超声波测距汽车倒车防撞雷达设计

基于超声波测距技术的倒车雷达装置设计与研究专业班级：学生姓名：指导教师：职称：摘要汽车倒车雷达是一种能够实时显示车后障碍状况的汽车倒车辅助装置。

在现实生活中应用广泛。

本文根据超声波在空气中可定向发射和反射的原理，以超声波换能器为接口部件，应用单片机技术设计了一套基于超声波测距的倒车雷达系统。

本文的内容是基于超声波测距的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A T89C51单片机的倒车防撞系统。

本系统采用软硬结合的方法，具有模块化和多用化的特点。

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。

对于系统的一些主要参数进行了讨论，并且在介绍超声波测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。

通过多种发射接收电路设计方案比较，得出了最佳设计方案，并对系统各个设计单元的原理进行了介绍。

对组成各系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。

论文介绍了系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。

关键词：超声波测距AT89C51 倒车雷达Design and Research of Parking Sensors Based on Ultrasonic RangingTechnologyAbstract The ultrasonic wave automobile back-draft detector is one kind auxiliary unit that can display the condition of the obstacle behind the vehicle in real time .It applies extremely widely in the real life. In this paper, according to the transmission reflection theory of wave in the air, Using supersonic transducer as interface unit and applying monolithic machine techniques to design a series of bus ultrasonic ranging system.The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration AT89C51 monolithic integrated circuit, AT89C51 monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems. The system used software and hardware integrated approach of modular and multi-use characteristics.The paper outlines the development and the basic principles of ultrasound tests on the principles and characteristics of ultrasound sensors. Some of the main parameters for the system were discussed, and introducing ultrasonic ranging system functions basic, the overall composition of the system. Through multiple launch reception circuit design comparison,the best designed program drawn, and various system design modules principles introduced. On the composition of the system circuit chip introduced and elaborated the principles of their work. Papers introduced system software architecture, through programming to achieve system function.Keywords：Ultrasonic，Ranging，AT89C51，Parking sensors目录第一章绪论 (5)1.1 课题的背景和意义 (5)1.2 超声波测距仪的国内外现状 (6)1.3 本课题的研究内容和目标 (8)第二章课题设计原理与思路 (10)2.1 超声波测距原理 (10)2.2 影响精度的因素分析 (11)2.2.1 发射接收时间对测量精度的影响分析 (11)2.2.2 当地声速对测量精度的影响分析 (12)2.3 测量盲区 (13)2.4 系统整体设计方案和论证 (13)2.4.1 系统整体方案的设计 (13)2.4.2 系统整体方案的论证 (14)第三章系统硬件设计 (15)3.1 51系列单片机的功能 (15)3.2 超声波发射电路 (15)3.2.1 超声波传感器原理及结构 (16)3.2.2 超声波传感器的特性 (17)3.3 超声波检测接收电路 (20)3.3.1 集成电路CX20106A (21)3.3.2 超声波接收电路设计 (22)3.4 稳压电源电路 (23)3.5 预警电路 (24)3.6 键盘控制电路 (25)3.7 超声波测距显示电路 (25)第四章系统软件的设计 (27)4.1 超声波测距的算法设计 (27)4.2 主程序设计及其流程图 (29)4.3 超声波发送及接收中断程序 (31)4.4 显示子程序和蜂鸣报警子程序 (32)第五章系统的软硬件调试 (34)结束语 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录程序清单 (38)第一章绪论1.1 课题的背景和意义一般认为，关于超声波的研究最初起始于1876年F．Galton的气哨实验，这是人类首次有效产生的高频声波。

基于超声波检测的倒车雷达的设计摘要：倒车时容易发生事故，因此开发出一种基于超声波检测的倒车雷达系统。

该系统通过发送超声波信号并接收其回波来检测后方的障碍物。

本文详细介绍了这种基于超声波检测的倒车雷达的设计原理和步骤。

一、引言随着交通工具的普及，倒车事故日益增多。

为了避免这些事故的发生，倒车雷达应运而生。

倒车雷达通过使用超声波检测技术来检测后方的障碍物，并向驾驶员提供警告信号，以减少事故的发生。

二、设计原理基于超声波检测的倒车雷达系统包括传感器、控制电路和显示器。

传感器用于发送超声波信号并接收其回波。

控制电路用于处理接收到的信号，并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离。

显示器用于向驾驶员显示检测结果。

三、设计步骤1.硬件设计：选择合适的传感器、控制电路和显示器。

传感器需要能够发射和接收超声波信号，控制电路需要能够处理接收到的信号，并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离，显示器需要能够向驾驶员显示检测结果。

