任务书 单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计

单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计汽车倒车测距仪是一种能够帮助驾驶员识别周围障碍物并确保安全倒车的装置。

在汽车倒车测距仪的设计中，单片机起到了核心作用。

本文将详细介绍单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计。

汽车倒车测距仪一般由超声波传感器、蜂鸣器、显示屏和控制单元组成。

超声波传感器负责检测离车辆最近的障碍物距离，蜂鸣器负责发出警告声音，显示屏用于显示距离信息，控制单元则负责接收传感器的输入信号，处理数据并控制其他模块的工作。

在设计单片机控制单元时，首先需要选择合适的单片机芯片。

一般来说，选择具有较多GPIO（通用输入输出）口的单片机可以很好地满足设计要求。

常见的单片机如STC89C52、AT89S52等都是经典的选择。

接下来，需要编写相应的程序代码。

在程序的设计中，需要考虑以下几个方面：1.硬件初始化：设置GPIO口的输入输出方向，配置传感器和其他外设的工作模式。

2.数据采集：通过超声波传感器获取到周围障碍物的距离信息，并将其转化为电压信号输入到单片机的模拟输入口。

通过定时中断或者外部中断的方式触发采集动作，并将采集到的数据存储在单片机的RAM中。

3.数据处理：将采集到的距离数据进行计算和处理，判断是否需要发出警告信号。

可以设置一个合理的临界值，当距离低于该值时，触发蜂鸣器发出警告声音。

此外，还可以根据距离的变化情况进行数据平滑处理，以减少误差。

4.控制输出：根据距离数据的处理结果，控制蜂鸣器的开关状态。

一般来说，通过GPIO口的高低电平控制蜂鸣器的开关。

5.显示输出：将采集到的距离数据通过显示屏进行显示，方便驾驶员观察。

可以选择液晶显示屏、数码管等合适的显示装置。

除了上述核心功能之外，还可以进一步完善功能。

例如可以增加倒车影像系统，通过摄像头和液晶显示屏将后方的图像实时显示出来；还可以增加倒车雷达系统，通过多个传感器进行距离测量，实现更准确的倒车辅助功能。

综上所述，单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计主要包括硬件初始化、数据采集、数据处理、控制输出和显示输出等功能。

《微机原理综合训练》设计任务书题目：汽车倒车测距仪设计学生姓名：学号：班级：题目类型：设计性指导教师：一、课程设计题目汽车倒车测距仪设计。

二、题目简介以汽车倒车测距仪设计为背景，对汽车倒车测距仪进行分析和设计。

通过该题目的分析和设计，学习微机软、硬件系统设计开发过程，加深微机原理及应用课程基础知识的理解和综合运用能力，熟悉集成电路芯片的使用方法，熟悉微机编程及接口电路，学习体会工程实际设计的过程，培养学生独立解决实际工程问题的综合能力。

学生初步得到用汇编语言书写程序的训练，全面培养程序设计过程中的分析、设计、编码、测试及文档规范书写的能力，得到运用汇编语言的综合训练，提高解决实际问题的能力。

三、设计任务学生通过该题目的设计过程，可以初步掌握汇编语言的运用、软件开发方法并提高解决实际问题的能力。

设计一个微机控制的汽车倒车测距仪，能测量并显示车辆后部障碍物离车辆的距离，同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报，“嘟嘟”声间隙随障碍物距离缩短而缩短，驾驶员不但可以直接观察到检测的距离，还可以凭听觉判断车后障碍物离车辆距离的远近；1. 开机后先显示“———”，并有开机指示灯。

2.CPU 发射超声波 1ms，然后显示 60ms；即 1ms+60ms 为一个工作周期，等待回波，在次周期内完成一次探测。

3. 根据距离远近发出报警声并显示距离。

障碍物距离小于 1m，距离值变化 5cm 更换显示，否则不更换；距离在 1m 以上，新值与原显示值之差大于10cm 更换，否则不更换。

4.用三 LED 位数码管显示障碍物距离。

5.程序采用汇编语言在PC机上完成。

6.同时完成符合学校要求的设计计算说明书。

7. 提倡创新。

四、设计要求1.利用Intel 8086 CPU及其相应的外围扩展电路及接口电路，设计系统硬件原理图，并绘制于2号工程图纸。

2.给出程序的设计思路，设计系统软件流程框图，并绘制于2号工程图纸。

3.完成设计计算说明书。

XXXX学院XX系
专业方向课程设计任务书
题目基于单片机的超声波测距仪汽车倒车雷达设计_________________ 指导教师______________ 一、小组成员信息及分工：
、设计的主要内容:
采用HC-SR04超声波传感器进行测距，超声波测到的距离实时显示到数码管上。

当测出的实际距离小于设定值时，LED灯亮起、蜂鸣器响起发出报警信号。

三、设计的主要技术指标：
①可测量的范围：0.05m--5.5m
②可设置报警距离：通过按键加减操作修改报警距离
四、设计的基本要求及应完成的成果：
①单片机主控模块：采用51系列单片机作为主控芯片。

