汽车倒车报警系统论文

文献综述毕业设计题目：汽车防撞报警系统超声波测距的研究汽车防撞报警系统的设计陈吉鸣(电子信息工程2班 Xb11610204)1 前言自从1886年1月29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126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。

目前，在每年的车祸中有120多万人死亡，1200多万人伤残，全球50%的交通事故受害者年龄在15-24岁，每年交通事故造成的经济损失达5180亿美元，相当于每年发生两次日本广岛核爆炸[1~2]。

美国高速公路交通安全管理局NHTSA表示，每年因倒车事故导致的平均死亡人数达292人[3]。

伴随着汽车保有量的增加和诚实布局的日益密集化，汽车活动空间越来越小，特别是汽车倒车时司机由于视野不能很好的达到后面加上车后盲区，使得倒车事故逐年上升。

对于公路交通事故的分析表明，超过65%的交通事故属于追尾相撞，80%以上的交通事故是驾驶员由于反应不及时引起的[4]。

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，汽车防撞报警系统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。

因此，本次课题我们采用了基于单片机的超声波测距技术来设计汽车防撞报警系统。

2 汽车防撞报警系统的现状汽车防撞系统的快速发展始于20世纪末21世纪初，经过几年的时间，随着技术发展和用户需求的变化，汽车防撞系统在几年的时间里大致经过了六代的演变[5]。

第一代：倒车时通过喇叭提醒。

“倒车请注意”！想必不少人还记得这种声音，这就是倒车雷达的第一代产品，只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意，不能算真正的倒车雷达，基本属于淘汰产品。

第二代：采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。

这是倒车雷达系统的真正开始。

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。

超声波汽车倒车警示器设计毕业论文目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。

目录.. (1)第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计意义 (1)1.4设计内容 (2)第2章方案比较与选择 (3)第3章超声波测距原理 (6)3.1 超声波的原理及应用 (6)3.1.1超声波的物理特性 (6)3.1.2超声波的衰减 (6)3.1.3超声波的波形 (7)3.2 测距原理 (7)3.2.1超声波的传播速度 (7)3.2.2超声波的测距原理 (8)3.3超声波传感器 (8)第4章超声波发射电路 (10)4.1超声波发射电路工作原理 (10)4.2元件选择 (11)4.2.1 UCM--T40K1简介 (11)4.2.2 LM567简介 (12)4.2.3 S9013简介 (13)第5章超声波接收电路 (14)5.1超声波接收原理 (14)5.2元器件选择 (15)5.3 锁相环电路部分 (16)5.4元器件选择 (18)第6章语音提示电路 (20)6.1电路工作原理 (20)6.2电路组成 (20)6.3 元器件选择 (20)6.3.1 LM386介绍 (20)6.3.2 HFC5214语音集成电路 (22)6.3.3 扬声器BL (23)第7章倒车警示器电路 (24)7.1电路工作原理 (24)7.2元器件清单 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章绪论1.1选题背景随着科技发展的不断进步，自动测量的技术不断更新，非接触式测量技术也有了长足的发展。

在很多工控场合，测量的物体是不能够直接接触到的，或者测量的物体不宜直接接触。

这时要用到非接触式测量仪器。

自发现压电效应和逆压电效应后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法。

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计一、本文概述本文针对汽车安全驾驶领域的重要需求，详细探讨并设计了一种基于超声波测距技术的汽车倒车防撞报警系统。

随着城市交通环境复杂性的增加以及人们对行车安全意识的提高，如何有效防止因驾驶员视线盲区和操作失误引起的倒车碰撞事故成为研究热点。

本系统利用超声波传感器作为主要探测元件，通过发射和接收超声波信号来精确测量车辆与后方障碍物之间的实时距离，并结合智能算法分析处理这些数据，以便在车辆靠近障碍物到危险距离时及时发出报警提示，辅助驾驶员做出正确决策，从而显著提升倒车安全性。

