鸣器提示报警，探测并指明障碍物距离。

【关键词】倒车雷达，超声波，测距，报警，单片机目录第一章引言11.1课题研究的背景和意义11.2国内外倒车雷达的发展现状1第二章超声波介绍42.1什么是超声波42.1.1压电式超声波传感器简介42.2超声波传感器的特性52.2.1频率特性62.2.2指向特性72.3 超声波传感器的应用7第三章倒车雷达的原理与总体设计93.1超声波测距原理93.2倒车雷达的总体设计方案103.3单片机的选择113.3.1 A T89C51的简介113.3.2 AT89C51的主要性能参数113.3.3 A T89C51的结构123.4超声波发送和接收元器件选择133.4.1超声波发送模块元器件选择133.4.2 超声波接收模块元器件选择13第四章硬件设计154.1 超声波发射模块154.2 超声波接收模块164.3 单片机最小系统17第五章软件设计185.1软件的设计要求185.2软件设计的总体结构框图185.3各个程序的流程图185.3.1主流程图195.3.2发射接收模块流程195.3.3中断程序流程20第六章调试226.1最小系统的调试226.2测距模块的调试226.3 调试结果256.4误差分析25第七章结束语27第八章致谢28参考文献29参考文献[1] 童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M]，第三版.北京：高等教育出版，2001.1[2] 阎石.数字电子技术基础[M]，第四版.北京：高等教育出版社，1998.11[3] 马忠梅，籍顺信.单片机的C语言应用程序设计[M]，第三版. 北京：北京航天航空大学出版社，2003.11[4] 曾光奇.工程测试技术基础[M]，武汉：华中科技大学出版社,2002.6[5] 罗四维.传感器应用电路详解[M]，北京: 电子工业出版社,1993.6[6] 滕志军.基于超声波检测的倒车雷达设计[EB/OL]/disp_art/1020005/17626.html,2006-10-04[7] 何莉,曾宪文.基于PIC单片机的超声波测距系统[EB/OL]./PIC.htm, 2006-7[8] 赵广涛,程荫杭.基于超声波传感器的测距系统设计[EB/OL]./html/ceshiyuceliang/20070223/9964.html, 2006-6[9] 胡建恺.超声检测原理和方法[M]，合肥：中国科学技术大学出版社，1993.11[10] 刘凤然.基于单片机的超声波测距系统[J].信号与处理.2001，(5)[11] Silk M G. Ultrasonic transducers for nondestructive testing[M].Bristol:A.Hillier,1984[12] Lopez-Sanchez,Ana Lilia. Ultrasonic system models and measurements[M].America:Iowa State University,2005。

