基于单片机的超声波测距倒车雷达设计开题报告
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基于单片机的测速和倒车提示装置的设计--开题报告信息与控制工程学院毕业设计开题报告基于单片机的测速和倒车提示装置的设计Design of Speed and Reversing Hint Device Based on Single Chip Microcomputer学生学号:学生姓名:专业班级:指导教师:职称:起止日期:2017.02.27~2017.03.191.课题来源及选题的目的和意义课题的来源:自拟课题选题的目的及意义:随着现代生活水平的提高,汽车使用量逐年增加,交通事故的发生也与日俱增,汽车测速与倒车提示装置也就应运而出,尤其是非接触式测量技术卓越发展。
在大多情况下,测量与障碍物之间的距离是不能够接触到障碍物的,在这种时候就会用到非接触式测量设备。
在物理学中人们发现了电子学技术产生的超声波后,从此超声波技术在测量领域得到了广泛的运用,尤其是在超声波测距方面,结合了其他技术,用超声波测距变得十分常用。
超声波在介质中传播的距离较远,分辨力较高,且能量消耗小,利用超声波测距比较方便而且速度快计算简单,容易做到实时控制,并且测量精度好,都能够达到工业测量的要求。
因此超声测距广泛应用于当今生活中。
超声波测距利用的是声波反射原理,声波在空气中传播避免了与介质接触。
与其它测距方式相比,超声测距不受颜色、光线和电磁场的影响,大幅度减少了它被干扰的可能性。
超声波还具有可靠性能高、结构简单、价格便宜、安装方便等优点。
同时,还能够测量处于黑暗、烟雾、电磁干扰等恶劣环境中的障碍物。
2.本课题所涉及的内容国内外研究现状综述随着人们生活水平的改善,汽车已经成为生活中主流的交通工具,汽车产业蓬勃发展。
为保障汽车驾驶时的舒适性和安全性,世界各国对汽车防撞技术的研究和发展投入了大量的人力、物力和财力。
在汽车泊车或倒车时,超声波测距是一种相对安全辅助技术,它通过声音或者更为直观的显示方式,来告知驾驶员周围障碍物的信息,提高了停靠车时的安全性。
《基于超声波检测的倒车雷达设计》开题报告一、课题的目的和意义1.研究目的(1)研究了一种汽车倒车雷达预警系统。
该系统在常见的汽车倒车预警装置的基础上采用计算机控制技术和超声波测距技术,通过显示障碍物与汽车的距离并根据其距离远近实时发出报警,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,提高了驾驶安全性。
(2)在研究汽车倒车雷达预警系统过程中,运用理论分析、电路设计和计算机仿真等研究手段,完成了倒车雷达预警系统硬件和软件的设计,采用了模糊控制算法,进行了系统的计算机仿真。
2.研究意义随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降,越来越多的家庭拥有自己的汽车。
在享受汽车给我们带来的便利同时,由于倒车而产生的问题也日益突出。
一方面汽车的数量逐年增加,公路、街道、停车场和车库拥挤不堪,可转动的空间越来越少;另一方面,新司机及非专职司机越来越多,因倒车引起的纠纷越来越多,车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生。
在2006年汽车事故的发生比例中,倒车引起的事故占28%,倒车己成为令人们头痛的一项任务,即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。
据统计危险境况时,如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间,则可分别减少追尾事故的30%,路面相关事故的50%,迎面撞车事故的60%。
改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注,人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求,希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便,消除驾驶中的不安全因素,可将车快速准确地停放到指定的位置。
二、文献综述国外汽车倒车雷达预警系统早期大多采用红外线的发射与接收原理,不属于雷达(无线电波)的产品,最大的缺点是红外线波易受干扰,整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态,另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。
但更糟糕的是,无论是红外线发射器或接收器,只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖,系统就会失效。
最近在欧美出现的一种电磁感应倒车雷达。
毕业设计(论文)开题报告
超声波接收器由回波放大接收电路及比较电路组成,回波放大接收电路负责将
返回的超声波接收并进行放大处理,比较电路负责对放大后的信号进行分析处理测温电路由温度传感器组成,负责测量四周环境温度,以测出该环境下的超声
波传输速度
显示电路选择运用LED发光二极管构成的LCD液晶显示屏。
驱动方式有动态
驱动和静态驱动两种选择,可依据须要进行选择。
报警电路由一个运算放大器,一个发光二极管组成。
假如出现如距离过远或干
扰过大等接收不到返回信号的状况,报警电路工作,发光二极管亮起,出现警报。
设计的简易结构图如下
4、探讨思路和方法
依据所收集的单片机有关方面的资料,对所需设计的系统进行初步分析,选择
最有效的单片机系统,进一步对测量系统进行构架,画出测量原理图,依据原理图
画出结构图,并完善其内部结构。
并对整个系统进行检测,逐步完善整个测量系统,
直至测量精度达到要求。
5、解决的关键问题
设计出以单片机为核心限制声波测距仪系统,在广泛借鉴了各种设计的优点的同时,充分考虑设计中的各个环节,运用温度传感器精确测量出测距时的温度,计算出当时的声速速度;可较精确测量距离,并用LCD或LED显示测量数值,设置必要的爱护功能。
其中拟解决的关键问题:
1.超声波放射与接收电路的设计;
2.如何将测温电路返回的数据精确传递到LCD显示单元;
3.显示电路选择什么样的反向驱动器驱动PC口作为LCD的位选限制口来提高其显示亮度,使设计更完善;
4.单片机的复位电路是运用上电自动复位的方式还是运用按键电平复位的方式;
方案初步拟定:
单片机系统:AT89C52单片机。
毕业设计(论文)开题报告系部电子信息专业计算机控制姓名学号题目基于单片机汽车倒车测距仪的设计指导教师一、毕业设计论文开题报告论文题目基于单片机汽车倒车测距仪的设计课题来源1、选题背景和意义随着我国经济的飞速发展,交通运输车辆的不断增多,由此产生的交通问题越来越为人们所关注。
由于倒车后视镜有死角,驾车者目测距离有误差,视线模糊等原因,倒车事故发生的频率远大于汽车前进时的事故率。
倒车事故不仅会对自己的车和他人财物造成损伤如果伤及儿童更是不堪设想。