文章首先阐述了该系统的背景意义和技术原理，随后深入剖析超声波测距方法及其在汽车应用中的优势和挑战接着，详细介绍了系统架构设计，包括硬件组成（如超声波传感器模块、信号处理电路、报警装置等）及软件算法实现通过实验验证了系统的性能指标，探讨其在不同工况下的稳定性和准确性，并对未来可能的优化方向进行了展望。

通过本文的研究，期望能为汽车主动安全技术的发展贡献一份力量，推动相关产品的实际应用与普及。

二、超声波测距原理及技术超声波测距技术是利用超声波在空气中的传播特性来实现距离测量的方法。

超声波是一种频率高于人耳能听到的上限（约20kHz）的声波，它在空气中的传播速度相对恒定，约为343米秒。

这一特性使得超声波非常适合用于精确的距离测量。

超声波测距的基本原理是发射器发射出一定频率的超声波，当这些波遇到障碍物时会发生反射，反射波被接收器接收。

通过测量超声波发射和接收之间的时间差，可以计算出超声波传播的距离。

由于超声波的传播速度是已知的，因此可以通过以下公式计算距离：这里的“时间差 2”是因为超声波需要从发射器传播到障碍物，再从障碍物反射回接收器，所以总时间是往返时间。

在汽车倒车防撞报警系统中，超声波传感器通常被安装在汽车的尾部。

当驾驶员开始倒车时，系统会自动激活传感器，传感器开始发射超声波。

超声波遇到车辆后方的障碍物时反射回来，被传感器接收。

基于单片机倒车防撞报警系统设计XXX（XX学院物理系，XX 253023）摘要论文的内容是基于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A T89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞报警系统。

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。

本文采用一种简单易行的测距原理建立了防撞报警系统,具体分析了倒车防撞系统的设计原理及各部分元件的设计方案，充分描述了超声波测距的原理及应用，并介绍了我国在超声波测距的发展现状，不过还有一些无法避免的测量误差，还需日益俱进的科学发展加以解决。

关键词AT89C51；超声测距；倒车防撞1 引言1.1 研究的目的和意义汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。

汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。

随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。

电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。

应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。

近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用[1]。

在过去20～30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。

安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。

所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。

本科死结业安排报告之阳早格格创做教院物理与电子工程教院博业电子疑息工程论文题目：汽车倒车防碰报警器安排教死姓名指挥西席班级教号完成日期：2014 年 12 月题目：汽车倒车防碰报警器物理与电子工程教院电子疑息工程教号[戴要]本安排是以鉴于AT89S51单片机的超声波测距，可用做汽车停车仄安辅帮拆置，该拆置不妨数码管隐现驾驶员距障碍物多近，并正在距障碍物一定警戒距离时收出警报声.使驾驶员正在停车时不妨越收仄安，缩小事变的爆收.该安排硬件由单片机最小系统、超声波收射与接支电路、供电与报警电路、数码隐现电路组成.硬件主要使用汇编谈话举止.[关键词汇]AT89C51 超声波数码管测距传感器1安排任务与央供汽车业与电子业的不竭死少壮大，使得那俩者之间变得越去越稀切，俩者的相分离，引导了电气一体化那一系统的爆收.正在接通宽沉的即日,电子统制系统技能不妨使汽车的仄安性得到很大的提下.广大的去瞅其中主要有自动仄安气囊，自动门锁，自动空调，自动导航，自动车窗，统制车灯，统制座椅，倒车防碰并液晶隐现真时路况，自动诊疗汽车障碍等.正在经济不竭死少的即日，汽车那种接通工具会越去越遍及，那便会引导都会接通不竭拥挤，最要害的一面便是正在停车时有一些驾驶员不敷留神或者对付障碍物的预判距离缺累引导爆收摩揩与碰碰.如果驾驶不妨提前知讲障碍物距离多近、正在哪里，便不妨即时采与步伐，那样便不妨预防很多事变的爆收.于是，许多仄安系统由此诞死，其可分为主动仄安系统与主动仄安系统.其中主假若主动仄安系统，而现阶段对付主动仄安系统的钻研主要搁正在测距上头.本安排央供安排的汽车倒车防碰系统不妨灵验的指示驾驶员距障碍物多近，并可脚动树立正在距障碍物多近是收动报警，可灵验的遍及倒车仄安性.（1）安排一套汽车倒车防碰报警系统，央供有一台主机，汽车与物体距离小于设定值时，利用蜂鸣器举止报警.通过按键采用报警的距离并数码隐现采用的档位.（2）采与51系列单片机中的浅易型产品AT89C2051动做中央处理器，采用博用配对付的超声波组件，举止超声波旗号与电旗号的相互变换，利用超声波传感器的选频个性，对付接支到的超声波旗号举止幅值推断，进而达到分歧距离的采用与报警的脚法.1、对付完全电路的安排.2、超声波测距的估计.3、超声波测距的死区办理.4、按键对付报警值的树立.2 安排规划2．1规划比较2.1.1 激光测距激光测距主要采与脉冲法战相位法.脉冲法便是测距仪收出激光后被丈量物体反射后再次被测距仪担当，测距仪记录激光往返时间，以光速的大小乘以时间的一半去估计距离.相位法是采与无线电波的频次并对付激光束举止幅度调制，以此去丈量调制光往返以此爆收的相位延缓，用调制光的波少算此相位延缓代表的距离.其便宜是激光的丈量距离很近、速度很快，丈量细确.缺面是制价比较下.黑中线测距的本理是利用黑中线正在逢到分歧距离的障碍物时反射回去的强度分歧去举止丈量.便宜是制价廉价，缺面是不敷细确，目标性短佳.2.1.3 超声波测距超声波测距的本理是利用超声波正在收射后逢到障碍物后会反射回去，计录其从收射到反射回去的时间，而后以时间的一半乘以超声波正在气氛中传播的速度便可得出与障碍物间的距离.超声波测距正在中少距离的细度比黑中线下，易于统制目标，能量消耗缓.制价比黑中线下但是少于激光，仄安比较下.概括以上规划不妨得出，规划三总体较劣，故采与规划三.图2.2是电路总体结构框图，包罗51单片机最小系统，HC-SR04超声波测距模块，LED数码管隐现电路，蜂鸣器报警电路战按键电路.51单片机正在开用后由P0.1心爆收脉冲旗号通过搁大电路后传递到超声波收射探头，爆收超声波，正在收射电路开用时，单片机共时开用中断步调，利用中断定时器的计数功能记录从收射到接支超声波所用的时间.当接支到返回的超声波后，对付单片机举止中断申请，真止中部中断子步调，开初估计距离.正在采用器材时，最易采用的是超声波探头，HC-SR04超声波测距模块测距的细度最下可达3MM，而尝试盲区仅为2CM，且内含超声波收射与接支器.超声波的收射与接支是合并的，所以必须央供俩个探头为共一火仄线，为了缩小由于丈量距离战旗号正在气氛中传播而引起的缺面，央供俩探头不克不迭靠太进，概括百般资料，HC-SR04俩探头间距约莫为6CM，最切合本安排，故采与了HC-SR04超声波测距模块.