《基于单片机的汽车倒车雷达系统设计》随着汽车的普及和城市道路的拥挤，车辆挤压事故成为公共安全的一大隐患。

为了避免这种情况发生，许多车辆都安装了倒车雷达系统。

倒车雷达系统能够帮助司机及时掌握车辆周围的情况，有效避免碰撞事故的发生。

本文将介绍基于单片机的汽车倒车雷达系统设计。

1.系统需求分析倒车雷达系统的主要功能是实时监测车辆周围的障碍物，并通过声音或图像等方式向驾驶员发出警告，帮助驾驶员安全倒车。

系统需要具备以下功能：-足够的探测范围：系统需要能够覆盖车辆周围的盲区，确保能够及时发现障碍物。

-实时监测：系统需要能够实时监测周围的环境，及时反馈给驾驶员。

-警告功能：系统需要能够根据障碍物的距离和位置发出相应的声音或图像警告。

-稳定可靠：系统需要稳定可靠，能够在不同的环境条件下正常工作。

2.系统设计方案基于单片机的汽车倒车雷达系统设计方案如下：-使用超声波传感器：通过安装在车辆四周的超声波传感器来监测周围的障碍物。

-单片机控制：将传感器采集到的数据发送给单片机进行处理，处理后根据距离和方向等信息给出警告。

-显示器：将警告信息显示在车载显示器上，供驾驶员查看。

-声音模块：通过声音模块给出实时的声音警告，帮助驾驶员更快速的做出反应。

3.硬件设计硬件设计方面，可以选择常用的单片机模块，如Arduino、STC等，配合超声波传感器、LCD显示屏和蜂鸣器等模块组成倒车雷达系统。

传感器模块通过串口通信传输给单片机，单片机根据接收到的数据进行处理，并控制LCD显示警告信息和蜂鸣器发出声音。

4.软件设计软件设计方面，可以利用单片机开发环境提供的编程语言进行编程，根据传感器数据的变化给出相应的警告。

例如，根据障碍物的距离来显示不同的颜色或播放不同的声音，帮助驾驶员更直观地了解周围环境。

同时需要考虑系统的稳定性和精准度，以确保系统能够在不同环境下正常工作。

5.系统测试系统设计完成后，需要进行实际测试，验证系统的功能和性能。

基于单片机的倒车防撞预警系统设计倒车防撞预警系统是一种广泛应用于汽车上的辅助设备，可以帮助驾驶员在倒车过程中避免与障碍物发生碰撞。

本文将介绍一个基于单片机的倒车防撞预警系统的设计。

一、系统设计方案1.硬件设计部分：(1)超声波传感器：用于检测倒车车辆后方距离的变化，一般使用多个超声波传感器进行检测。

(2) 单片机（如Arduino）：用于接收超声波传感器的信号并进行处理，同时控制显示器和蜂鸣器发出预警信号。

(3)显示器：用于显示倒车车辆后方的障碍物距离，可以使用LCD显示屏。

(4)蜂鸣器：用于发出声音预警信号，提醒驾驶员注意。

2.软件设计部分：(1)超声波传感器信号处理：单片机接收超声波传感器的信号，并进行滤波和幅值处理，得到障碍物距离值。

(2)倒车距离显示：将障碍物距离值显示在LCD屏幕上，可以设计多级警戒区，显示不同距离范围内的预警信息。

(3)声音预警：当距离过近时，单片机控制蜂鸣器发出声音预警信号，提醒驾驶员注意。

二、系统实现步骤1.硬件实现：(1)连接超声波传感器：按照超声波传感器的规格书连接传感器与单片机。

(2)连接LCD显示屏：将LCD显示屏连接到单片机。

(3)连接蜂鸣器：将蜂鸣器连接到单片机。

2.软件实现：(1)单片机初始化：初始化单片机，设置IO口的输入输出模式和引脚功能。

(2)读取超声波传感器信号：通过IO口读取超声波传感器的信号，并进行幅值处理，得到障碍物距离值。

(3)显示距离信息：将障碍物距离值显示在LCD显示屏上，可以设计多级警戒区，显示不同距离范围内的预警信息。

(4)发出声音预警信号：当距离过近时，单片机控制蜂鸣器发出声音预警信号，提醒驾驶员注意。

三、系统测试和优化1.测试：将倒车防撞预警系统连接到倒车车辆上，进行实际测试。

测试过程中要注意校准超声波传感器和LCD显示屏的正确读数，以及蜂鸣器声音的预警效果。

2.优化：根据实际测试结果优化系统设计，可考虑加入其他传感器，如摄像头等，提高系统的准确性和可靠性。

基于单片机的汽车倒车雷达系统设计毕业设计汽车倒车雷达系统设计是一项常见的毕业设计项目，本文将详细介绍基于单片机的汽车倒车雷达系统设计。

本设计将使用超声波传感器作为倒车雷达的感知器件，并通过单片机来实现信号的处理和显示。

首先，我们需要选择适合的超声波传感器。

超声波传感器是一种常用的非接触式测距传感器，能够准确测量所测物体与传感器之间的距离。

在汽车倒车雷达系统中，我们可以使用多个超声波传感器进行距离测量，以实现对周围环境的全方位感知。

接下来，我们需要选择合适的单片机作为主控制器。

单片机可以通过编程实现对传感器信号的处理和数据的显示。

常用的单片机有STC89C52、AT89C52等，其具有强大的计算和通信功能。

在硬件设计方面，我们需要按照电路图进行电路的连接。

具体而言，我们将超声波传感器连接到单片机的输入端口，以便获取距离数据。

同时，还可以将液晶显示屏和蜂鸣器等外设连接到单片机的输出端口，以实现对距离数据的实时显示和声音提示。

在软件设计方面，我们需要编写相应的程序代码。

主要包括以下几个功能：1.超声波传感器信号采集：通过单片机的输入端口采集超声波传感器的数据。

采集到的数据将通过AD转换进行数字化处理。

2.距离计算与处理：使用适当的算法来计算车辆与障碍物之间的距离。

