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通过详细列举汽车倒车防撞报警器的若干代演变历程，分析了报警器的研究背景及意义，比较提出了报警器存在的各类问题，同时分析了在超声波测距基础上研发的该类产品的原理和方法。
详细介绍了在AT89C51单片机基础上同时结合超声波脉冲测距的设计出的一款汽车倒车防撞报警器。
通过测量超声波在空气中传播的时间和速度计算得到所测量距离。
详细介绍了超声波测距的基本要求及各类物件的特性，概括性的分析了硬软件模块部分的设计原理与方法，具有很高的可用性。
关键词：超声波；AT89C51；防撞；测距The design details a collision alarm car reversing several generations of evolution, to analyze the background and significance of alarm, comparing various issues raised alarms exist, and analyzes the development of ultrasonic distance measurement based on the principles and methods of the class of products. The design described in detail based on AT89C51 microcontroller combined with the design of ultrasonic pulses ranging reversing out of a car crash alarm. The design of the distance calculated by the measured time and the propagation velocity of ultrasonic measurement in air. Papers detailing the characteristics of the basic requirements of ultrasonic ranging and various objects, broad analysis of the hardware and software design principles and methods section of the module, with high availability.Keywords: ultrasonic; AT89C51; anti-collision; ranging1 绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 存在的问题 (2)2 超声波测距原理 (3)2.1 测距方法的主要类型 (3)2.2 选题使用的测距方法 (4)2.3 超声波测距原理及实现 (4)3 单片机的选择 (4)3.1 AT89C51的简介 (4)3.2 AT89C51的主要性能参数 (5)4 系统工作原理 (5)4.1 硬件部分设计 (6)4.1.1 超声波发送模块 (6)4.1.2 超声波接收模块 (6)4.2 语音电路 (7)4.3 软件部分设计 (8)4.4 调试与优化 (10)5结论 (10)参考文献 (11)致谢 (12)1.1 课题研究背景及意义社会在进步，经济在发展，汽车已经成为人们出行必不可少的工具，交通拥堵情况日趋严重，不同级别的车辆事故也越来越频繁，给人们的人身安全和经济状况造成了或多或少的威胁，在这种情况下，设计一种响应速度快，可靠性高，经济实用的汽车防撞预警系统显得尤为重要。
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。
基于超声波测距的汽车倒车报警器设计引言：随着汽车保有量的不断增加，交通事故的发生频率也在逐年上升。
据统计数据显示，导致交通事故的常见原因之一就是倒车操作不当。
为了减少倒车事故的发生，汽车倒车报警器应运而生。
其中，基于超声波测距的汽车倒车报警器成为一种常见的解决方案。
本文将对基于超声波测距的汽车倒车报警器进行设计。
一、原理介绍超声波测距是利用超声波在空气中传播到达障碍物后反射回来的时间差来计算与障碍物的距离的一种技术。
在汽车倒车报警器中，通过将超声波传感器安装在车辆的后部，可以测量车辆与障碍物之间的距离。
当距离过近时，报警器会发出声音或者光信号来提醒驾驶员。
二、硬件设计1.超声波传感器：选择一款高性能的超声波传感器，它能够发送超声波信号并接收反射回来的信号，测量距离。
2.控制器：选用一款可编程的微控制器，用于处理和控制超声波传感器的信号，以及控制报警器的工作。
3.报警器：可选用蜂鸣器、LED灯或者液晶屏等报警装置，用于向驾驶员发出警告信号。
4.电源：选用稳定的直流电源供给整个系统，包括超声波传感器、控制器和报警器等。
三、软件设计1.初始化：在系统上电后，初始化控制器和超声波传感器，设置相应的参数，如采样率、测量范围等。
2.超声波测距：控制器通过超声波传感器发送超声波信号，测量信号反射回来的时间差，然后利用速度乘以时间差的一半来计算距离。
3.距离处理：将测得的距离与设定的安全距离进行比较，如果距离过近，则控制报警器发出声音或者光信号。
4.报警模式：可以设计多种报警模式，如声音频率逐渐加快、LED灯闪烁等，以提醒驾驶员注意。
四、优化设计1.多传感器设计：可以将多个超声波传感器分布在车辆周围，以提高测距的准确性，并增加障碍物的识别能力。
2.声音控制：可以引入声音控制模块，当车内有人讲话或者发出声音时，报警器暂时关闭，避免误报。
3.防水设计：考虑到汽车经常遇到雨水等恶劣环境，对超声波传感器和控制器进行防水设计，以保证系统的稳定性和可靠性。
本科毕业论文（设计）题目汽车倒车超声波报警器的设计与实现汽车倒车超声波报警器设计与实现摘要汽车倒车一直都是困扰驾驭员，尤其是菜鸟。
倒车超声波能用声音或更为直观的方式奉告驾驭员周围障碍物的状况，协助驾驭员看清视野死角和消除视野含糊的缺点，提高驾驶安全性。
这篇文章着重介绍了一种根据AT89C51单片机的超声波脉冲测距的倒车防撞报警器的设想。
该设想用超声波在空气中传播速度为判断条件,使用超声波的反射，测出间隔。
论文阐明了超声测距的基本原理及超声传感器的特性，并在超声测距原理的基础上,指出了体系的整体构成，以蜂鸣器报警作为特别提示，具有很强的实用性。
