下载文档原格式
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。
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。
倒车雷达的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解倒车雷达的基本原理，掌握其工作流程和关键部件的功能。
2. 学生能描述倒车雷达在汽车安全系统中的作用，并了解其在生活中的应用。
3. 学生掌握超声波传感器的工作原理，了解其测量距离的数学模型。
技能目标：1. 学生能够通过实际操作，学会使用倒车雷达进行距离测量，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用已学知识，分析倒车雷达在实际应用中的优点和局限性。
3. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简单的倒车雷达模型，培养团队合作和创新思维。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到科技在生活中的重要性，增强对科技创新的热情。
2. 学生在小组合作中培养团队精神，学会尊重他人意见，提高沟通协作能力。
3. 学生在探索倒车雷达的过程中，体验科学研究的乐趣，培养探究精神和解决问题的能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为物理学科拓展课程，适用于八年级学生。
该阶段学生具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 理论知识：- 汽车安全系统简介：了解各种汽车安全设备的原理及作用。
- 倒车雷达原理：学习超声波传感器、控制器、显示器等组成部分及其工作流程。
- 超声波传感器：掌握超声波发射、接收、距离计算等基本原理。
2. 实践操作：- 倒车雷达操作体验：学生操作倒车雷达，观察其工作过程，了解实际应用。
- 制作简易倒车雷达模型：学生分组合作，运用所学知识，动手制作倒车雷达模型。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍汽车安全系统，讲解倒车雷达原理。
- 第二课时：学习超声波传感器知识，操作倒车雷达，观察现象。
- 第三课时：分析倒车雷达在实际应用中的优点和局限性，讨论改进方案。
- 第四课时：分组制作倒车雷达模型，展示成果，进行评价。
教学内容关联教材：本教学内容与教材中“声现象”章节相关，结合学生已学的声波知识，拓展至超声波应用，以倒车雷达为例，让学生了解物理知识在实际生活中的应用。
stm32智能倒车雷达毕业设计任务书一、课题背景汽车市场上，智能倒车雷达已经成为必备功能之一，其可以有效地帮助驾车人员避免倒车时碰撞障碍物的情况。
因此，设计并实现一款高可靠性、性能优越的stm32智能倒车雷达，具有较高的实用性意义。
二、研究目的本设计旨在实现stm32智能倒车雷达的硬件和软件设计，包括硬件设计、软件开发、测试和验证。
其中硬件设计部分包括电路原理图的设计、PCB电路板的绘制和制作；软件部分包括RTOS嵌入式操作系统、STM32芯片驱动程序、通信协议等的编写；测试和验证部分包括对系统的稳定性、精度、延迟等进行评估以及系统集成和优化。
三、研究内容1、硬件设计（1）系统电路原理图设计：包括LED指示灯、LCD屏幕、超声波传感器和STM32F103RET6芯片等的电路原理图的设计。
（2）系统PCB电路板绘制：根据电路原理图设计绘制PCB电路板，包括元器件位置、布线、连接形式等。
2、软件设计（1）RTOS嵌入式操作系统设计：该系统采用FreeRTOS嵌入式操作系统，实现系统能够同时完成多个任务且保持系统稳定。
（2）STM32芯片驱动程序编写：实现LCD显示、超声波传感器控制等功能。
（3）通信协议设计：设计系统通信协议，实现系统中各个模块之间的数据交互。
3、测试和验证（1）系统稳定性评估：测试系统的稳定性，并记录系统运行时百分比违规时间。
（2）系统精度评估：测试雷达探测的距离精度，记录探测距离的实际值和理论值，进行误差分析。
（3）系统延迟评估：进行系统的延迟测试，并以毫秒为单位记录系统延迟时间。
（4）系统集成和优化：验证系统的整体性能，对需要改进的地方进行集成和优化。
四、实施计划任务名称 | 计划开始时间 | 计划结束时间---|---|---研究项目调研 | 2020.9 | 2020.10电路原理图设计 | 2020.11 | 2020.12PCB电路板绘制 | 2021.1 | 2021.2RTOS嵌入式操作系统设计 | 2021.3 | 2021.4STM32芯片驱动程序编写 | 2021.5 | 2021.6通信协议设计 | 2021.7 | 2021.8系统稳定性评估 | 2021.9 | 2021.10系统精度评估 | 2021.11 | 2021.12系统延迟评估 | 2022.1 | 2022.2系统集成和优化 | 2022.3 | 2022.4论文撰写 | 2022.5 | 2022.6五、预期成果本课题将完成STM32智能倒车雷达的设计，具有以下成果：1、具有高可靠性的硬件设计和实现，包括电路原理图、PCB电路板、元器件设计，实现雷达的无故障运行。
