基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现
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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。
毕业设计基于单片机超声波倒车雷达的设计与实现基于单片机的超声波倒车雷达的设计与实现Ranging System Design and Implementation Based On MCU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,它广泛应用于防盗、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Atmel公司的AT89S51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思路和所需考虑的问题,给出了以AT89S51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪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、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。
关键词:超声波;单片机;测距;AT89S51ABSTRACTUltrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy consumption ,propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology combine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring , building construction site and some industrial scenes extensively。
基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现韦穗林(广西水利电力职业技术学院 广西南宁 530023)摘 要:汽车倒车防撞预警系统是汽车泊车辅助装置。
系统由超声波发射与回波接收电路、超声波电信号放大电路、单片机控制电路、显示电路和声音报警电路组成,根据超声波测距原理,实现倒车防撞预警。
给出了硬件各单元电路图,软件主要模块的流程图,说明设计过程和工作原理。
采用通用型单片机作为控制电路,方便功能扩展,充分利用单片机的内部资源,外围元件少、电路简洁、成本低、实用性强。
关键词:倒车雷达;超声波测距;单片机;硬件电路;软件设计中图分类号:T P29 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2009)21-160-04Design and Realization of Car Reversing Ant-i Collision WarningS ystem Based on Single Chip C omputerW EI Suilin(Guangx i H ydraulic and Electric Po l y techni c Colleg e,Nanni ng,530023,Chi na)Abstract :Car r ev ersing ant-i collision w arning system is the car parking aux iliary unit.T he system is composed of ultr aso n -ic tr ansmitting and receiving circuit ,ultr aso nic electr ical signal enlar gement cir cuit,sing le chip co mputer contro l circuit,display circuit and so und a larm ing circuit.Accor ding to ultr aso nic r ang ing principle,car rev ersing ant-i collision war ning is realizedred,the har dw are v ario us units circuit diag ram ar e g iv en,as w ell as the softw are main module flo w char t.T he desig n process and pr inciple of w or k are analyzed in the paper.T he system t akes the general sing le chip co mputer as the co nt rol circuit,co nv enient functio n ex pansio n.Fully using sing le chip comput er c s internal resources,the per iphery part is few ,the circuit is simple,low pr ice and usable.Keywords :car r ev ersing radar;ultrasonic r ang ing;single chip computer;har dw are circuit;soft war e desig n收稿日期:2009-04-240 引 言汽车倒车防撞预警系统即是俗称的倒车雷达,是汽车泊车辅助装置。