②用HC-SR04超声波模块测距。

③数码管显示单元：实时显示测出的距离。

④报警单元：采用蜂鸣器报警。

⑤按键单元：通过按键设置安全距离。

五、设计的进度安排：
2017410-2017415 :搜集资料、杳阅资料，复习专业课程知识，形成初步设计思路。

六、设计应收集的资料及主要参考文献:。

中文摘要目录1绪论 (1)2 超声波传感器的介绍 (2)2.1超声波传感器的概述 (2)2.2 超声波传感器的特点 (3)2.3超声效应 (3)2.4超声波传感器的应用 (4)3 单片机的介绍............................................................................... ..5 3.1 单片机的定义.. (5)3.2 单片机的特点 (5)3.3 单片机的应用 (5)3.4 AT89C51单片机的介绍 (6)4 汽车倒车测距仪的硬件设计 (9)4.1 设计的思路 (9)4.2 设计的重点与难点........................................................................ .9 4.3硬件设计的基本原理及原理图.. (9)5超声波汽车倒车测距仪软件设计 (14)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 (16)5.3 显示距离子程序和延时子程序 (17)5.4信号处理程序 (18)5.5程序中有关存储器，寄存器及标志位的内容及用途............................... .21 结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)1 绪论汽车倒车测距仪能测量并显示车辆后部障碍物离车辆的距离,同时用间歇嘟嘟声报警,间歇时间随障碍物距离缩短而缩短。

驾驶员不但可以直接观察被显示的距离,还可以用听觉判断车后障碍物距离的远近。

特别适用于长车身车辆倒车。

仪器共有三部分组成:监控器、接线盒与探测器。

监控器由单片计算机为核心的集成电路组成,发射,并接收频率稳定的40kHz超声波,根据发射信号与回波信号之间的时间差计算障碍物与车辆后部的距离。

监控器安装在驾驶室驾驶员便于观察的位置,面板上有3位LED数码管显示器,清晰悦目,小数点固定在第一位数后, 显示单位精确到厘米。

《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。

目录第一章设计方案与实现1第二章硬件电路的功能设计22.1 AT89S52性能描述22.2 超声波发射电路22.3超声波接收电路32.4温度测量电路42.5显示电路4第三章软件结构及流程图5第四章心得体会7参考文献7第一章设计方案与实现超声波是指频率超过20 KHZ的声波，因其具有指向性强，在介质中衰减小传播距离远等特点，经常用于实现距离的测量。

为了以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。

完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。

超声波传感器有发送器和接收器。

超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换为超声波，发射超声波，在收到回波的时候则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的常用方法有渡越时间法、频差法、幅值法等。

其中，渡越时间法因其原理简单，实现方便，而被广泛采用。

利用超声波采取渡越时间法测量距离的基本理是：超声波测距系统控制器通过发送定频率的脉冲信号，激励超声波发送器产生超声波，超声波通过介质到达障碍物表面，形成反射波，反射波再经介质传播返回到接收器，由接收器把声波信号转换成电信号，由控制器测出超声波从发射声波到接收所需的时间，再根据超声波在介质中的传播速度，用式S =C t／2计算出距离，式中的C为超声波声速，单位( m ／S) ；t为超声波从发射声波到接收所需的时间，单位( S) ；S为所测得距离，单位( m) 。

由于超声波的传播速度C会受到空气中温度、湿度、压强等因素的影响，其中受温度影响最大。

为此，只要测得从发射声波到接收所需的时间及现场环境温度就可以计算出发射点与目标之问的距离。

如图1所示，本系统硬件部分由AT89S52控制器、超声波发射电路、接收电路、温度测量电路，声音报警电路和LCD显示电路组成。

汽车行进时LCD显示环境温度，当倒车时，发射和接收电路工作，经过AT89S52数据处理将距离也显示到LCD上，如果距离小于设定时，报警电路会鸣叫，提醒司机注意车距。

单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计说明汽车倒车测距仪是一种安装在汽车后部的设备，通过测量汽车与障碍物的距离，帮助驾驶员进行倒车操作。

单片机在汽车倒车测距仪中起着重要的作用，本文将对单片机在汽车倒车测距仪中的应用进行设计说明。

首先，单片机可以用于接收和处理传感器的距离数据。

在汽车倒车测距仪中，常用的传感器有超声波传感器和红外线传感器。

超声波传感器可以测量汽车与障碍物之间的距离，而红外线传感器可以用来检测障碍物。

单片机通过接收传感器的信号，并对其进行处理和分析，可以实时获取到汽车与障碍物的距离和位置信息。

其次，单片机可以用于控制倒车雷达系统的显示模块。

倒车雷达系统通常配备有LED或LCD显示屏，以便驾驶员可以清楚地看到障碍物的位置和距离。

单片机可以通过 controlling the display module to show the distance information in a clear and intuitive way. 可通过控制LED灯的亮暗程度或者在LCD显示屏上显示相应的数字或图形等方式实现。

此外，单片机还可以根据距离和位置信息，设置合适的警示灯或蜂鸣器，在驾驶员靠近障碍物时发出警告信号，提醒驾驶员做出及时反应。

此外，单片机还可以用于控制倒车雷达系统的数据处理和算法。

倒车雷达系统需要根据传感器获取到的数据计算出汽车与障碍物的距离，并判断是否有碰撞的危险。

单片机在此起到一个重要的作用，它可以根据预先设定的算法和逻辑来处理传感器数据。

可以通过采样和滤波技术，对传感器数据进行平滑处理，以减少误差和干扰。

同时，还可以根据不同的距离阈值设置不同的报警等级，以便根据距离的不同给予不同的警示。

另外，单片机也可以用于倒车雷达系统的通信功能。

倒车雷达系统通常需要与车辆的中控系统或者显示屏进行通信，以便将距离和位置信息传输到车辆的显示设备上。

通过单片机，可以实现与车辆系统的串口通信，将数据传输给车辆系统，并实时更新显示屏上的信息。

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。