基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现本科毕业设计(论文)
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基于单片机的汽车倒车雷达设计(沈阳理工大学信息科学与工程学院通信工程)摘要:采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时,将汽车的挡位推到R挡,启动倒车雷达,在控制器的控制下,由装置于车尾保险扛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,从而计算出车体与障碍物之间的距离,判断出障碍物的位置,再由LED显示器和蜂鸣器声发出警示信号,从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。
整个过程,驾驶者无须回头便可知车后的情况,使停车和倒车更容易,更安全。
关键字:超声波;倒车雷达;传感器;AT89S52单片机Abstract:The ultrasonic distance principle, drivers in reverse, the gears to push the car back and start against R radar, under the control of the controller, the device to carry on the rear insurance send ultrasonic probe, obstacle, sensor, echo signal after receiving echo signal controller, which calculated data processing, the distance between the body and the obstacles and obstacles, then LED by a warning signal and noise, thus make the drivers reverse not maskobstacles. The whole process, without turning and car drivers that after, parking and reverse easier, more safety.Key words: ultrasonic sensors, radar, reversing AT89S52 SCM.随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量大幅增长,而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。
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。
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。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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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。
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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。
毕业设计(论文)题目:基于单片机的汽车倒车雷达系统设计班级: 10211学号: 10姓名:指导老师:成都工业学院二○一三年五月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AT89C51单片机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单片机的汽车倒车雷达系统。
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。
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AT89C51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、AT89C51、超声波、测量距离、LED数码管AbstractAs social and economic development of the transport industry booming, the number of cars in the first mate to climb. Traffic congestion has become increasingly serious crash occurred frequently, resulting in the inevitable personal injury and economic loss, for this situation, design a fast response, high reliability and more economical car reversing collision warning system is inevitable line. The most common design is the use of ultrasonic distance measurement method to design a microcontroller based car reversing radar system.The design is mainly based on AT89C51 microcontroller features and advantages of the use of ultrasound, ultrasonic ranging system and AT89C51 microcontroller combined in one design a car based on AT89C51 microcontroller reversing radar system. The system uses software and hardware combination of methods.The paper outlines the design of the development of ultrasonic testing and the basic principles expounded the principle and characteristics of ultrasonic sensors. In the ultrasonic ranging system functions and AT89C51 monolithic application, based on the overall composition of the system proposed, each