2.电路连接：将传感器、控制电路和显示器连接起来，确保它们能够正常工作。

3.系统编程：编写程序来控制传感器的工作，并对接收到的信号进行处理。

程序应能够根据接收到的信号强度来确定障碍物的位置和距离，并向显示器发送相应的警告信息。

4.系统测试：对设计的倒车雷达系统进行测试，确保它能够正常工作并提供准确的检测结果。

四、设计考虑1.传感器选择：选择适用于倒车雷达系统的超声波传感器。

传感器应具有较高的灵敏度和稳定性，能够正常工作在车辆倒车时的环境下。

2.电路设计：设计一个合适的控制电路来处理传感器接收到的信号，并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离。

3.数据处理：根据接收到的信号强度，将其转换成可读的距离信息，并向驾驶员提供警告信息。

4.系统可靠性：确保设计的倒车雷达系统能够在各种环境条件下正常工作，并提供准确的检测结果。

五、结论。

基于超声波测倒车雷达系统设计一、引言随着汽车的普及和交通拥堵的加剧，倒车事故频繁发生，严重影响行车安全。

为了解决这个问题，倒车雷达系统应运而生。

本文将基于超声波测倒车雷达系统进行设计。

二、超声波测倒车雷达原理超声波测倒车雷达主要基于超声波达到障碍物后，反射回来的时间来计算与障碍物的距离。

其工作原理如下：1.发射器发射超声波信号。

2.超声波信号达到障碍物后，被障碍物反射回来。

3.接收器接收反射回来的超声波信号，并计算往返时间。

4.根据往返时间，计算出与障碍物的距离。

5.判断距离是否小于设置的安全距离，并作出相应警示。

三、系统设计1.传感器模块传感器模块主要负责发射超声波信号，并接收反射回来的超声波信号。

传感器模块需要考虑以下几个因素：（1）发射频率：选择合适的超声波发射频率，既要保证足够的测量距离，又要避免其他干扰频率。

（2）发射角度：确定超声波发射的角度，以确保能够覆盖到车辆后方的障碍物。

（3）接收灵敏度：传感器的接收灵敏度要足够高，能够有效地接收到反射回来的超声波信号。

2.控制器模块控制器模块主要负责接收传感器模块传回来的超声波信号，并计算距离。

控制器模块还需要进行以下操作：（1）时序控制：控制发射和接收的时序，确保能够准确计时，并保持连贯的测量过程。

（2）距离计算：根据往返时间，计算出与障碍物的距离。

（3）安全距离判断：判断距离是否小于设置的安全距离，如果小于，则发出警示信号。

3.显示器模块显示器模块主要负责显示车辆后方的障碍物距离。

显示器模块需要注意以下几点：（1）显示方式：可以选择数字显示或图形显示，根据实际需求确定。

（2）显示颜色：合适的颜色搭配可以提高显示的清晰度和辨识度。

（3）警示方式：当距离小于安全距离时，可以通过声音或者光线等方式进行警示。

四、系统优化为了提高系统的性能和安全性，可以进行以下优化：1.多传感器布局：在车辆后方布置多个传感器，可以提高测量准确性和可靠性。

2.数据处理算法优化：可以采用滤波算法和数据处理算法对测量数据进行优化，提高测量精度。

超声波测距汽车倒车防撞报警器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，解除了驾驶员在泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的烦扰，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，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部分组成。

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工业实用的要求。

关键词：AT89C2051、超声波、数码管、汽车倒车Auto reverse bull alarm designAbstractThis design uses the ultrasonic ranging, can be used for car parking safety auxiliary devices, to sound and more ocular LED display told the driver of the car around obstacles, lifting the driver in the parking and starting vehicles around when visiting caused the trouble, and help eliminate the vision blind Angle and the driver of sight fuzzy defects, improve the safety car parking.The design of hardware mainly by single-chip microcomputer control circuit, ultrasound circuit, ultrasonic receiving circuit, digital circuit, the pipe display circuit and alarm circuit composition, the software of mainly by the main program, ultrasound receiving interruption program, distance subroutines and display subroutines components. This design by single chip microcomputer AT89C2051 control time count, the calculation to receive from launch ultrasonic round-trip time, use of ultrasonic transmission speed in the air, so as to get the distance. The design of the circuit design simple, reasonable stable and good performance, test speed, simple calculation, easy to do real-time control, and in the measurement error can achieve simple industrial practical requirement.Key words: AT89C2051 ,Ultrasonic, Digital tube,Automobile reverse1. 绪论 (1)1.1课题研究背景及目的 (1)1.2课题国内外研究状况 (2)1.3课题研究方案比较 (3)1.4论文构成及研究内容 (4)2.超声波基本发展史及原理 (5)2.1超声波发展简史 (5)2.2超声波的应用 (6)2.3超生波测距方法 (9)3.系统整体设计 (10)3.1系统整体设计框图 (10)3.2硬件选型 (11)3.2.1超声波探头的中心频率及主要参数 (11)3.2.2单片机的选择 (12)3.2.3其他元器件的选择 (13)4.硬件电路设计 (13)4.1单片机外围电路设计 (13)4.2超声波发射电路设计 (14)4.3超声波接收电路设 (15)4.3.1CX2016A简介 (15)4.3.2超声波接收电路 (16)4.4LED显示电路 (17)4.5报警电路设计 (18)5.软件系统设计 (19)5.1 程序流程设计 (19)5.2汽车倒车报警器程序的程序清单 (20)6.总结 (24)附录 (25)1.绪论1.1课题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。