毕业论文﹙设计﹚题目汽车倒车雷达预警系统的设计及实现学生姓名王阳学号********** 所在学院物理与电信工程学院专业班级通信1204班指导教师张文丽完成地点陕西理工学院2016年6月5日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1204 学生姓名王阳一、毕业论文﹙设计﹚题目汽车倒车雷达预警系统的设计及实现二、毕业论文﹙设计﹚工作自__2015 __年__ 12 _月__ 日起至_ 2016__年 6 月日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：1、本次毕业设计要求如下：设计一个汽车倒车雷达预警系统，要求：⑴该系统可实现汽车倒车时车尾保险杠和障碍物之间的测距，并能够实时显示；⑵系统可预设测距报警的下限值，当实际测距小于预设值时，系统应报警提示，同时可实现对预设值的调整和修改；⑶报警方式要求有两种以上，以更好地提示驾驶员车辆周边的情况，从而提高汽车倒车的安全性。
2、毕业设计成果要求：程序代码、硬件实物和论文，论文要求计算机打印（A4纸），论文有不少于3000词的相关英文中文翻译。
3、毕业设计时间安排：1—4周：查阅相关资料，熟悉题目内容，掌握设计原理，提交开题报告；5—10周：根据设计原理，进行相应软、硬件设计；11—12周：完善设计功能，整理资料并进行结果测试及分析；13—14周：毕业设计验收；15—16周：撰写、修改、提交毕业论文，毕业答辩。
指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名汽车倒车雷达预警系统的设计及实现王阳（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1204班，陕西汉中 723001）指导教师：张文丽[摘要]汽车倒车雷达预警系统能在汽车倒车时为驾驶员提供周围障碍物信息，可降低倒车难度，避免驾驶员因方向感不强、判断和操作失误而引起的事故。
本课题设计了一个汽车倒车雷达预警系统，倒车时，驾驶者启动倒车雷达，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语音警示信号，以提示驾驶员车辆周边的情况，从而提高汽车倒车的安全性。
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。
汽车倒车雷达设计
来源：21IC-应用发布时间：2010-11-16 09:47 评论：0条阅读：121次发给好友在现代社会中，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，这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
倒车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，提高了倒车的安全性。
本文以ATmega16作为核心处理器，采用超声波原理测量出障碍物距车尾的垂直距离。
系统电路设计合理，工作稳定，性能良好，精度高，实时检测速度快，在未来市场上将有一定的实用价值。
1 超声波测距原理
超声测距的原理较简单，一般采用渡越时间法，将超声传感器安装在汽车尾部，则障碍物距车尾的垂直距离为：
为了提高测距精度，本系统通过温度补偿的方法对传播速度加以校正。
因此只要测量超声发射到超声返回的时间间隔△t及环境温度T，然后根据式(1)、式(2)即可计算出距离S。
2 系统硬件设计
本系统采用ATmega16 AVR为控制核心，外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、温度采集模块、声光报警电路、液晶显示电路、接口电路及电源电路等部分组成。
系统框图如图1所示。
2.1 核心控制模块
Atmega16是Atmel公司近几年才推向市场的新一代高性能、低功耗、高集成化的8位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，加上片内32 个通用工作寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器，大大提高了代码效率，运行速度比AT89C51高出10倍。
用于边界扫描的JTAG接口，可以对片上16 KB闪存Flash在线编程和调试，非常方便软件的升级。
内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，如定时/计数器、实时时钟、快速PWM通道、A/D转换器、I2C的串行接口、可编程的串行USART接口、SPI串行接口和带片内晶振的可编程看门狗定时器以及片内的模拟比较器等，除传感器外几乎可以不需要其他任何元件即可构成系统，从而为本设计提供了灵活而低成本的解决方案。
其主控电路如图2所示。
2.2 超声波发射模块
超声波发射电路原理图如图3所示。
发射电路主要由施密特反向触发器CD40106和超声波发射换能器TCT40-10-T构成，PD6的端口输出两路40 kHz脉冲信号,一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极；另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。
用这种推挽形式将脉冲信号加到超声波换能器两端，可以提高超声波的发射强度。
输出端采用
两个反向器并联，用以提高驱动能力，所得到的波形比其他方式效果更理想。
2.3 超声波接收模块
超声波接收模块的作用是将反射的超声波转换成电压信号并放大处理成标准的数字信号，然后输出给下一级电路。
集成电路CX20106是一款红外线检波接收的专用芯片，它由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器和整型电路组成。
CX20106常用于电视机红外遥控接收器。
考虑到红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz 较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路。