of the design elements of the system were introduced the principle and hardware circuit for each unit composed of the main components of a detailed description and choices. The paper also describes the design of system software architecture, and is programmed to implement system functions and requirements.Keywords:car reversing radar, AT89C51, ultrasound, measuring distance, LED digital tube目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2设计目的及意义 (1)1.3测距方式的分析与比较 (2)第二章超声波的发展及测距原理 (4)2.1超声波的发展与运用 (4)2.2超声波测距原理 (4)2.3 超声波测距在汽车上的运用 (6)2.4 超声波传感器的介绍 (7)2.4.1 超声波传感器介绍 (7)2.4.2 超声波传感器的特性 (8)第三章系统硬件设计 (10)3.1 系统设计的要求 (10)3.2 系统整体设计方案 (10)3.3 单片机系统介绍 (11)3.3.1 AT89C51单片机介绍 (11)3.3.2单片机的复位电路 (15)3.3.3单片机的时钟电路 (16)3.3.4 单片机的电源电路 (17)3.4 超声波发射电路 (23)3.5 超声波接收电路 (25)3.5.1 CX20106A集成电路介绍 (25)3.5.2超声波接收电路 (26)3.6 距离显示电路 (27)3.7 报警电路 (28)3.7.1 音频集成功放LM386简介 (28)3.7.2 报警电路的设计 (30)第四章系统软件设计 (30)4.1 系统软件设计的框图 (30)4.2系统程序流程图 (31)4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程 (32)4.4超声波测距仪的算法设计 (34)4.5显示程序 (35)4.6报警程序 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录一:系统电路图 (40)附录二:主要元器件清单 (41)附录三:源程序 (42)第一章绪论1.1概述汽车倒车雷达全称叫“汽车倒车防撞雷达”,也叫“汽车泊车辅助装置”,是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置,由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器(或蜂鸣器)等部分组成。
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计摘要随着我国经济飞速进展,愈来愈多的人拥有了自己的汽车,同时由停车和倒车所引发的事故也愈来愈多。
这些事故常常给驾驶员带来许多麻烦,因此,有助于驾驶员停车和倒车的倒车雷达应运而生。
倒车雷达,是汽车停车平安辅助装置,能以声音或更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情形。
本文设计了一种利用超声波测距原理研究的高性价比倒车雷达,它能够提示驾驶员进入警戒区域,同时进行声光报警。
不必占用司机的视觉资源,使司性能够把全数注意力用于观看车前及车旁的路况。
超声发射部份由AT89C51单片机产生10us的高电平信号,触发测距模块;系统接收部份由接收探头拾取反射回来的信号,当接收电路接收到反射信号就中断AT89C51计数器停止计数,从而取得超声波从发射到接收信号的时刻差,进而计算出车与后方障碍物之间的距离,指导司机平安倒车。
关键词:倒车雷达,超声波,单片机,声光报警The design of Ultrasonic ranging reverse radar based onSinglechipAbstractAlong with the rapid development of economy of our country, more and more people have their own cars, as well as the parking and reversing the accident caused will be increasingly. These accidents often bring many troubles to drivers, so, the reverse radar of help drivers parking and of reversing arise at the historic moment. Reverse radar, the automobile parking safety auxiliary devices, more intuitive to told the driver of around obstacles by voice or display. This paper designs a kind of using ultrasonic ranging principle research high performance-to-price ratio reverse radar;it can remind drivers entered exclusionary area, simultaneously the acousto-optic alarm. The radar need not occupy the driver's visual resources, and can make the driver putting the whole attention to observe the passenger side of the front and roads. Ultrasonic launching 10us partly by AT89C51 produce the high level signal to triggering ranging module; System receiving part reflected by the receiving probe of the signal and when the receiving circuit receives reflected signals will interrupt AT89C51 counter stop counting. Thus obtains from the launch to receiving signal ultrasonic lag between driving, and then calculating the distance between the obstacles to instruct driver safety reverse.Key