超声波倒车探测系统设计超声波倒车探测系统是一种用于辅助驾驶和车辆后方安全的装置。

该系统通过使用超声波传感器，可以实时检测后方障碍物，并向驾驶员提供准确的距离信息，以避免碰撞和事故发生。

本文将详细介绍超声波倒车探测系统的设计原理、硬件设备、信号处理和安装方式。

设计原理：超声波倒车探测系统的设计基于超声波的原理。

超声波是一种高频的声波，使用超声波传感器可以发射和接收到这种声波。

当超声波遇到障碍物时，会产生回波。

通过测量回波的时间和强度，可以计算出障碍物与传感器的距离，并通过显示器或报警器等方式提供给驾驶员。

硬件设备：1.超声波传感器：超声波传感器负责发射超声波和接收回波。

传感器通常安装在车辆的后保险杠或车尾部分，以便于检测后方障碍物。

传感器的数量可以根据需要进行调整，但通常为4个或6个，以覆盖整个后方区域。

2.控制单元：控制单元是超声波倒车探测系统的核心部分，负责接收传感器发回的信号，并进行信号处理和计算距离。

控制单元还可以与车辆的倒车灯或后视镜等部件进行连接，以实现自动开关和显示功能。

3.显示器/报警器：显示器/报警器负责向驾驶员提供距离信息。

显示器通常安装在汽车仪表盘上，可以显示障碍物的距离和位置。

报警器可以设置不同的声音和灯光信号，用于警示驾驶员注意障碍物的存在。

信号处理：在超声波倒车探测系统中，信号处理是一个重要的步骤。

当超声波传感器发射超声波时，控制单元会开始计时，并当接收到回波时停止计时。

通过测量回波的时间，可以计算出障碍物与传感器之间的距离。

同时，控制单元还会对回波的强度进行分析，以判断是否存在障碍物。

安装方式：1.确定传感器的位置：根据车辆的形状和后方的障碍物情况，确定传感器的安装位置。

传感器通常安装在车辆的后保险杠或车尾部分，以便于检测后方障碍物。

同时要确保传感器的位置是稳固的，并且不会受到损坏或干扰。

2.安装传感器：使用螺丝将传感器固定在车辆上。

安装传感器时要注意避免传感器的位置被车辆的其他部件挡住，以保证传感器能够正常发射和接收超声波。

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。

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计汽车倒车防撞报警系统是一种基于超声波测距技术的安全辅助设备，能够帮助驾驶员在倒车时避免与障碍物发生碰撞，提高行车安全性。