在实际应用中，可以将距离划分为几个区域，并根据距离的远近发出相应的警告信号。

3.数据显示与提示：将计算得到的距离数据实时显示在液晶显示屏上，并通过蜂鸣器等输出设备来提醒驾驶员注意周围环境变化。

4.系统优化与稳定性：对系统进行调试和优化，确保系统能够正常运行并具有足够的稳定性。

最后，我们需要对设计的汽车倒车雷达系统进行实验验证。

通过在实际场景中进行测试，可以评估系统的性能，并根据测试结果进行调整和改进。

综上所述，基于单片机的汽车倒车雷达系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

通过对超声波传感器信号的采集和处理，以及对距离数据的显示和提示，可以实现对车辆倒车过程中周围环境的全方位感知和安全驾驶的提醒。

基于单片机的倒车雷达设计随着人们对汽车辅助驾驶系统智能化要求的提高和汽车电子系统的网络化发展，新型的倒车雷达应能够连续测距并显示障碍物距离，并具有通信功能，能够把数据发送到汽车总线上去。

以往的倒车雷达设计使用的元器件较多，功能也较简单。

本文介绍的基于新型高性能超低功耗单片机MSP430F2274 的倒车雷达可以弥补以往产品的不足。

系统总体设计系统采用超声波测距原理。

超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理器三部分组成。

工作时，超声波发射器发出超声波脉冲，超声波接收器接收遇到障碍物反射回来的反射波，准确测量超声波从发射到遇到障碍物反射返回的时间，根据超声波的传播速度，可以计算出障碍物距离。

作为一种非接触式的检测方式，超声波具有空气传播衰减小、反射能力和穿透性强的特点。

超声波测距具有在近距离范围内有不受光线和雨雪雾的影响、结构简单、制作方便和成本低等优点。

高性能的单片机结合超声波测距，可以实现功能强大、使用方便的倒车雷达。

TI 公司的16 位单片机MSP430F2274 功耗极低，片上资源丰富，同时利用JTAG 接口技术，可以对片上闪存方便的编程，便于软件的升级，非常适合作为倒车雷达系统的微控制器。

倒车雷达系统的框图如图1 所示。

图1 倒车雷达系统框图硬件系统设计系统以MSP430F2274 微控制器为核心，外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、声光报警电路、通信接口电路、键盘液晶显示电路五部分组成，下面逐一介绍。

图2 倒车雷达系统主控电路图系统的主控电路图如图2 所示。

本系统中选用的MSP430F2274 片内有32Kb 闪存和1Kb RAM，因此无须外扩存储器。

外接的。

基于单片机的倒车雷达系统毕业设计
基于单片机的倒车雷达系统是一个可以帮助驾驶员在倒车时避免车辆碰撞的装置。

这种系统可以通过超声波检测与其接近的对象，并将其转化为声音、视觉或其他感知形式的反馈，让驾驶员在最短的时间内采取相应的措施，以避免不必要的事故。

第一步：硬件设计
基于单片机的倒车雷达系统的硬件设计是非常重要的。

这个系统中主要包括一个超声波传感器、一个单片机、一块LCD屏幕以及若干个LED指示灯。

其中，超声波传感器是这个系统的核心部件，它用于检测车辆与障碍物之间的距离。

第二步：软件开发
软件开发是基于单片机的倒车雷达系统中同样重要的一步。

通过编写程序代码，在单片机中存储程序，控制各个硬件设备的运行，实现这个系统的功能。

开发者首先需要编写实现超声波检测的代码，然后将其与LED指示灯和LCD屏幕进行连接，使得系统能够给出声音和文字形式的反馈。

第三步：系统测试
在完成硬件设计和软件开发之后，需要进行对系统进行测试。

测试过程中需要使用真实的车辆和障碍物，同时对系统进行各种不同情况的测试。

例如，测试超声波传感器对车辆与固定物体、移动物体的反应时间，同时测试各个LED灯和LCD屏幕的输出情况。

最后，当系统的性能达到预期时，我们可以将其集成到车辆中，让驾驶员在倒车时更加安全。

基于单片机的倒车雷达系统的开发需要较高的专业技术和资金，但是其实用价值是巨大的，一个小小的雷达系统可以帮助驾驶员避免不必要的碰撞事故，而这又会为驾驶员带来便利与安全的体验。

摘要近年来，我国的汽车数量正逐年增加，在公路、街道、停车场、车库等拥挤、狭窄的地方倒车时，驾驶员既要前瞻，又要后顾，稍微不小心就会发生追尾事故。

因此，增加汽车的后视能力，研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。

为此，设计了以单片机为核心，利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。

工作时，超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲，给测量逻辑电路提供一个短脉冲。

最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理，自动计算出车与障碍物之间的距离。

目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为0.5m～5m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。