关键词超声波；防撞；传感器；报警器；控制系统关键词：倒车雷达超声波单片机SPCE061AABSTRACT The back-draft back sight is not good always puzzles the pilot, specially novice's difficult problem.The back-draft radar can or a more direct-viewing form informs around the pilot by the sound the obstacle situation, helps the pilot to clean the field of vision dead angle and the elimination line of sight fuzzy flaw, enhances driving the security.This article introduced one kind in detail based on AT89C51 monolithic integrated circuit ultrasonic wave pulse range finder back-draft proximity wamer design. This design take the ultrasonic wave in the air the propagation velocity as the determination condition, the use ultrasonic wave reflection, the survey distance.The paper has outlined the supersonic range finder basic principle and the supersonic sensor characteristic, and in the supersonic range finder principle foundation, proposed the system overall constitution, reports to the police by the buzzer took the warning reminder, has the strong usability.KEY WORDS Ultrasonic; anti-collision; sensor; alarm; control system目录1 前言1.1 国内外发展的概况以及存在的问题 .............................. 错误！未定义书签。
汽车倒车防撞告警器的设计摘要最近几年来, 随着中国经济的高速进展和居民生活水平的不断提高，居民拥有汽车的数量愈来愈多。
道路上、停车场变得愈来愈拥堵。
咱们驾车穿行、拐弯、倒车等总次数不断增加，而汽车驾驶员视野又是超级有限，碰撞和拖挂的事故时有发生，夜间就更不平安了。
驾驶员希望能有一种汽车报警系统，在行驶的时候能够不断测量车辆车尾与后面障碍物的距离（或车与车的距离）而且，能够在仪表板上显示出来，并在不同的警示距离范围发出不同的报警信号，以提高驾驶的平安性。
随着单片机技术在各领域普遍应用，使得由单片机组成的应用装置加倍灵活、稳固. 以往超声波技术在测量、测距等领域的应用是采纳超声波专用集成电路组成的，电路固定应用不灵活。
随着单片机技术的不断进展，单片机技术和超声波技术的不断结合，超声波技术的应用前景加倍广漠。
关键词：报警，超声波，传感器，测距Reversing alarm anticollision designAbstractWith the rapid economic development of china and continuous improvement of living standards in recent years, residents have more and more cars. So Roads and parking lots become more and more crowded. the total number of driving、turning、reversing is growing, while car drivers′vision is very limited, collision and trailer accidents often occur, even more unsafe at night. drivers hopes to have a car alarm system, which can measure the distance between the rear and the obstacle (or the distance among the vehicles) while driving; and the distance can be displayed in the dashboard in order to improve driving safety, the various alarm signals was given out with the different alarm scope . With SCM technology used widely in various fields, the application device made by the SCM becomes more flexible and stable. While in the past, the application of ultrasound technology in the measurement is formed by specific ultrasound integrated circuit, the inflexibility in the circuit fixed application often happened before. With the continuous development of SCM technology, SCM technology and ultrasonic technology continues to combine, ultrasound