其余器件分别是7*9万用板、STC89C51单片机、74hc573、40P IC座、20P IC座、4p母座、四位一体共阳数码管、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 晶振、按键*3、自锁开关、DC电源插心、导线若搞、焊锡若搞、电池盒+DC电源插头.3 安排本理分解本安排汽车倒车防碰报警器主要利用HC-SR04超声波模块丈量与被测物的距离，而后将其反馈给单片机，再通过数码管将其隐现出去，用单片机去统制是可收出警报声，可通过按键去树立报警的距离，电源采与5 V稳压曲流电源.下图3.1为完全电路本理图：图3.1 电路总本理图3.1.1 单片机的个性咱们使用的AT89S51单片机是矮电仄、下本能CMOS 8位单片机，其戴有4K字节闪烁可编程可揩除只读保存器的矮电压、下本能COMOS8的微处理器，真止速度最下可达90MHz，功耗很矮.该器件有40引足，速度较快，代价廉价，烧录便当，通过串心即可下载，还不妨真止正在线编程.单片机的引足如图3.2所示.图3.2 51单片机的引足图3.1.2 单片机最小系统3.1.3 复位电路为保证微机系统中电路宁静稳当处事，复位电路是必不可少的一部分，复位电路可正在供电时提供复位旗号，当电源宁静后撤消复位.电路图如图3.4所示：3.1.4 晶振电路晶振电路是单片机系统仄常处事的包管，惟有当单片机系统仄常处事是振荡器才会起振.当振荡器不起振，证明系统出现了障碍.晶振电路如图3.5所示：图3.5 晶振电路3.2 启动隐现电路及报警电路隐现电路采与LED数码管隐现，当超出已设定的距离时，蜂鸣器战LED可真止报警功能并可通过按键真止有限距离的安排.3.2.1 LED数码管隐现电路LED数码管隐现模块主要由一个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战dp端贯串正在所有去担当单片机PI心所爆收的段码.S1，S2，S3，S4引足用去担当单片机P2心爆收的段码.本系统采与动背扫描办法.当数码管接支到段码后由COM端统制那一位数码管被面明.正在轮流面明数码管的历程中，由于每个数码管被面明的时间格中短促，给人影像便是一组宁静的数码隐现.简曲本理图如图3.6所示：3.2.2 蜂鸣器战LED报警通过单片机给定分歧频次去使蜂鸣器收出报警声.模块如下图3.7所示：3.3 HC-SR04超声波测距模块3.3.1 HC-SR04超声波测距模块的本能个性HC-SR04超声波测距模块测距的细度最下可达3MM，而尝试盲区仅为2CM，且内含超声波收射与接支器.反应速度快丈量周期仅为10ms，俩个探头位于共一火仄线，切距离约莫为6cm.模块上另有LED指示，便当瞅察战尝试.本理如下：（1）可自动收支840KHZ的圆波，检测旗号是可有返回；（2）必须给起码10us的下电仄旗号；（3）当有旗号返回时，IO心输出一个下电仄，此时超声波收射到返回的时间即是下电仄持绝的时间.（4）当TRIG从0形成1是，主统制板开用.（5）当超出10ms扔不出现150us的0旗号时，表示前圆无障碍.HC-SR04的形状及管足排列如图3.8所示.（1）VCC为5V电源；（2）GND为天线；（3）TRIG触收统制旗号输进；（4）ECH0反响旗号输出.图形状及管足排列图HC-SR04的电气参数如表3.9所示：3.3.3 HC-RS04超声波测距本理图3.10 超声波模块由上时序图可瞅车，只消提供10us的一个脉冲触收旗号，便会循环收出8个40KHz的脉冲.当检测到左回波旗号后则会输出反响旗号.反响电仄输出与检测距离成正比.那样便可由旗号的收射与反响时间隔断估计出距离.距离=下电通常间*声速（340M/S）/2.3.4 按键树立电路通过按键去真止报警距离的变动，一个按键用去真止报警距离的删大，一个按键用去真止报警距离的减小，一个按键用去加进树立报警距离步调战决定变动的报警距离.按键电路如图3.12所示：：图3.12 按键电路图4 安排的历程系统步调主要包罗主步调、按键子步调、数码隐现步调、报警子步调等.其完全框图如下图4所示：HC-RS04的丈量距离值，按键统制灵验距离节制，当丈量的值超出预设值时，蜂鸣器收声报警.如图4.1所示：供电后单片机开初初初化，而后调用隐现子步调，检测障碍物是可存留，如果存留则读出距离值，此次运止中断，如果不存留则返回沉新运止.隐现数据子步调的主要功能便是把超声波模块丈量后的截止经单片机处理完成的距离隐现正在数码管上.隐现数据子步调过程图如图4.2所示.供电开初后，开初赋型战位，此次运止中断.报警子步调的主要功能是正在距离值超出预警值时，不妨使蜂鸣器收声进而达到报警的脚法.报警子步调过程图如图4.3所示.当给单片机供电后，开初运止，若果丈量距离超出预设值则蜂鸣器开初报警，此次运止中断，如果不超出预设值，则不收出警报偏偏沉新开初检测.按键子步调的主要功能是灵验距离可调，功能键安排上限，再次功能键安排下限，再次按功能退出.按键子步调过程图如图4.4所示.当给单片机供电后，步调开初运止，按下按键开初设定灵验距离，再次按下另一个决定按键，则决定此次的设定距离值，运止中断，如果不按键举止设定或者决定，则脆持本有设定值.5 安排的截止本汽车倒车防碰报警器拆置以HC-SR04超声波测距模块为主体，核心频次是为40KHz，拆置时脆持俩超声波探头正在共一火仄线上.其余硬件的组拆战连线焊接按电路PCB图依次对接即可.超声波测距需要丈量的是从收射超声波到接支的时间好，其灵验旗号即为经反射后的余波旗号，所以规躲余波旗号时减小缺面最主要的脚法.