设计根据声波在空气中传播反射原理，并且也介绍了基于STC89C52单片机的超声波测距器。

该设计由超声波模块HC-SR04、LED显示电路、键盘控制电路以及报警模块等部分组成，在探测范围内数码管显示出汽车与障碍物的距离，当距离小于所设计的安全距离时，蜂鸣报警器发出报警声，辅助驾驶人员能够安全倒车驾驶。

关键词：超声波；测距；STC89C52；HC-SR04；倒车雷达AbstractIn recent years, the number of cars in China is increasing year by year. On highways, streets, parking lot, garage and other crowded, narrow place when reversing, the driver should be forward-looking, want to look back again, a bit not careful collision occurs. Therefore. Increase the car rear view ability, detect obstacles of developing the back of my car reversing radar has become a hot research topic in recent years. Therefore, designed with the single chip processor as the core, the use of ultrasound to realize non-contact ranging reverse radar system. Work, ultrasonic transmitter continuously emit a series of consecutive pulse,For logic circuit provides a short pulse measurement. , the ideal measuring distance of 0.5 m ~ 5 m, so mostly used in the close distance such as car reversing radar. Design according to the principle of the reflected sound waves in the air, and also introduces the ultrasonic range finder based on STC89C52 single-chip microcomputer. The design by the ultrasonic transmitting, LED detailed introduces the ranging system hardware composition. Ultrasonic receiving circuit using HC - SR04 transceiver discrete integrated ultrasonic probe, the module consists of ultrasonic emitter, receiver and control circuit.KEY WORD:Ultrasonic；Measure distance；STC89C52；HC-SR04；Reversing radar目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .............................................................................. I II 第1章绪论.. (1)1.1 项目研究背景 (1)1.2 目前国内倒车雷达的发展现状 (2)1.3 项目研究内容与方法 (4)第2章总体设计方案及论证 (5)2.1 系统的总体框图 (5)2.2 各模块的功能 (6)第3 章超声波测距原理 (7)3.1 超声波测试分析 (7)3.2超声波测距模块 (9)第4章硬件实现及单元电路设计 (133)4.1 单片机STC89C52RC (133)4.2 主控制模块设计 (166)4.3 时钟电路的设计 (19)4.4 复位电路的设计 (18)4.5 显示电路的设计 (19)4.6声音报警电路的设计 (20)4.7 键盘模块设计 (21)4.8 电源设计 (22)第5章系统的软件设计 (23)5.1 系统的主程序设计 (23)5.2 中断处理程序 (25)5.3 显示子程序 (28)5.4 距离计算子程序 (29)第6章总结和展望 (29)6.1 总结 (299)6.2 展望 (300)致谢 (311)参考文献 (322)附件1： (333)PCB图、代码及实物图 (306)附件2 (43)中英文翻译 (43)第1章绪论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，提高了驾驶的安全性。