words:Reverse radar,Ultrasonic,Single-chip microcomputer,Sound-light ala目录前言 (1)第1章概论 (2)设计现状 (2)设计意义 (2)目前国内倒车雷达 (3)第2章系统整体结构设计 (4)系统整体结构框图 (4)超声波传感器介绍 (4)超声波传感器的特性 (7)超声波测距原理 (8)第3章系统硬件设计 (9)AT89C51芯片 (10)AT89C51芯片介绍 (10)AT89C51管脚说明.......................................................... .11要紧特性 (13)电源电路 (13)复位电路 (15)时钟电路 (16)超声波测距模块HC-SR04 (17)测距模块 (17)外型及特性 (18)74HC573芯片 (20)数码管显示及报警电路设计 (21)LED数码管显示 (21)语音报警 (22)第4章系统软件设计 (24)系统主程序的设计 (24)测距模块的设计 (26)中断处置程序的设计 (26)显示及报警模块的设计 (27)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)附录A:系统总电路图 (32)附录B:部份源程序 (33)前言随着汽车的迅速增加,停车难已是个不争的事实,狭小的停车场地常常令有车一族无所适从,稍不慎,那么闯祸,烦事又烦人。
基于MSP430单片机的倒车雷达设计摘要随着我国汽车产业的告诉发展,尤其是近两三年我国开始进入私家车时代,汽车电子产业成了新的增长点,汽车电子产品的高利润和市场广阔性备受商家关注,印象和防盗器就是明证。
近两年来,倒车雷达成了商家的电子新爱,众多生产防盗器的厂家纷纷涉足倒车雷达。
倒车雷达全称为“倒车防撞雷达”,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启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的死角和视线模糊的缺陷。
本文详细介绍了一种基于MSP430单片机的超声波脉冲测距预警倒车雷达系统。
该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。
并且描述了系统研制的理论基础,超声波传感器等部分的电路设计以及使用了性能优良的单片机对系统起到了积极的作用。
论文概述了超声波检测的发展及原理,介绍了超声波传感器的原理以及特性,并且在在此基础上提出了系统的总体构成。
针对测距系统发射、接受、检测、多路控制、显示部分的总体设计方案进行了论证。
关键词:倒车雷达;MSP430单片机;超声波测距。
The Design of Car Parking Sensor Based on MSP430 ChipAbstractWith the development of China's automobile industry to tell, especially in the past two or three years entered the private car of the era, automotive electronics industry has become a new growth point, automobile electronic products and market a broad high-margin business of much attention, impressions, and anti-theft device is proof. The past two years, reversing radar became the new love of electronic business, many manufacturers have produced anti-theft device involved reversing radar.Parking sensor is called "reverse collision avoidance radar," is secure car parking assist device, capable of voice or a more intuitive display of obstacles around the situation told the driver to lift the driver start the vehicle parking and access around, problems arising and to help the driver dead livestock and blurred vision defects.This paper describes the MSP430 microcontroller based ultrasonic pulse ranging reversing early-warning radar system. The system is the propagation velocity of ultrasonic wave in the air to determine the conditions under test using reflected ultrasonic distance measurement. And describes the theoretical basis of system development, ultrasonic sensors and other parts of the circuit design and the use of the excellent performance of the SCM system has played a positive role.Paper outlines the development of ultrasonic testing and the principle, introduced the principle and the characteristics of ultrasonic sensors, and on this basis, the overall composition of the proposed system. Ranging system for launch, receive, test, multiple control, showing part of the overall design were demonstrated.Keywords :reversing radar; MSP430 microcontroller; Ultrasonic Ranging目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1. 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 课题背景及意义 (1)1.3 国内外倒车雷达的发展现状 (2)1.4 倒车雷达的发展趋势 (3)1.5 论文主要研究内容 (4)2. 