超声波所能丈量的最近距离与传感器的启动功率、丈量要领有很大关系.从表里上去道本安排系统采与的超声波模块测距时存留的盲区约莫为2 cm安排，丈量距离范畴为2 cm～5 m，丈量的缺面比较小，丈量隐现值宁静，不妨透彻到0.3 cm，能谦足安排央供.下图5.1是电路的PCB图：图5.1 PCB图下图5.2为电路的仿真尝试图：仿真尝试图经本量距墙丈量，本次的丈量距离为40c m，距离基天性测准，蜂鸣器爆收警报，且比较宁静，丈量情况如图5.3所示：图5.3 本量尝试图丈量距离为67cm，此时大于设定报警距离，蜂鸣器不爆收警报.本量丈量情况如图5.4所示：图5.4 本量丈量情况隐现下图为本安排调解距离的里板，初初设定距离为0.50cm，从开初数第一、第两个按钮为安排设定距离，第一个按钮删大按钮，第两个为减小按钮，第三个为复位、决定按钮.本量丈量情况如图5.5所示：图7.5 丈量情况隐现6 归纳思索6.1 缺面分解本安排正在估计战组拆历程中会爆收一定的缺面，那是不可预防的，底下对付一些大概的本果举止分解：（1）分歧温度所引起的缺面本安排的主要缺面本果便是受分歧温度的做用制成的.由资料查询可知，当俩次丈量的温好较大时，缺面也比较大，而本安排主假若动做一个倒车雷达去使用，对付细度央供不是很下，所以不举止与消温度做用的安排.（2）分歧障碍物资料分歧所引起的缺面分歧障碍物会有分歧的表面，有的表面细糙，有的表面光润，正在尝试时，表面细糙的障碍物会引导超声波集射进而做用了返回旗号，引导缺面的删大.（3）超声波模块的做用正在拆置时，超声波的收射与接支探头战障碍物间会存留一个角度，那便引导返回旗号正在加进担当探头时与担当探头也存留一个角度，进而引导了较大的缺面.那种缺面是不妨利用收射本领强、集射小的探头，或者多用几个探头去减小.（4）余波旗号的做用正在丈量时接支探头会支到一定的余波旗号，那种余波对付缺面做用很大，但是那种缺面可用硬件算法去与消，使芯片正在支到回波旗号时自动判决支到的旗号灵验回波仍旧纯波，如果是纯波便忽略掉.那样便可与消余波旗号的做用.6.2 论文的矫正本论文中不妨真止基础的测距战报警功能，且测距细度不妨达到0.3cm，丈量盲区只是惟有2cm，不妨很佳的举止距离的丈量，统制也比较便当.但是仍需矫正，采与一定的算法战统制去使所有模型不妨里临更搀纯的情况，使停车时的仄安性得到更大提下.假若驾驶员反应不即时或者注意力不集结，不克不迭即时采与步伐仍旧会有伤害，所以下一步布标是使车不妨小于一定距离时自动刹车或者加进一个液晶隐现器，真时隐现路况等，以此去使驾驶越收仄安.底下是本安排的一些缺陷与进一步矫正的一面提议：(1)本系统还该当进一步去钻研是可不妨正在搀纯的天气战路况上细确的测距及报警.(2) 正在本系统前提上，进一步开垦智能导航，智能刹车等自动化系统，使车辆的恬静性战主动仄安性得到遍及.正在安排的历程中，逢到过很多问题，正在开初查阅资料的时间出能掌控住安排的核心，本安排本去量便是一个超声波测距报警仪器，认浑真量后即可沉快的举止安排，正在安排时，对付于数码管隐现是采与动背隐现或者固态隐现犹豫了很暂，厥后正在指挥教授的带领下决断了使用动背扫描隐现的办法.由于正在电路图的安排中电路的接支战收射是合并的，所以开初时背去以合并采与超声波探头去举止组拆，但是缺面很大，厥后正在查阅相关资料战指挥教授的帮闲下才采与了超声波集成模块，果然很快便调试佳了.正在编写关于超声波测距的步调时苦恼了很暂，厥后查阅了许多资料战请培养师后成功完成了.正在此感动尔的指挥教授陈莉明.正在所有结业安排阶段，陈莉明教授对付于尔安排规划的建改战决定给了很大的帮闲.正在真物对接时也给了尔细心的指挥.正在论文的建改中也以宽紧战控制的做风，正在尔论文的主体框架战细节部分给了很多提议.如果不指挥教授陈莉明教授战其余共教的帮闲，完成那个安排对付尔去道是很易的，所以对付所有帮闲过尔的教授战共教表示深深的感动.[参照文献][1] 阎石.数字电子技能前提(第5 版)[M]．下等培养出版社,2006.[2]华成英,童诗黑.模拟电子技能前提(第4 版)[M].下等培养出版社,2006.[5]闫玉德, 等.MCS:51 单片机本理与应用:C谈话版[M].板滞工业出版社,2004.[6]丁金林.智能LRC丈量仪的安排.苏州市工做大教教报.2010年第6期[7]王恩贵. 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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：源步调/************************************************************************** *********************************//************************************************************************** *********************************/#include <reg52.H>//器件摆设文献#include<intrins.h>//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仄常模式1安排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};//报警疑息//延时100msvoid