【个⼈笔记】基于单⽚机的倒车雷达系统设计硬件开发（仿真图、原理图、PCB图、实物图、C语⾔。

基于单⽚机的倒车雷达系统设计仿真图电路图原理图PCB图实物图C程序1 #include <reg52.h>2 #include <intrins.h>34#define uchar unsigned char // 以后unsigned char就可以⽤uchar代替 5#define uint unsigned int // 以后unsigned int 就可以⽤uint 代替67 sfr ISP_DATA = 0xe2; // 数据寄存器8 sfr ISP_ADDRH = 0xe3; // 地址寄存器⾼⼋位9 sfr ISP_ADDRL = 0xe4; // 地址寄存器低⼋位10 sfr ISP_CMD = 0xe5; // 命令寄存器11 sfr ISP_TRIG = 0xe6; // 命令触发寄存器12 sfr ISP_CONTR = 0xe7; // 命令寄存器1314 sbit LcdRs_P = P1^1; // 1602液晶的RS管脚15 sbit LcdRw_P = P1^2; // 1602液晶的RW管脚16 sbit LcdEn_P = P1^3; // 1602液晶的EN管脚1718 sbit Trig1_P = P3^2; // 超声波模块1的Trig管脚19 sbit Echo1_P = P3^3; // 超声波模块1的Echo管脚2021 sbit KeySet_P = P2^2; // 设置按键的管脚22 sbit KeyDown_P = P2^1; // 减按键的管脚23 sbit KeyUp_P = P2^0; // 加按键的管脚2425 sbit Buzzer_P = P2^3; // 蜂鸣器的管脚26 sbit Led1_P = P3^4; // 传感器1报警灯2728uint gAlarm; // 报警距离变量29303132/*********************************************************/33// 单⽚机内部EEPROM不使能34/*********************************************************/35void ISP_Disable()36 {37 ISP_CONTR = 0;38 ISP_ADDRH = 0;39 ISP_ADDRL = 0;40 }414243/*********************************************************/44// 从单⽚机内部EEPROM读⼀个字节，从0x2000地址开始45/*********************************************************/46 unsigned char EEPROM_Read(unsigned int add)47 {48 ISP_DATA = 0x00;49 ISP_CONTR = 0x83;50 ISP_CMD = 0x01;51 ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);52 ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);53// 对STC89C51系列来说，每次要写⼊0x46，再写⼊0xB9,ISP/IAP才会⽣效54 ISP_TRIG = 0x46;55 ISP_TRIG = 0xB9;56 _nop_();57 ISP_Disable();58return (ISP_DATA);59 }606162/*********************************************************/63// 往单⽚机内部EEPROM写⼀个字节，从0x2000地址开始64/*********************************************************/65void EEPROM_Write(unsigned int add,unsigned char ch)66 {67 ISP_CONTR = 0x83;68 ISP_CMD = 0x02;69 ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);70 ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);71 ISP_DATA = ch;72 ISP_TRIG = 0x46;73 ISP_TRIG = 0xB9;74 _nop_();75 ISP_Disable();76 }777879/*********************************************************/80// 擦除单⽚机内部EEPROM的⼀个扇区81// 写8个扇区中随便⼀个的地址，便擦除该扇区，写⼊前要先擦除82/*********************************************************/83void Sector_Erase(unsigned int add)84 {85 ISP_CONTR = 0x83;86 ISP_CMD = 0x03;87 ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);88 ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);89 ISP_TRIG = 0x46;90 ISP_TRIG = 0xB9;91 _nop_();92 ISP_Disable();93 }94959697/*********************************************************/98// 毫秒级的延时函数，time是要延时的毫秒数99/*********************************************************/100void DelayMs(uint time)101 {102uint i,j;103for(i=0;i<time;i++)104for(j=0;j<112;j++);105 }106107108/*********************************************************/109// 1602液晶写命令函数，cmd就是要写⼊的命令110/*********************************************************/111void LcdWriteCmd(uchar cmd)112 {113 LcdRs_P = 0;114 LcdRw_P = 0;115 LcdEn_P = 0;116 P0=cmd;117 DelayMs(2);118 LcdEn_P = 1;119 DelayMs(2);120 LcdEn_P = 0;121 }122123124/*********************************************************/125// 1602液晶写数据函数，dat就是要写⼊的数据126/*********************************************************/127void LcdWriteData(uchar dat)128 {129 LcdRs_P = 1;130 LcdRw_P = 0;131 LcdEn_P = 0;132 P0=dat;133 DelayMs(2);134 LcdEn_P = 1;135 DelayMs(2);136 LcdEn_P = 0;137 }138139140/*********************************************************/141// 液晶光标定位函数142/*********************************************************/143void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)144 {145// 第⼀⾏146if(line==0)147 LcdWriteCmd(0x80+column);148// 第⼆⾏149if(line==1)150 LcdWriteCmd(0x80+0x40+column);151 }152153154155/*********************************************************/156// 液晶输出字符串函数157/*********************************************************/158void LcdPrintStr(uchar *str)159 {160while(*str!