倒车雷达的相关技术 (5)2.1 超声波介绍 (5)2.2 超声波传感器 (6)2.2.1 超声波传感器结构 (6)2.2.2 工作程式 (8)2.2.3 系统构成 (8)2.3 系统测距原理 (9)3. 系统的硬件设计 (11)3.1 硬件结构 (11)3.2 MSP430单片机 (11)3.3 系统的硬件电路设计 (12)3.3.1 主控制器选择及硬件组成 (12)3.3.2 电源电路 (12)3.3.3 复位电路 (13)3.3.4 时钟电路 (14)3.3.5 存储器电路设计 (15)3.4 超声波换能器电路设计 (16)3.4.1 倒车雷达总体结构 (16)3.4.2 超声波发射信号 (16)3.4.3 超声波接收电路 (17)3.4.4 显示电路与报警提示设计 (18)3.4.5 MSP430单片机介绍 (19)4. 系统软件设计 (21)4.1 软件设计总体思路 (21)4.1.1 总体思路 (21)4.1.2 需要完成的任务 (22)4.2 图像视频的采集与播放 (22)4.2.1 USB摄像头的组成 (22)4.2.2 LCD显示的程序设计 (23)4.3 超声波发射和接受部分软件 (25)5. 总结 (29)参考文献 (32)致谢 (34)1. 绪论1.1 引言超声波雷达又称泊车辅助系统,是一种利用超声波原理,由装载于车尾保险杠上的探头发送超生波撞击障碍物后,反射此声波探头,从而计算出车体与障碍物之间的距离。
《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。
1.绪论1.1选题背景自从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,为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。
当今,汽车已经成为人们生活中不可缺少的一部分,它给人们带来方便快捷的同时,也出现了许多问题。
如越来越多的汽车使道路上有效的使用空间越来越小,新手也越来越多,由此引起的刮伤事件也越来越多,由此引起的纠纷也在不断地增加。
原来不是问题的倒车也逐渐变成了问题。
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,减少刮、擦事件。
因此,提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
1.2发展历程和现状倒车雷达(Car Reversing System)全称“倒车防撞雷达”,又称“泊车辅外测距和声波测距等。
人能听到的声音频率为20Hz〜20kHz,即为可听声波,超出此频率范围的声音,即20Hz以下的声音称为低频声波,20kHz以上的声音称为超声波。
它是一种只有少数生物(如蝙螭、海豚)才能感觉的机械波,它的波长短、绕射小、能定向传播(它是以直线传播的)。
它的频率越高,绕射能力越弱, 但反射能力就越强。
超声波在空气中的传播速度为340米/秒(因温度大小会有规律变化),因此, 如果能测出超声波在空气中的传播时间,就能算出其传播的距离。
超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。
它在很多距离探测应用中有很重要的用途,包括非损害测量、过程测量、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量等。
所谓的时间测距法,即通过测定超声波传播的时间间隔来测出声波传送的距离就是超声波测距的一种。
单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,具体说就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O (Input/Output)口电路等主要微型机部件,集成在一块芯片上。
基于单片机的超声波测距电子烧友会基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文摘要: 超声波具有指向性强,能量消耗缓慢,传播距离较远等优点,所以,在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中,超声波测距是目前应用最普遍的一种,他广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性,以及STC公司的STC89C52的单片机的性能和特点,并在分析了超声波测距的原理的基础上,指出了设计测距系统的不足并加以改进,将温度引起的误差考虑在内并且加以修正,给出了以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、液晶显示超声波测距系统的硬件电路和软件设计方法。
该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单并且做到了可设计报警范围的功能,在测量精度方面能达到工业使用的要求。
关键词:单片机;液晶显示;报警;测距Ultrasonic distance measurement based on single chipAbstract:Ultrasound has a strong point, the energy consumption of the slow spread of the advantages of distance, so the use of sensor technology and automatic control technology, the program combines distance, ultrasonic distance measurement is the most common one, and he widely used in security, parking sensor, water level measurement, construction sites and some industrial sites.This subject introduces the principles and characteristics of ultrasonic sensors, and microcontroller STC89C52 STC's performance and characteristics, and the analysis of the ultrasonic distance measurement based on the principle that the lack of design ranging system and make improvements, will into account the error due to temperature and should be amended to STC89C52 given low-cost microcontroller as the core, high-accuracy, liquid crystal display ultrasonic ranging system of hardware and software design methods. The system circuit