technology have much broader prospects.Keywords: warning、ultrasonic、sensors、location目录1绪论 (1)课题的背景及目的 (1)国内外研究状况 (1)课题研究方式 (1)2 课题的方案设计与论证 (3)系统整体设计 (3)设计方案的论证 (4)3 系统的硬件结构设计 (6)单片机的选择 (6)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位RST 9脚 (8)发射电路的设计 (9)接收电路的设计 (11)显示报警模块的设计 (13)4 系统软件的设计 (17)超声波汽车防撞电路的算法设计 (17)主程序流程图 (18)超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1绪论课题的背景及目的随着汽车工业的快速进展，拥有私家轿车的人愈来愈多，将会显现的交通问题也会随之愈来愈多。
汽车倒车报警器的设计周嵘１，任志阳２（１．宁波大学工学院，浙江宁波３１５２１ｌ；２．南京理工大学，江苏南京２１００１４）摘要介绍了汽车倒车报警器的设计原理以及实现方法。
阐述了超声波测距在具体垃Ｊ｛ｊ过程中遇到的问题以及解决方法关键词：倒车报警；超声波：铡距：声纳１前言随着社会的发展．汽车数量不断增加，人们便对汽车操作的便捷性愈加挑剔。
汽车倒车时的不便逐渐被汽车制造行业所重视。
人们希望有种装置能够实现汽车“后视”功能，在倒车时能够提示人们汽车后方是否有障碍物以及障碍物与汽车的大致距离等。
我们设计的功能是障碍物距离汽车后韶２．５ｍ时开始有报警信号，但信号间隔时间长，ＬＥＤ指示５ｍ条亮绿灯，随着距离的缩短，信号开始变得急促，在１时ＬＥＤ指示条亮黄灯，在０５ｍ时报警信号为持续长音，ＬＥＤ指示条亮红灯。
２基本原理超声波的传播速度很慢，在常温Ｆ的传播速度仅为３４０ｍ／ｓ，卢波在遇到障碍物后反射也很强，１Ｆ常适合短距离的测量。
而且超卢波的发射接收探头价格低廉，国内有很多工』一在大量生产，性能稳定，设Ｈ者选择的余地也很大，我们采用１６ｍｍ直径的全密封压电陶瓷超声波发射和接收探头。
探头允许工作温度范围为一２０℃一＋８０℃．中心频率４０ｋＨｚ。
发射角与接收角均为６０。
的锥角。
考虑剑单组探业不能把整个汽车后部实现超声波覆盖，因此采用后部的左中右：处安装探头的方法予以解决。
单片机ｃＰｕ采用ＡＴ８９ｃ２０５１．其指令与Ｍｃｓ一５１完全兼容，但只有２０个引脚．体税小，这个ｃＰｕ具有１５个ｕＯ口．完令能够满足设计需要。
单片机的时钟频率为１２ＭＨｚ，这样，单片机的计时分辨率为ｌｕｓ。
电路框图，如图ｌ所示。
CPU产生一串４０ｋＨｚ的脉冲信号给发射头ｌ，同时计时开始．在发射完牛后，再适迟一小段日时间，日的是为了避免单片机对发射头直接传送到接收头的信号进行响应而不能正常工作。
延时后，单Ｈ机开始对接收头ｌ的信号进行响应，在５０mｓ内，如果有信号，则进行距离计算并记录。
汽车倒车防撞报警系统设计引言 (1)1.方案选择与分析 (2)1.1 实现功能 (2)1.2 系统总体方案介绍 (3)2.系统硬件设计 (4)2.1 SPCE061芯片特性 (4)2.1.1 SPCE061简介 (4)2.1.2 芯片特性 (5)2.2 电源模块 (5)2.3 放音模块 (6)2.4 超声波测距模组 (7)2.4.1 超声波谐振频率发生电路，调理电路 (7)2.4.2 超声波回波接受处理电路 (7)2.4.3 超声波测距模组电源接口 (8)2.4.4 超声波测距模式选择跳线 (8)2.5 转接板 (9)2.5.1 转接板电路 (9)2.5.2 显示电路 (10)3.系统软件设计 (11)3.1 软件结构 (11)3.2 超声波测距原理 (11)3.3 各模块程序说明 (13)3.3.1 超声波测距程序 (13)3.3.2 语音播放程序 (15)3.3.3 显示刷新程序 (17)3.3.4 主程序 (18)4.连接操作与说明 (20)结论 (22)参考文献 (23)引言倒车报警又称泊车辅助系统，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，现在市场上的倒车报警大多采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，启动倒车报警，在控制器的控制下，由装置于车尾保险杠上制器进行数据处理，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。
倒车报警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报警系统，语音提示报警（0.35m~1.5m）范围内的障碍物。
汽车倒车雷达声光报警器设计汽车倒车雷达声光报警器设计摘要本设计从实验研究分析的角度，分析了汽车倒车雷达系统基本设计原理。
较详细介绍一种超声波测距系统以及根据该系统设计研制出的汽车倒车雷达声光报警器，提醒司机刹车。
设计采用超声波传感器，成本低廉，设计简单。
实际倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，利用单片机计算出车体与实际距离，然后，提示给司机，使停车或者倒车更容易，更安全。
因此，安装倒车雷达对安全驾驶有十分重要意义。
给驾驶员提供更轻便的驾驶感，减少一些不必要的交通问题。
因此个人认为有很好的实用价值和很大的上升空间。