='\0')161 LcdWriteData(*str++);162 }163164165/*********************************************************/166// 液晶输出数字167/*********************************************************/168void LcdPrintNum(uint num)169 {170 LcdWriteData(num/100+0x30); // 百位171 LcdWriteData(num%100/10+0x30); // ⼗位172 LcdWriteData(num%10+0x30); // 个位173 }174175176/*********************************************************/177// 1602液晶功能初始化178/*********************************************************/179void LcdInit()180 {181 LcdWriteCmd(0x38); // 16*2显⽰，5*7点阵，8位数据⼝182 LcdWriteCmd(0x0C); // 开显⽰，不显⽰光标183 LcdWriteCmd(0x06); // 地址加1，当写⼊数据后光标右移184 LcdWriteCmd(0x01); // 清屏185 }186187188189/*********************************************************/190// 1602液晶显⽰内容初始化191/*********************************************************/192void LcdShowInit()193 {194 LcdGotoXY(0,0); // 定位到第0⾏第0列195 LcdPrintStr("D: cm "); // 第0⾏显⽰"D: "196 }197198199/*********************************************************/200// 计算传感器1测量到的距离201/*********************************************************/202203uint GetDistance1(void)204 {205uint ss; // ⽤于记录测得的距离206207 TH0=0;208 TL0=0;209210 Trig1_P=1; // 给超声波模块1⼀个开始脉冲211 DelayMs(1);212 Trig1_P=0;213214while(!Echo1_P); // 等待超声波模块1的返回脉冲215 TR0=1; // 启动定时器，开始计时216while(Echo1_P); // 等待超声波模块1的返回脉冲结束217 TR0=0; // 停⽌定时器，停⽌计时218219 ss=((TH0*256+TL0)*0.034)/2; // 距离cm=（时间us * 速度cm/us）/2 220return ss;221 }222223/*********************************************************/224// 按键扫描225/*********************************************************/226void KeyScanf()227 {228if(KeySet_P==0) // 判断是否有按键按下229 {230 LcdGotoXY(0,0); // 光标定位231 LcdPrintStr(" Alarm Set "); // 第0⾏显⽰“ Alarm Set ”232 LcdGotoXY(1,0); // 光标定位233 LcdPrintStr(" alarm= cm "); // 第1⾏显⽰“ alarm= cm ”234 LcdGotoXY(1,8); // 光标定位235 LcdPrintNum(gAlarm); // 显⽰当前的报警值236237 DelayMs(10); // 消除按键按下的抖动238while(!KeySet_P); // 等待按键释放239 DelayMs(10); // 消除按键松开的抖动240241while(1)242 {243/* 报警值减的处理 */244if(KeyDown_P==0)245 {246if(gAlarm>2) // 报警值⼤于2才能减1247 gAlarm--; // 报警值减1248 LcdGotoXY(1,8); // 光标定位249 LcdPrintNum(gAlarm); // 刷新修改后的报警值250 DelayMs(300); // 延时251 }252253/* 报警值加的处理 */254if(KeyUp_P==0)255 {256if(gAlarm<400) // 报警值⼩于400才能加1257 gAlarm++; // 报警值加1258 LcdGotoXY(1,8); // 光标定位259 LcdPrintNum(gAlarm); // 刷新修改后的报警值260 DelayMs(300); // 延时261 }262263/* 退出报警值设置 */264if(KeySet_P==0)265 {266break; // 退出while循环267 }268 }269270 LcdShowInit(); // 液晶恢复测量到测量界⾯271 DelayMs(10); // 消除按键按下的抖动272while(!KeySet_P); // 等待按键释放273 DelayMs(10); // 消除按键松开的抖动274275 Sector_Erase(0x2000); // 保存报警距离276 EEPROM_Write(0x2000,gAlarm/100);277 EEPROM_Write(0x2001,gAlarm%100);278 }279 }280281282/*********************************************************/283// 传感器1报警判断284/*********************************************************/285void AlarmJudge1(uint ss)286 {287288if(ss<gAlarm) // LED灯判断289 {290 Led1_P=0;291 Buzzer_P=1;292 DelayMs(10);293 Buzzer_P=0;294 DelayMs(10);295 }296else297 {298 Led1_P=1;299 Buzzer_P=0;300 }301302303 }304305/*********************************************************/306// 报警值初始化307/*********************************************************/308void AlarmInit()309 {310 gAlarm=EEPROM_Read(0x2000)*100+EEPROM_Read(0x2001); // 从EEPROM读取报警值311312if((gAlarm==0)||(gAlarm>400)) // 如果读取到的报警值异常（等于0或⼤于400则认为异常）313 {314 gAlarm=15; // 重新赋值报警值为15315 }316 }317318319/*********************************************************/320// 主函数321/*********************************************************/322void main()323 {324 uchar i; // 循环变量325uint dist; // 保存测量结果326327 LcdInit(); // 液晶功能初始化328 LcdShowInit(); // 液晶显⽰内容初始化329 AlarmInit(); // 报警值初始化330331 TMOD = 0x01; // 选择定时器0，并且确定是⼯作⽅式1（为了超声波模块测量距离计时⽤的）332333 Trig1_P=0; // 初始化触发引脚为低电平334335while(1)336 {337/*传感器1*/338 dist=GetDistance1(); // 读取超声波模块1测量到的距离339 LcdGotoXY(0,7); // 光标定位340 LcdPrintNum(dist); // 显⽰传感器1测量到的距离341 AlarmJudge1(dist); // 判断传感器1的测量距离是否需要报警342343/*延时并扫描按键*/344for(i=0;i<15;i++)345 {346 KeyScanf();347 DelayMs(10);348 }349350351 }352 }。