design is reasonable, stable, good performance, fast detection of simple calculation and can be designed to achieve the alarm range of functions to achieve precision in the measurement requirements for industrial use. Keywords:microcontroller; LCD display; alarm; ranging目录1 绪论 (6)1.1 研究的背景 (6)1.2研究的主要内容 (6)1.3应解决的关键问题 (6)2 电路方案论证 (6)2.1方案比较 (6)2.1.1 激光测距 (6)2.1.2 超声波测距 (7)2.2电路总体方案 (7)3单片机概述 (8)3.1 STC89C52主要性能 (8)3.2 STC89C52外部结构及特性 (8)3.3 STC89C52内部组成 (9)4 超声波测距模块 (11)4.1 超声波传感器介绍 (11)4.2 HC-SR04超声波测距模块的性能特点 (12)4.3 HC-SR04的管脚排列和电气参数 (13)4.3.1 管脚简介 (13)4.3.2 HC-SR04的电气参数 (13)4.4超声波时序图 (13)5系统硬件电路设计 (15)5.1单片机最小系统 (15)5.1.1 STC89C52芯片 (15)5.1.2 复位电路 (15)5.1.3 晶振电路 (16)5.2 驱动显示电路及报警电路 (17)5.2.1 1602LCD液晶显示屏 (17)5.2.2 蜂鸣器报警 (18)5.3 HC-RS04超声波测距原理 (19)5.4 5V稳压电路 (20)5.5温度检测电路 (20)5.5.1 温度检测方案的分析 (20)5.5.2 数字温度传感器DS18B20简介 (20)5.5.3 DS18B20的结构及电路 (21)6系统程序的设计 (22)6.1主程序 (22)6.2显示数据子程序 (22)6.3报警子程序 (23)6.4按键子程序 (23)结论 (25)参考文献 (26)附录(A) ...................................................................... 错误!未定义书签。
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。
基于单片机汽车倒车测距仪的设计班级专业所在系学号指导老师目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)第二章超声波的介绍 (4)2.1超声波的发展史 (4)2.2 超声波的特点 (4)2.3超声效应 (5)2.4超声波的应用 (5)第三章单片机的介绍 (7)3.1 单片机的定义 (7)3.2 单片机的发展过程 (7)3.3 单片机的特点 (7)3.4 单片机的应用 (8)3.5 C8051F单片机的介绍 (8)第四章汽车倒车测距仪的硬件设计 (12)4.1 设计的思路 (12)4.2 设计的重点与难点 (12)4.3硬件设计的基本原理及原理图 (12)第五章超声波汽车倒车测距仪软件设计 (16)5.1 主程序编制及流程图 (16)5.2 中断服务程序的流程图及编制 (18)5.3 显示距离子程序和延时子程序 (18)5.4信号处理程序 (19)5.5程序中有关存储器,寄存器及标志位的内容及用途 (22)第六章总结............................................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 (23)致谢..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
汽车倒车测距仪的设计摘要:本文利用超声波传输中距离与时间的关系采用C8051F单片机进行控制及数据处理设计出了能精确测量点间距离的超声波测距仪,利用所设计出的汽车倒车测距仪,能比较精确测量车后障碍物距离。
在分析国内外单片机汽车倒车测距仪相关技术的基础上,结合最新研究成果,对基于超声波测距的倒车测距系统的研制进行了深入探讨和研究。
基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现毕业论文目录引言 (5)第一章倒车雷达工作原理1.1 单片机的发展及其应用----------------------------81.2 超声波测距--------------------------------------91.3超声波测距原理-----------------------------------111.4超声波倒车雷达系统工作原理-----------------------121.5超声波倒车雷达的芯片选择-------------------------131.6 超声波倒车雷达的工作原理------------------------15第二章系统硬件设计与相应的软件设计2.1倒车语音及报警电路及控制程序---------------------162.2 超声波发射电路与接收电路及其距离测算程序-------172.3超声波检测接受电路-------------------------------182.4 超声波测距仪的算法设计--------------------------192.5距离计算程序-------------------------------------192.6倒车语音电路和报警电路及其控制程序-------------------272.6.1倒车语音电路----------------------------------282.6.2倒车语音及报警控制程序------------------------29第三章主程序3.1主程序-------------------------------------------313.2超声波发生子程序和超声波接收中断程序------------33第四章安装调试及分析4.1 硬件部分----------------------------------------384.2 软件实现与操作----------------------------------40第五章测距仪改进的设想------------------------------41第六章心得体会与总结--------------------------------42第七章英语翻译及参考文献----------------------------44引言1.1 倒车雷达研究的背景及意义随着我国经济的飞速发展,交通运输车辆的不断增多,由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