有鉴于此,汽车产品家族中,专为倒车泊车而设计的“倒车测距仪”应运而生。
经过调查,绝大部分非职业汽车驾驶员都希望有一种能发现汽车尾部障碍物的“后视眼”。
倒车测距仪的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧,大大降低倒车事故的发生。
倒车测距仪是一个由单片机控制的汽车泊车安全辅助装置。
该测距仪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,能够测量并显示车辆后部障碍物里车辆的距离,同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报,“嘟嘟”声间隙随障碍物距离的缩小而缩短,驾驶员不但可以直接观察到显示的距离,还可以凭听觉判断车后障碍物离车辆的远近,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,并可以帮助驾驶员扫除视野死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性[1]。
2、主要工作思路本文将在以单片机为控制核心的基础上,设计出汽车倒车测距仪的电路,并通过数码管显示及蜂鸣器报警来提示障碍物与车后的距离。
分别完成单片机控制电路设计、数码管显示电路设计、蜂鸣器报警电路设计、按键控制电路设计及超声波测距模块的安装与调试等。
软件设计中,通过C语言编写程序,完成单片机对外围芯片的驱动与控制,从而完成整个汽车倒车测距仪的功能实现。
论文构成主要由以下部分组成:第 1 章为绪论。
包括研究背景、意义以及相关技术在国内外的研究现状。
第2章为系统总体设计思想及方案论证。
首先介绍汽车倒车测距仪的设计要求,详细介绍测距系统传感器的选择、显示报警系统的方案设计,然后提出本系统总的方案设计。
基于单片机的超声波测距开题报告毕业论文(设计)开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义,国内外研究现状、水平和发展趋势近年来,随着电子测量技术的发展,运用超声波作出精确测量已成可能。
随着经济发展,电子测量技术应用越来越广泛,而超声波测量精确高,成本低,性能稳定则备受青睐。
超声波是指频率在20kHz以上的声波,它属于机械波的范畴。
超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律,如在介质的分界面处发生反射和折射现象,在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。
正是因为具有这些性质,使得超声波可以用于距离的测量中。
随着科技水平的不断提高,超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量,适用于建筑物内部、液位高度的测量等。
随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来,超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。
在新的世纪里,面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
2、本课题的基本内容,预计可能遇到的困难,提出解决问题的方法和措施利用单片机控制超声波测距,发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播,在到达被测物体时被反射返回,由接收器接收,其往返时间为t,由2/vts 即可算出被测物体的距离。
表3:银川能源学院届本科毕业设计(论文)开题报告学院(部):专业:图一、超声波倒车雷达系统结构图二、研究的主要方法超声波是频率高于20KHZ 的声波,具有指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远的特点,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、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,因此在液位、井深、管道长度的测量、移动机器人定位和避障等领域得到了广泛的应用。
基于此,本次设计尝试使用STC89C51与HY-SRF05模块来实现超声波的测量,结合外围电路模块实现距离显示及语音播报构成超声波测距系统。
本次超声波测距系统由单片机计时及控制电路、超声波发射接收模块、测量距离显示电路、蜂鸣报警电路等部分组成。
详细介绍了超声波测距模块及STC89C51单片机的测距原理。
以HY-SRF05超声波测距模块为核心实现超声波的发射与接收。
整体电路结构简单,成本低廉,工作稳定,测量精度也达到实际应用要求。
系统基本为了达到预期的目标,实现了既定的功能。
系统采用STC89C51单片机,充分利用了其丰富的片上资源使得系统功能丰富,使用的外围芯片减少,提高了系统可靠性。
主要研究方法包括:1、根据文献资料了解国内超声波传感器的研究现状,理解各种测距原理,了解超声波的相关知识。
2、完成了系统的总体设计以及硬件电路设计。
在远距离测量时,驱动功率相对不够。
测量距离较近,测量距离较大时,显示的数据就会有较大的误差,如何进行调试。
3、完成了超声波测距雷达软件设计,并且调试通过,基本实现了系统的设计目标,最终完成程序烧S T C 8 9 C 5 1 蜂鸣报警 LCD1602显示系统超声波HY -SRF05温度传感器按键注:可附页。
基于单片机的倒车雷达设计开题报告一、课题背景和意义随着我国经济的飞速发展,交通运输车辆的不断增多,由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
其中倒车事故由于发生的频率极高,已引起了社会和交通部门的高度重视。
倒车事故发生的原因是多方面的,倒车镜有死角,驾车者目测距离有误差,视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率,尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。
而倒车事故给车主带来许多麻烦,例如撞上别人的车、消防水笼头,如果伤及儿童更是不堪设想,有鉴于此,汽车高科技产品家族中,专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生,倒车雷达的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧,大大降低倒车事故的发生。
汽车倒车雷达全称为“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,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,解除驾驶员泊车和起动车辆时因前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员克服视野死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性。