目录一、绪论............................................................1.1、国内外发展概况以及存在的问题...................................1.2、设计目的.......................................................1.3、研究意义.......................................................1.4、设计要求.......................................................二、实验元件........................................................三、文献综述........................................................四、倒车雷达原理....................................................五、方案选择........................................................1、测距传感器选择：.................................................2、微处理器选择：...................................................3、语音报警器的选择：...............................................六、实验电路图......................................................1、超声波测距系统...................................................2、汽车倒车防撞测距报警系统.........................................3、声光报警电路图...................................................七、硬件设计和软件设计..............................................八、实验现象........................................................九、结论............................................................一、绪论1.1、国内外发展概况以及存在的问题随着社会经济发展交通运输业日益兴旺，汽车数量也在大幅度攀升。
理工大学本科毕业论文（设计）题目《汽车倒车超声波报警器的设计与实现》系专业学号学生姓名指导教师起讫日期工作地点目录绪论 (1)1汽车倒车超声波报警器的设计背景 (2)1.1汽车倒车超声波报警器的设计意义 (2)1.2汽车倒车超声波报警器的发展 (2)1.3课题的主要研究内容和目标 (2)2超声波基本发展史及原理 (3)2.1超声波发展简史 (3)2.2超声波的应用 (3)2.3超声波测距的方法 (5)3系统整体设计 (7)3.1系统整体设计框图 (7)3.2硬件选型 (7)3.2.1超声波探头的主要参数 (7)3.2.2单片机的选择 (9)3.2.3其他元器件的选择 (10)4硬件电路设计 (11)4.1 单片机外围电路设计 (11)4.2超声波发射接收电路 (11)4.2.1超声波发射电路 (11)4.2.2超声波接收电路设计 (12)4.2.3超声波测距模块 (13)4.3显示报警电路设计 (13)4.3.1数码管显示电路设计 (13)4.3.2报警模块电路设计 (14)5系统软件设计 (15)5.1主程序设计 (15)5.2中断处理程序设计 (16)5.3计算及显示模块程序设计 (17)5.4报警模块程序设计 (17)6系统调试 (18)结论 (20)参考文献 (21)附录程序代码 (22)汽车倒车超声波报警器的设计与实现摘要本文全面、深入、系统地介绍了汽车倒车超声波报警系统的设计。
本设计主要是将超声波的特点和优势与单片机的特点和优势相结合，设计出的一种基于STC89C51单片机和HC-SR04超声波测距模块的汽车倒车超声波报警系统。
其中用到的单片机是由全球微控制器研发制造领先企业美国Atmel 公司生产的STC89C51。
本设计是将硬件结构和程序设计两个部分结合起来的。
其中硬件部分分为六大块，分别为单片机控制电路、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。
软件部分主要由主程序、超声波发射接收子程序、距离计算子程序及显示子程序等组成。
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。
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1.绪论------------------------------------------------------------2 1.1设计任务与要求------------------------------------------------2 1.2研究背景及目的------------------------------------------------2 1.3方案比较------------------------------------------------------21.4超声波测距方法------------------------------------------------32.系统整体设计----------------------------------------------------5 2.1系统整体设计框图----------------------------------------------5 2.2硬件选型------------------------------------------------------5 2.2.1超声波探头的中心频率及主要参数-------------------------5 2.2.2单片机的选择-------------------------------------------72.2.3其他元器件的选择---------------------------------------73.硬件电路设计----------------------------------------------------8 3.1单片机外围电路设计--------------------------------------------8 3.2超声波发射电路设计--------------------------------------------8 3.3超声波接收电路设----------------------------------------------9 3.3.1CX2016A简介--------------------------------------------9 3.3.2超声波接收电路-----------------------------------------10 3.4 LED显示电路--------------------------------------------------113.5报警电路设计--------------------------------------------------134.