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。

本文介绍了以STC89C51RC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。

倒车雷达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，利用STC89C51RC单片机所具备的功能，外接超声波测距模组，即超声波发射模块和超声波接收模块，加上显示模块和语音报警模块，组成一个示例的倒车雷达系统，语音提示报警（0.27m~1.0m）范围内的障碍物，并通过数码管显示与障碍物之间的距离。

关键词：倒车雷达超声波单片机STC89C51RCABSTRACTParking sensor, also known as parking assist system is secure car parking assist device, capable of voice or tell the driver a more intuitive display cases around the obstacle, to lift the driver start the vehicle parking and access around, caused when the Trouble, and to help the driver to remove the dead and blurred vision defectsand improve security.Generally by the ultrasonic sensors(commonly known as probes), controllers and monitors and other components, reversing radar on the market today are mostly using ultrasonic ranging principle, the driver in reverse, start reversing radar, under the control of the controller, the device in Rear bumpersend ultrasonic probe encountered obstacles, resulting echo signals, the sensor receives the echo signal by the controller for data processing, determine the location of obstructions, the distance from the display and issued warning signals Timelywarning, so be aware of the driver when reversing to makereversing easier. Tips for reversing radar can be divided into liquid crystal, three kinds of language and sound; receive mode wirelesstransmission and wired transmission. The program uses voice prompt manner, this paper introduces the microcontroller coreSTC89C51RC a low cost, high accuracy, miniaturization, and adigital display and sound and light alarm function reversing radar system. The use of available STC89C51RC single-chipmicrocontroller voice capabilities, external three ultrasonic rangingmodules to form a sample of reversing radar system, voice alarm(0.27m ~ 1.0m) within the barrier.KEY WORDS: parking sensor ultrasonic SCM STC89C51RC目录摘要 (I)ABSTRACT ....................................................................................................................... I I 目录. (i)1绪论 (3)1.1倒车雷达的研究意义以及国内外发展现况 (3)1.2本设计主要内容及概述 (5)2倒车雷达的基本工作原理 (6)2.1单片机的发展及其应用 (6)2.2超声波研究发展及其测距工作原理 (6)2.2.1国内外超声波研究历史及发展现状 (6)2.2.2超声波测距的基本原理 (8)2.2.3利用超声波测距的设计实现 (10)2.3超声波倒车雷达系统工作原理 (11)2.3.1超声波倒车雷达的工作原理 (11)2.3.2系统原理框图 (12)2.4本章小结 (13)3系统硬件设计 (14)3.1单片机系统及显示电路 (14)3.1.1单片机控制芯片选择 (14)3.1.2单片机系统及其外围电路 (16)3.1.3显示电路 (17)3.2超声波发射电路 (18)3.3超声波检测接受电路 (20)3.4语音部分原理图 (22)3.5电源电路 (22)3.6本章小结 (23)4系统软件设计 (24)4.1超声波测距仪的算法设计 (25)4.2主程序设计 (26)4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序设计 (28)4.3.1超声波发生子程序设计 (28)4.3.2外部中断子程序设计 (30)4.4倒车距离显示及语音报警控制程序设计 (31)4.4.1显示报警子程序设计 (31)4.4.2 LED显示子程序设计 (33)4.5本章小结 (34)5安装调试及分析 (35)5.1硬件部分 (35)5.2软件实现与操作 (36)5.3整机调试 (37)5.4记录并分析实验结果 (37)5.5本章小结 (38)6测距仪改进的设想 (39)6.1对倒车雷达的测距改进的设想 (39)6.2本章小结 (40)心得体会与总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录A (44)附录B (45)1 绪论1.1 倒车雷达的研究意义以及国内外发展现况自从1886 年 2 月9 日卡尔•本茨发明了人类第一辆汽车，至今世界汽车工业经过了近127年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。