本文将对该系统的设计进行详细介绍。

首先，该系统主要由超声波传感器、控制器和报警器组成。

超声波传感器负责探测车辆周围的障碍物距离，传输给控制器进行处理。

控制器根据传感器的数据判断是否存在碰撞的风险，并通过报警器向驾驶员发出警告信号，提醒其采取正确的行动。

在系统的设计过程中，首先需要选择合适的超声波传感器。

传感器的选择应考虑其测距范围、精度和对环境的适应性等方面。

一般来说，超声波传感器在测距范围内可以提供较高的测量精度，并且对大多数障碍物均有良好的适应性。

接下来，控制器的设计是系统中的关键部分。

控制器需要实时接收传感器上传的距离数据，并进行数据处理和决策。

控制器可以使用嵌入式系统来实现。

在数据处理方面，可以使用一些常见的算法，如滤波算法、虚拟线算法等，来进行数据处理和障碍物的识别。

在决策方面，可以设置适当的距离阈值，当距离低于该阈值时触发警报。

最后，报警器的设计需要考虑其音量和可靠性。

对于音量，报警器应具备足够的声音大小，以确保驾驶员能够听到警报并及时做出反应。

对于可靠性，报警器应具备较长的寿命和稳定的性能，以确保系统能够长时间稳定运行。

此外，为了提高系统的可用性，还可以考虑加入其它功能，如图像显示功能。

通过搭载摄像头和显示器，可以将车辆周围的情况实时显示在显示器上，使驾驶员更加直观地了解障碍物的位置和距离。

总之，基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统是一种重要的安全辅助设备。

通过合理选择超声波传感器、设计有效的控制器和报警器，并加入其它功能，可以实现对倒车过程的有效监控和警示，提高驾驶员的行车安全性。

基于超声波测距的倒车雷达系统设计时间：2010-12-07 18:50:17 来源：作者：1 引言近年来，随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，我国的汽车数量正逐年增加。

同时汽车驾驶人员中非职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。

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。

据相关调查统计，15％的汽车碰撞事故是因倒车时汽车的后视能力不良造成的。

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。

安全避免障碍物的前提是快速、准确地测量障碍物与汽车之间的距离。

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。

2整体设计及原理超声波一般指频率在20 kHz以上的机械波，具有穿透性强，衰减小，反射能力强等特点。

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。

超声波测距原理简单，成本低，制作方便，但其传输速度受天气影响较大，不能精确测距；另外，超声波能量与距离的平方成正比衰减，因此，距离越远，灵敏度越低，从而使超声波测距方式只适用于较短距离。

目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为4～5 m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。

该倒车雷达系统采用单片机控制，如图1所示。

利用超声波实现无接触测距，并考虑测量环境温度对超声波波速的影响，而且通过温度补偿法对速度进行校正。

使用由集成数字传感器DS18B20构成的温度测量电路，可直接读取温度值，再根据温度补偿得出超声波在某一温度下的波速，由单片机计数脉冲个数获得传播时间，根据超声波测距原理测得并显示距离，再根据显示的距离控制蜂鸣器的发声频率。

2.1超声波测距原理目前，利用超声波测距的方法有相位检测法、声波幅值检测法、渡越时间检测法三种。

毕业设计基于超声波测距的倒车雷达设计好一、背景和研究意义随着汽车普及率的不断提高，车辆在道路上的行驶和停车都成为人们生活中常见的场景。

而在停车行为中，倒车就成为了比较危险的行为，往往容易发生事故。

因此，倒车雷达的应用正越来越受到人们的重视。

倒车雷达是一种能够勘测车辆周围环境并辅助驾驶员开车的系统，它能够利用超声波测距原理快速测量车与后方障碍物之间的距离，并在必要的时候发出警示声音，提醒驾驶员及时停车，避免碰撞。

因此，在汽车行业中，倒车雷达越来越受到关注，开发和研究倒车雷达的技术也日渐成熟。

本文基于超声波测距的原理，设计了一种倒车雷达系统，旨在提高驾驶员倒车的安全性和便利性，为驾驶员提供更加完善的倒车辅助系统，为减少车辆事故带来新的技术支持。

二、设计原理超声波倒车雷达主要是通过超声波感应距离，掌握车辆行驶路线，快速监测停车时的障碍物情况，提醒人们注意，避免碰撞发生。

超声波测距，是测量距离的一种常用方法，具有广泛的应用。

在倒车雷达中，超声波传感器负责发射和接收超声波信号。

当超声波传感器发射出信号时，经过一定的时间后接收器接收到了回波信号。

此时，系统能够计算出障碍物与传感器之间的距离。

例如，在设计的倒车雷达中，将各个传感器布置在车辆的四周，对车辆周围的环境进行监控，同时，安装上数字显示屏和声音提示装置，形成一个完整的倒车雷达系统。

三、设计流程1.硬件选取倒车雷达的主要组成部分包括传感器、控制器和显示器。

这里选择超声波传感器来进行测量距离，并选用单片机作为控制器，通过硬件连接实现传感器和显示器的协同工作。

2.硬件电路设计超声波传感器和单片机之间需要一个连接器来传输测量数据，实现数据传输的同时，还需保证传输的效率和精度。

此次实验中选用了串口通信的方式，通过串口将传感器测量到的距离值传输到单片机中，再将数据传输到显示器上。

3.软件设计设计的倒车雷达是建立在单片机开发的搭建之上的。

通过编码实现了超声波测距原理、数据传输、数据显示在显示器上并且有警告声音提示的功能。

摘要采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，将汽车的挡位推到R挡，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装置于车尾保险扛上的探头发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理，从而计算出车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，再由LED显示器和蜂鸣器声发出警示信号，从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。