delay(void) //缺面0us{unsigned char a,b,c;for(c=10;c>0;c--)for(b=38;b>0;b--)for(a=130;a>0;a--);}//按键扫描void Key_() {//+if(S1==0) {delay(); while(S1==0) {P1=P1|0x0f; }BJS++;if(BJS==151) {BJS=0;}}//-else if(S2==0) {delay(); while(S2==0) {P1=P1|0x0f; }BJS--;if(BJS==0) {BJS=150;}}//功能else if(S3==0){delay();while(S3==0){P1=P1|0x0f;}Mode++;if(Mode==2){Mode=0;}}}/************************************************************************** ********************************///扫描数码管void Display(void){//仄常隐现if(Mode==0){if(posit==0)//数码管的米标记{P0=(discode[disbuff[posit]])|0x80;}else{P0=discode[disbuff[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=3)posit=0;P1=positon[4];P0=0x77;}//报警隐现else{if(posit==0)//数码管的米标记{P0=(discode[disbuff_BJ[posit]])|0x80;}else if(posit==3){P0=0x76;}else{P0=discode[disbuff_BJ[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=4)posit=0;}}/************************************************************************** ********************************///估计void Conut(void){time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(time*1.7)/100; //算出去是CMif(Mode==0){if((S>=700)||flag==1) //超出丈量范畴隐现“-”{Feng=0;flag=0;disbuff[0]=10; //“-”disbuff[1]=10; //“-”disbuff[2]=10; //“-”}else{//距离大于报警距if(S<=BJS){Feng=0;}else{Feng=1;}disbuff[0]=S%1000/100;disbuff[1]=S%1000%100/10;disbuff[2]=S%1000%10 %10;}}else{Feng=1;disbuff_BJ[0]=BJS%1000/100;disbuff_BJ[1]=BJS%1000%100/10;disbuff_BJ[2]=BJS%1000%10 %10;}}/************************************************************************** ********************************///定时器0void zd0() interrupt 1 //T0中断用去计数器溢出,超出测距范畴{flag=1; //中断溢出标记}/************************************************************************** ********************************///定时器1void zd3() interrupt 3 //T1中断用去扫描数码管战计800MS开用模块{TH1=0xf8;TL1=0x30;Key_();Display();timer++;if(timer>=400){timer=0;TX=1; //800MS 开用一次模块_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;}}/************************************************************************** ********************************///主函数void main(void){TMOD=0x11; //设T0为办法1，GATE=1；TH0=0;TL0=0;TH1=0xf8; //2MS定时TL1=0x30;ET0=1;//允许T0中断ET1=1; //允许T1中断TR1=1; //开开定时器EA=1;//开开总中断{while(!RX);//当RX为整时等待TR0=1;//开开计数while(RX);//当RX为1计数并等待TR0=0;//关关计数Conut();//估计}}。