目录第一章引言...................................................... 2第二章超声波倒车雷达简介 ....................................... 32.1 倒车雷达..................................................... 32.2 超声波....................................................... 32.3 超声波测距的原理............................................. 32.4 倒车雷达性能指标............................................. 4影响倒车雷达性能的因素 .......................................... 42.5.1 测量精度 ........................................... 42.5.2 探测范围 ........................................... 5第三章倒车雷达的电路结构 ....................................... 73.1 超声波发送模块............................................... 73.2 超声波接收模块............................................... 73.3 语音电路设计................................................. 8第四章倒车雷达的电路实现 ....................................... 9超声传感器的参数选择............................................. 94.2 总体结构..................................................... 94.3 基于单片机的硬件实现 ...................................... 104.3.1 超声波发射电路 ................................... 10超声波接收电路 ......................................... 124.3.3 温度测量电路 ..................................... 144.3.4 显示及报警电路 ................................... 154.4 超声波测距的倒车雷达软件设计 .............................. 16第五章倒车雷达超声测距的误差分析 ............................. 20第六章结论.................................................... 21致谢........................................................... 22参考文献....................................................... 23摘要:研究了基于单片机的超声测距倒车雷达。
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。
毕业论文基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现摘要:本文基于单片机控制的汽车倒车雷达技术,详细阐述了该系统的设计原理、设计过程及实现方法。
首先介绍了汽车倒车雷达的工作原理及其优点;然后分析了系统所需的硬件平台,包括传感器、单片机、显示器等。
在此基础上,详细说明了单片机程序设计的编写过程及具体实现方法,并通过实验验证了该系统的可靠性和稳定性。
最后,总结了该系统的优点及不足之处,并提出了改进方向。
关键词:单片机;汽车倒车雷达;传感器;显示器;程序设计一、绪论随着现代汽车技术的不断发展,越来越多的车辆配备了倒车雷达系统,以便驾驶员在倒车时更加安全、便捷。
汽车倒车雷达采用多种传感器对车身周围的距离进行检测,并通过显示器等装置反馈给驾驶员所需信息,以便驾驶员更好地控制车辆。
本文将基于单片机技术,设计并实现一款汽车倒车雷达系统,以提高汽车倒车安全性。
二、汽车倒车雷达的工作原理汽车倒车雷达主要采用超声波和电磁波等传感器对车辆周围环境进行检测,以此来掌握车辆与周围物体的距离。
当检测到前方某一方向的距离小于设定阈值时,就会发出声音或光线信号,提示驾驶员减速或进行及时措施。
三、系统硬件平台设计1、传感器本系统所用的传感器采用超声波探头。
超声波探头的特点是精度高,检测距离较短,且不会对人体及设备产生干扰。
2、单片机本系统所使用的单片机为STC89C51,具有较高的性能和稳定性,同时支持多种外设接口,便于与其他硬件部件进行交互。
3、显示屏为了方便驾驶员掌握系统反馈信息,本系统选用了7寸的高清显示屏,显示器具有高亮度、可视角度广等特点,同时具备触控功能,易于操作。
四、程序设计与实现本系统主要分为三个部分,分别是超声波控制模块、显示模块和音频模块。
整个系统的程序架构如下:1、超声波控制模块超声波控制模块主要采用定时器中断的方式实现,其程序框架如下:(1)初始化超声波探头;(2)设置定时器1和定时器0工作模式及相应的计数值;(3)开启定时器中断服务;(4)进入等待状态,等待定时器中断触发。
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。
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3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
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图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它超声波倒车雷达摘要随着我国经济飞速发展,越来越多的人拥有了自己的汽车,同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。
这些事故常常给驾驶员带来许多的麻烦,因此,有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。
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启动车俩时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。
本文介绍了以AT89S52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,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,极大的提高了泊车和倒车时的安全和效率。