倒车雷达的原理与普通雷达一样,是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。
通过感应装置发出超声波,然后通过反射回来的超声波来判断前方是否有障碍物,以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。
只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制,目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离,并做出提示。
二、课题任务的主要内容此次设计采用超声波测距原理,当汽车与障碍物的距离小于所设定的安全距离时,系统能发出声光报警,并随着距离的不断缩近,报警频率不断提高。
超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理器三部分组成。
工作时,超声波发射器发出超声波脉冲,超声波接收器接收遇到障碍物反射回来的反射波,准确测量超声波从发射到遇到障碍物反射返回的时间,根据超声波的传播速度,可以计算出障碍物距离。
三、已具备条件应用电子技术专业的毕业生已完成电子线路、数字电路基础、单片机原理、单片四、设计思路与方案1. 系统模块系统以微控制器AT89C51为核心,外围电路由超声波发射模块、超声波接收模块、声光报警电路、显示模块四部分组成2.系统工作过程驾驶员将手柄转到倒车档后,系统自动启动,超声波发送模块向后发射40kHz的超声波信号,经障碍物反射,由超声波接收模块收集,进行放大和比较,单片机AT89C2051将此信号送入显示模块,同时触发语. 音电路,发出同步语音提示,当与障碍物距离小于1m、0.5m、0.25m时,发出不同的报警声,提醒驾驶员停车。
毕业设计开题报告电子信息工程超声波测距倒车雷达系统的设计一、选题的背景、意义随着经济的飞速发展的进程,作为交通运输的车辆的不断增多,由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
在享受汽车给我们带来的便利同时,由于倒车而产生的问题也日益突出。
车的数量逐年增加,公路、街道、停车场和车库拥挤不堪,可转动的空间越来越少;另一方面,新司机及非专职司机越来越多,因倒车引起的纠纷越来越多,车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生。
其中倒车事故由于发生的频率极高,已引起了社会和交通部门的高度重视。
倒车事故发生的原因是多方面的,倒车镜有死角,驾车者目测距离有误差,视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率。
在2006年汽车事故的发生比例中,倒车引起的事故占28%,倒车已成为令人们头痛的一项任务,即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。
据统计,危险境况时,如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间,则可分别减少追尾事故的30%,路面相关事故的50%,迎面撞车事故的60%。
改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注,人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求,希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便,消除驾驶中的不安全因素,可将车快速准确地停放到指定的位置。
因此,提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
汽车倒车雷达全称为“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,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,解除驾驶员泊车和起动车辆时因前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员克服视野死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性。
倒车雷达的原理与普通雷达一样,是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。
通过感应装置发出超声波,然后通过反射回来的超声波来判断前方是否有障碍物,以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。
只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制,目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离,并做出提示。
基于单片机的超声波测距开题报告毕业论文(设计)开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义,国内外研究现状、水平和发展趋势近年来,随着电子测量技术的发展,运用超声波作出精确测量已成可能。
随着经济发展,电子测量技术应用越来越广泛,而超声波测量精确高,成本低,性能稳定则备受青睐。
超声波是指频率在20kHz以上的声波,它属于机械波的范畴。
超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律,如在介质的分界面处发生反射和折射现象,在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。
正是因为具有这些性质,使得超声波可以用于距离的测量中。
随着科技水平的不断提高,超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量,适用于建筑物内部、液位高度的测量等。
随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来,超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。
在新的世纪里,面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
2、本课题的基本内容,预计可能遇到的困难,提出解决问题的方法和措施利用单片机控制超声波测距,发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播,在到达被测物体时被反射返回,由接收器接收,其往返时间为t,由2/vts 即可算出被测物体的距离。