汽车倒车防撞报警器的设计本科毕业论⽂汽车倒车防撞报警器的设计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Design of the Anticollision Alarm in Automobile MovingBackwardAbstractThe basic designing principle of the automobile anticollision system and the problems existed in the domestic and international are analyzed. In this paper, Not only ultrasonic range metering system also principle ,methods and procedures of the design according to the design were introduced. The car’ back up anticollision alarm is studied. When the distance reaches the limit point, the alarm can give out sound and light alarm, reminding drivers to brake. The design includes sending,receivingand alarm.Signal is sent and received by ultrasonic transducer,which is equipped with directivity. piezoelectric element is used,generally called RZT. In anticollision circuit, acousto-optic anticollision is applied for voice alarm. This designing adopts the common component of domestic manufacturers, with low costs, reliable performance, and it is easy to be popularized.Key words:ultrasonlc car’back up anticollision alarm sensor1⽬录1.绪论 (3)1.1 国内外发展的概况以及存在的问题 (3)1.2 本设计的⽬的 (4)1.3 研究意义 (4)2.汽车倒车防撞报警器的设计研究 (4)2.1⽅案⽐较 (4)2.2⽅案的拟定条件 (6)2.3模型的建⽴ (7)2.4⽅案的拟定 (8)2.4.1 测距报警器的电路原理框图 (8)2.4.2 ⼯作原理 (8)2.5设计计算的主要⽅法和内容 (9)2.5.1波动学 (9)2.5.2 声波 (10)2.5.3 超声波传感器 (10)2.5.4液体和⽓体中的纵波速度 (10)2.6元件选择 (10)2.7实验安装 (11)2.8调试过程及⽅法 (13)2.9实验结果： (14)3.结论 (14)致谢 (16)参考⽂献 (17)附录 (18)21.绪论1.1 国内外发展的概况以及存在的问题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。