关键词:倒车雷达、超声波、单片机AT89S52目录引言 (5)第一章倒车雷达工作原理1.1 单片机的发展及其应用----------------------------81.2 超声波测距--------------------------------------91.3超声波测距原理-----------------------------------111.4超声波倒车雷达系统工作原理-----------------------121.5超声波倒车雷达的芯片选择-------------------------131.6 超声波倒车雷达的工作原理------------------------15 第二章系统硬件设计与相应的软件设计2.1倒车语音及报警电路及控制程序---------------------162.2 超声波发射电路与接收电路及其距离测算程序-------172.3超声波检测接受电路-------------------------------182.4 超声波测距仪的算法设计--------------------------192.5距离计算程序-------------------------------------19 2.6倒车语音电路和报警电路及其控制程序-------------------272.6.1倒车语音电路----------------------------------282.6.2倒车语音及报警控制程序------------------------29第三章主程序3.1主程序-------------------------------------------313.2超声波发生子程序和超声波接收中断程序------------33 第四章安装调试及分析4.1 硬件部分----------------------------------------384.2 软件实现与操作----------------------------------40 第五章测距仪改进的设想------------------------------41第六章心得体会与总结--------------------------------42第七章英语翻译及参考文献----------------------------44引言1.1 倒车雷达研究的背景及意义随着我国经济的飞速发展,交通运输车辆的不断增多,由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
其中倒车事故由于发生的频率极高,已引起了社会和交通部门的高度重视。
倒车事故发生的原因是多方面的,倒车镜有死角,驾车者目测距离有误差,视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率,尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。
而倒车事故给车主带来的许多麻烦,例如撞上别人的车、消防水笼头,如果伤及儿童更是不堪设想,有鉴于此,汽车高科技产品家族中,专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生,倒车雷达的加装可以解决驾驶人员后顾之忧,大大降低了倒车事故的发生。
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启动车俩时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。
提高驾驶的安全性。
倒车雷达的原理与普通雷达一样,是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。
通过感应装置发生超声波,然后通过反射回来的超声波判断前方是否有障碍物,以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。
只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制,目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离,并做出提示。
1.2 国内外倒车雷达的发展现状通常的倒车雷达主要由感应器(探头)、主机、显示设备等三部分组成。
感应器发出和接受超声波信号,并将接受到的信号传输到主机,再通过显示设备显示出来。
感应器装在后保险杠上,以角45度辐射,检测目标,能探索到那些低于保险杠而驾驶员从后窗又难以看见的障碍物并报警,如花坛、蹲在车后玩耍的儿童等;显示设备装在仪表板上,提醒驾驶员汽车距后面物体还有多少距离,到危险距离时,蜂鸣器就开始鸣叫,提示驾驶员停车。
根据感应器种类不同,倒车雷达可分为粘贴式、钻孔式和悬挂式。
粘贴式感应器后有1层胶,可直接粘在后保险杠上;钻孔式感应器是在保险杠上钻一个洞,然后把感应器嵌进去;悬挂式感应器主要用于载货车。
根据显示设备种类不同,倒车雷达又可分为数字式、颜色式和蜂鸣式。
数字式显示设备是一只如传呼机大小的盒子,安装在驾驶台上,直接有数字表示汽车与后面物体的距离,并可精确到1厘米,让驾驶员一目了然。
倒车防撞雷达发展到现在已经历经5代。
第一代的倒车雷达系统是轰鸣器。
倒车时,如果车后1.5米-1.8米处有障碍物,轰鸣器就会开始工作,轰鸣越急,表示车辆离障碍物越近。
没有语音提示,也没有距离显示,虽然司机知道有障碍物,但不能确定障碍物离车有多远,对驾驶员帮助不大。
第二代倒车雷达可以显示车后障碍物离车的距离。
这一代产品有两种显示方式,数码显示产品显示距离数字,而波段显示产品由三种颜色来区别:绿色代表安全距离,表示障碍物离车体距离有0.8米以上;黄色代表警告距离,表示离障碍物的距离只有0.6米-0.8米;红色代表危险距离,表示离障碍物只有不到0.6米的距离,必须停止倒车。
第三代用液晶荧屏显示,特别是荧屏显示开始出现动态显示系统。
不用挂倒档,只要发动汽车,显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围的障碍物的距离。
该雷达动态显示,色彩清晰漂亮,外表美观,可以直接粘贴在仪表盘上,安装很方便。
不过液晶显示器外观虽精巧,但灵敏度较高,抗干扰能力不强,所以误报也较多。
第四代魔幻镜倒车雷达,采用了最新仿生超声雷达技术,配以高速电脑控制,可全天候准确地测知2米内的障碍物,并一不用等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。
魔幻镜倒车雷达把后视镜倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多功能整合在一起,并设计了语音功能,是目前市面上最先进的倒车雷达系统。
其外型就是一块倒车镜,所以可以不占用车内空间,直接安装在车内倒视镜的位置。
第五代倒车雷达是专门为高档轿车生产的,它的整合了高档轿车具备的影音系统,可以在显示器上观看DVD影像。
因为是新品,售价也较高。
倒车雷达的发展实际上已经融入了整车的设计,随着技术的成熟,价格的降低,倒车雷达将会逐渐普及成为标准配置。
第一章倒车雷达工作原理1.1、单片机的发展及其应用单片机又称微控制器,是在一块硅片上集成了各种部件化微型计算机,这些部件包括中央处理器CPU、数据存贮器RAM、程序存贮器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
单片机体积小、重量轻、具有很强的灵活性而且价格不高,越来越得到广泛的应用。
8051在小中型应用场合很常见,已成为单片机领域的实际标准。