软件系统总体设计-----------------------------------------------135.误差分析-------------------------------------------------------18 参考文献---------------------------------------------------------19 课程设计总结-----------------------------------------------------19 附录-------------------------------------------------------------201.绪论1.1设计任务与要求设计题目：汽车倒车报警器的设计设计要求：自动实时分段显示距离并进行声音提示1.2研究背景及目的随着社会经济的发展,交通运输业日益兴旺，我国汽车的数量逐年攀升。
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。
在享受汽车给我们带来便利的同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。
本文介绍的倒车报警器，与汽车配备的倒车雷达原理和用途一致，都是利用超声波测距原理实现实时测距，都是用作“泊车辅助装置”，可称作“简单型”的倒车雷达。
但相比市场上各种价格昂贵的倒车雷达产品，本文介绍的倒车报警器，价格更为经济，电路更为简单，精度也能满足常用要求。
报警器的主要作用是在倒车时，利用超声波测距原理，由装置于车尾保险杠上的超声波传感器发送超声波，超声波遇到障碍物后反射至超声波传感器，从而计算出车体与障碍物之间的实际距离，再给驾驶员以提示，使停车和倒车更容易、更安全。
该装置能够在驾驶员视野的死角处，通过LED显示、声音等形式为驾驶员提供信息和警示来告知驾驶员周围障碍物的情况，使驾驶员能够更清楚的了解周围障碍物的情况，对驾驶员的起步、泊车、倒车等环节有很大帮助，提高了驾驶的安全性。
1.3方案比较在现代测距系统当中，主要有以下测距方法：1）毫米雷达测距毫米雷达测距能够探测多目标，多目标分辨力好，探测精度高，受天气影响小，但存在电磁干扰问题，必须防止因雷达装置相互间以及其他通信设施的电磁波干扰而发生误动作，其多用于高速公路上的防追尾碰撞。
2）摄相系统测距目标摄像系统模仿人体视觉原理，测量精度高，但目前价格较高，同时受到软件和硬件制约，成像速度较慢。
3）激光测距由于激光测距受恶劣的天气，汽车的激烈震动，反射镜表面摩损，污染等因素的影响，使反射的激光束在一定功率上探测距离比可能探测的最大距离减少1/2到1/3损失很大，影响探测精度，所以它一般都应用于防追尾碰撞当中。
4）红外测距它主要应用于夜间行车或在军事上使用。
5）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。
综合以上方案可以得出，超声波总体较优，故采用超声波。
1.4超生波测距方法超声波测距的方法主要有三种：相位检测法、幅值检测法和渡越时间法。
相位检测法检测精度高，但是检测距离有限，达不到本设计的要求。
由于超声波在传播过程中，由于空气杂质含量不同，衰减系数也不一样，声波幅值检测法的检测精度和稳定性受到很大的限制，所以此种方法也不适合。
而渡越时间法工作原理简单，电路容易实现。
但是由于气体介质对超声波存在反射和散射，使得超声波在传播过程中有很大的衰减，超声波的最大检测距离因此受到一定程度的限制。
另一方便面超声波的最大检测距离与传感器的发射功率和电路的放大倍数有关，发射功率越大，电路的放大倍数越大，接收电路的灵敏度越好，检测距离就越远。
因此可以通过提高放大倍数和采用发射功率较大的超声波探头来解决此问题。
此外超声波在空气中的传播速度与温度有很大关系，因此需对其进行温度补偿，而温度补偿在软件和硬件上也很容易实现。
综上，本设计的测距方法采用渡越时间法。
具体测距原理阐述如下。
由于超声波也是一种声波，其声速V 与温度有关。
在使用时，如果传播介质温度变化不大，则可近似认为超声波速度在传播的过程中是基本不变的。
如果对测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法对测量结果加以数值校正。
声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。
这就是超声波测距仪的基本原理。
如图所示： t超声波发射 障碍物SHθ超声波接收图1θcos S H = （1-1）)(H L arctg =θ （1-2）式中:L---两探头之间中心距离的一半。
又知道超声波传播的距离为:vt S =2 (1-3)式中:v —超声波在介质中的传播速度；t —超声波从发射到接收所需要的时间。
将（1—2）、（1—3）代入（1-1）中得：]cos[21H L arctg vt H = (1-4)其中,超声波的传播速度v 在一定的温度下是一个常数(例如在温度T=20度时,V=344m/s)；当需要测量的距离H 远远大于L 时,则(1—4)变为:vt H 21= (1-5)所以,只要需要测量出超声波传播的时间t,就可以得出测量的距离H 。
2.系统整体设计2.1系统整体设计框图本设计以AT89C51单片机为核心，通过扫描按键的状态，由声波换能器TCT40-16TR1发出40KHz 的超声波方波信号，有定时器T0产生方波驱动信号，同时，启动计数器T1，用来计数，也就是测算方波发射到接收所需要的时间。
经障碍物反射后由超声波接收换能器接收反射信号，经放大电路放大后，由P1.7来接收超声波反射信号，当接收到该信号后，关闭计数器T1，记下此时的时间，转入执行计算距离子程序，由子程序计算距离，并启动LED 显示其数值。
整个系统结构框图如图2所示：图2 系统框图 2.2硬件选型2.2.1超声波探头的中心频率及主要参数一、主要参数（1）中心频率中心频率，即压电晶片的谐振频率。
当施加于它两端的交变电压频率等于晶片的中心频率时，输出能量最大，传感器的灵敏度最高。