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。

汽车倒车防撞系统摘要汽车作为现代社会最主要的交通工具,数量越来越多,但是交通事故的发生频率逐年增长，其中因倒车发生的事故占很大的比例。

随着科技的发展，这类的问题得到了解决，人类发明了智能交通系统，其中汽车智能倒车防撞技术关键在于智能实时的测出汽车与障碍物的距离。

当汽车与障碍物之间的距离小于设定的安全距离时，防撞系统就自动报警并采取制动措施。

为提高汽车运行的安全性和降低碰撞发生的可能,本文讲述一种主动型汽车倒车防撞报警系统。

利用超声波进行无接触的测距，系统主要包括超声波发射电路，超声波接收电路，温度测量电路，数码显示电路以及报警电路。

以超声波传感器为重点进行超声波的发射和接收，通过计算得出距离并通过LED显示，在超出一定距离时，电铃报警，驾驶员做出判断。

针对系统的功能，对控制软件进行设计。

根据验证。

满足倒车安全的要求。

关键词：超声波，倒车，防撞，测距目录第一章汽车防撞系统的研究前提 (4)1.1汽车防撞系统的背景及现状 (4)1.1.1汽车防撞系统的背景 (4)1.1.2研究的目的和意义 (4)1.1.3防撞系统的现状 (5)第二章超声波测距 (7)2.1关于超声波 (7)2.1.1 超声波的介绍 (7)2.1.2 超声波的特点 (7)2.1.3超声波的应用 (7)2.2 超声波传感器 (7)2.3超声波测距原理及提高性能的措施 (9)2.3.1超声波测距原理 (9)2.3.2 提高超声波测距系统性能的若干措施 (10)第三章系统的组成 (11)3.1硬件部分 (11)3.2单片机的选择 (11)3.3温度传感器的选择 (12)3.4 超声波传感器的选择 (14)3.5 系统总体设计思路 (15)第四章硬件电路设计 (16)4.1 超声波发射电路 (16)4.2 超声波接收电路 (17)4.3 显示电路与报警电路的设计 (18)4.3.1显示电路的设计 (18)4.3.2报警电路的设计 (18)4.4 电源设计 (19)第五章系统程序设定 (20)5.1 程序完成的功能 (20)5.2 主程序 (20)5.3 温度测量与测距子程序 (23)5.4 距离显示，判断以及报警子程序 (25)第六章误差分析与整改方案 (27)6.1超声波测距误差分析 (27)6.2针对误差产生原因的系统改进方案 (30)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (34)第一章汽车防撞系统的研究前提1.1汽车防撞系统的背景及现状1.1.1汽车防撞系统的背景国际上先进国家自80年代末开始研究汽车防撞系统。

基于单片机原理的倒车防撞控制系统【摘要】本文介绍了AT89S51单片机的性能及特点，设计了以其为核心的一种低成本、高精度、微型化、数字显示的汽车防撞报警器。

该防撞报警器将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合，可检测汽车运行中后方障碍物与汽车的距离，通过数显装置显示距离，并由发声电路根据距离远近情况发出警告声。

对防范汽车倒车事故的发生具有重要的意义。

【关键词】单片机;超声波;防撞;报警【Abstract】This paper introduces the properties and the characteristics of AT89S51, designs a impact-proof alarm with low cost, high precision, miniaturization, digital display taking it as the core . The impact-proof alarm takes SCM’s real-time control and data processing functions combine with the Ultrasonic ranging technology,the sensor technologies. It is able to detecte the distance of rear obstacle and the automobile, through digital display device shows by sound circuit distance, and according to the distance situation warned. It has the vital significance to prevent automobile reverse accident.【keywords】 Microcontroller; Ultrasonic; Impact-proof; Alarm目录引言 .................................................................................................................................................... 1系统设计的目标和任务..................................................................................................................1.1系统设计的基本要求...........................................................................................................1.2系统设计的思路...................................................................................................................1.3方案论证...............................................................................................................................1.3.1发送模块....................................................................................................................1.3.2接收模块....................................................................................................................2 AT89S51单片机与超声波雷达工作原理......................................................................................2.1 AT89S51单片机的概述.......................................................................................................2.2 AT89S51单片机的特点.......................................................................................................2.3 超声波简介..........................................................................................................................2.4超声波测距原理……...................................................2.5超声波测距误差分析…2.5.1 温度误差....................................................2.5.2 时间误差…… ..................................................2.6 影响超声波探测的因素…….............................................2.7 如何提醒车主.........................................................2.8 基于CX20106超声波测距的调试 ....................................................................................3系统软件部分设计..........................................................................................................................3.1 倒车雷达的工作原理图……...........................................................................................3.2超声波系统主流程图...........................................................................................................3.3超声波硬件设计与软件编程...............................................................................................3.3.1复位电路....................................................................................................................3.3.2显示电路....................................................................................................................3.3.3超声波发送与接收模块............................................................................................3.3.4 报警模块...................................................................................................................4 调试及性能分析.............................................................................................................................4.1 硬件调试..............................................................................................................................4.2 软件调试 (15)4.3测试结果与分析................................................................................................................... 5设计总结.......................................................................................................................................... 致谢 ....................................................................................................................................................引言随着我国经济的快速发展，交通运输车辆及私家用车的不断增加，不可避免的交通问题瞬时成为人们关注的问题。