如图4所示，超声波接收探头TCT40-10-R 将接收到的反射超声波转换成毫伏级电压信号，送入CX20106的1脚，CX20106的总放大增益约为80 dB，实际增益由2脚外接电阻R2和电容C1来决定，电阻R2越小或电容C1越大，增益越高，但取值过大易造成频率响应变差，本系统取电容为1 μF。
C2为外接峰值检波电容，C13为外接积分电容，调整RP电位器使内置带通滤波器的中心频率为40 kHz，当接收到与滤波器中心频率相符的信号时，其7脚输出一个低电平直接接到ATmega16的INT0上,以触发中断。
2.4 温度检测模块
为了提高本方案精度，引入了温度采集并在软件算法中增加了温度自动校正功能。
温度传感器采用了DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，其温度测量范围为－55 ℃～＋125 ℃,可编程为9 bit～12 bitA/D转换精度，测温分辨率可达0.062 5 ℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。
其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。
本系统采取了寄生电源的方式,如图5所示,通过一个MOSFET把CPU的I/O口直接拉到电源大小。
这种接法优点是双重的：(1)VDD接地，无需本地电源；(2)缺少正常电源的条件下也可读ROM。
2.5 人机交互模块
人机交互模块由液晶显示电路和键盘电路两部分组成。
液晶显示器件采用TC1602E字符型LCD模块，该模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点。
TC1602E可以显示2行16个字符，有8 bit数据总线D0～D7，RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5 V，并且带有字符对比度调节和背光显示。
第一行显示倒车雷达测量距离，第二行显示环境温度，液晶显示模块电路如图6所示。
2.6 电源模块[3]
倒车雷达是安装在汽车的尾部，其电源应是便携式的，以方便安装更换。
本系统选用ATmega16，其电源电压是5 V。
可以使用开关电源产生的5 V直接供电，但这样最好把开关电源做在主控板上，传感器等需要另配电源。
因此可以选用9 V叠层电池通过低功耗、可调、低压差稳压器MAX667线性稳压至5 V(VCC)后给系统供电，转换电路如图7所示。
2.7 声光报警模块
报警电路模块如图8所示，主要作用是在汽车尾部与障碍物距离较近时进行报警。
根据实际情况，当汽车尾部与障碍物距离大于5 m时,可认为是安全状态，液晶显示“――”标志；在5 m和1 m之间时认为是正常的，显示实测距离；小于1 m时,应提醒司机注意，系统发出声音报警功能，单片机向其端口发出PWM脉冲，随着距离的减小，通过控制PWM脉冲的占空比使蜂鸣的频率加剧；小于0.5 m时，要求声光同时报警，由于闪光频率不能过高，通过单片机另一个端口控制其闪亮。
3 系统软件设计[3-4]
系统的软件设计采取模块化设计，C语言编程，这样便于阅读与功能扩展。
程序主要由主程序、测距子程序、测温子程序、延时子程序、液晶显示子程序等几个部分构成。
雷达测距开始由汽车倒车控制，一旦倒车开始，即启动ATmega16片内的T1连续发射40 kHz的PWM，计数器开始计数。
考虑到实际倒车环境有远有近，为防止其他干扰可能引起的误测，以最长距离5 m计算，超声波发送到返回的时间△t至少为5/340≈15 ms。
这样持续发送PWM 直至接收到超声波时停止发送，这个过程大约需要15 ms以上，所以不管所测距离远近，一律每25 ms发送一次超声波。
由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速、温度以及多次反射的影响，可能会带来测量数据误差增大。
为了提高测量的准确性，要求连续检测5次时间，去掉最大和最小的测量值，然后对剩下3个测量值求平均值。
4 软硬件调试及实验数分析
硬件制作时主要需保证发送和接收两个换能器中心轴线平行并相距6 cm，根据测量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C12的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。
然后通过JTAG口在线调试下载程序并运行。
以300 cm2硬纸板(实际中障碍物要比这个面积大)为障碍物对倒车雷达进行了实测。
为了检验倒车雷达的性能，对同组数据进行了三次循环测量，发现在500 cm以上时测量误差在2 cm左右，在500 cm以内时倒车雷达最大误差不超过1 cm。
倒车雷达有效范围为0.05～5.7 m，这足以实际泊车需要。
表1列出了汽车倒车雷达在5 m以内的测量值与对应的实际值。
本文给出了一种倒车雷达的设计方案，该方案可以达到很高的采集速率和测量精度，并且具有温度自动校正功能。
同时，汽车倒车时可以通过液晶屏清晰地显示障碍物与车尾的距离，帮助司机克服了后视镜小，视野窄的缺点。
当车至危险区域时，通过声光报警提醒司机，消除了倒车造成的事故隐患。
实验已经验证了汽车倒车雷达的有效性、可靠性。
同时系统还预留部分接口，为系统升级和数据通信带来方便。
参考文献
[1]符艳辉，李爱琴.基于单片机的控制的超声波测距仪的设计[J].农业与技术，2008，28(1)：171-173.
[2]微雪电子有限公司.ATmega16中文技术资料[S]. /datasheet_pdf/atmega16-pdf.html，2010-03-12.
[3]周兴华. AVR单片机C语言高级程序设计[M]. 北京：中国电力出版社，2008：88-113,267-278.
[4]崔海朋. 基于MSP430F2274单片机的倒车雷达设计[J]. 今日电子，2008(9):81-83.。