整个过程，驾驶者无须回头便可知车后的情况，使停车和倒车更容易，更安全。

本文在查阅、分析国内外倒车雷达系统相关技术的基础上，结合最新研究成果，对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。

该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，构建了倒车雷达预警系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的可视倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以AT89S52单片机为主控单元的系统硬件设计，并通过系统仿真研究，验证了系统的可靠性和可行性。

关键字：超声波；倒车雷达；传感器；AT89S52单片机ABSTRACTThe ultrasonic distance principle, drivers in reverse, the gears to push the car back and start against R radar, under the control of the controller, the device to carry on the rear insurance send ultrasonic probe, obstacle, sensor, echo signal after receiving echo signal controller, which calculated data processing, the distance between the body and the obstacles and obstacles, then LED by a warning signal and noise, thus make the drivers reverse not mask obstacles. The whole process, without turning and car drivers that after, parking and reverse easier, more safety.Based on the analysis of domestic consulting, reverse radar system on the basis of relevant technology, combining the latest research results of the based onultrasonic ranging back-draft radar warning system is discussed and studied. This system is divided into rangefinder module, the system control module and display alarming module, and carries on the analysis, to construct the backing of the early-warning radar system architecture and design scheme, In the hardware circuit, this paper expounds the application of visualization technology realization of location back-draft radar warning system, and analyzes the realization principle for the control unit of AT89S52 SCM system hardware and software design, and through the system simulation verified the feasibility and reliability of the system.Key words: ultrasonic sensors, radar, reversing AT89S52 SCM.目录1 绪论11.1倒车雷达防撞的意义11.2倒车雷达的发展过程21.3本文主要内容42 系统构建与方案设计52.1系统设计要求52.2系统构建52.3系统方案设计62.3.1测距系统方案设计62.3.2控制系统方案设计102.3.3显示报警系统方案设计112.3.4系统探测范围及传感器布点的确定112.4本章小结133 系统硬件设计143.1系统硬件设计思想143.2测距系统设计153.2.1超声波发射模块电路设计153.2.2超声波接收模块电路设计183.2.3测温电路设计213.3控制系统设计233.3.1 AT89S52单片机最小系统设计243.3.2串行通信接口设计253.3.3换向选通电路设计262.3.4电源模块电路设计273.3显示报警模块电路设计293.3.1显示模块电路设计293.3.2报警模块电路设计303.4本章小结313 仿真324.1系统模糊控制器设计334.2建立输出与输入变量的数学关系模型364.3 SIMULINK仿真及参数的调整384.4仿真效果分析394.5本章小结415 总结与展望42致谢43参考文献44附录461 绪论自2002年以来，家用轿车成为继购房之后的又一大消费热点。

超声波检测系统倒车雷达的设计一、设计背景。

项目来源、需要解决的问题等。

随着社会的不断发展，尤其是近几年来，汽车已逐渐成为人们不可或缺的交通工具。

然而，由于汽车的普及，汽车所萌生的一系列问题正渐渐凸显出来。

倒车，是每位驾驶员都必须掌握的技能，如同前行一样需要小心谨慎，每年都有倒车引起事故的报道，轻则对自己的车和他人的财物造成损伤，重则可能危及人的性命，尤其是对儿童危害较大，他们体型较小，仅从后视镜来获取视野指导倒车仍有可能会对人们造成伤害。

现如今后视镜已越来越不能满足人们安全倒车的需求了。

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。

安全避免障碍物的前提是快速、准确地测量障碍物与汽车之间的距离。

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。

本系统介绍了一种基于51单片机的超声波测距倒车系统的设计，该系统可以精确测得车尾与障碍物的距离，指导司机安全倒车。

倒车雷达是汽车倒车停车时的安全辅助装置，能够以声音或者直观的显示来告知驾驶员驾驶车辆周围障碍物的情况，帮助驾驶员解决泊车倒车时前后左右探视所引起的困扰。

超声波倒车雷达系统一般由超声波传感器、控制器和报警装置等部分组成。

现如今市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理，驾驶员在倒车时，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由超声波探头发送超声波，在遇到障碍物后产生回波信号，传感器接收到回波信号后经处理器进行数据处理，判断出障碍物的位置，通过声音、数据、图像等形式为驾驶员提供信息和警示来告知驾驶员周围情况，从而使驾驶员倒车时做到心中有数，提高了驾驶的安全性。

二、设计指标要求。

（1）测量距离40—400cm（2）倒车距离大于150cm时，报警器不响；倒车距离在80—150cm时，报警器断续的响；倒车距离在40—80cm时，报警器较急促的响;倒车距离小于40cm时，报警器连续响，并且发光二极管发光。

三、设计过程。

超声波倒车雷达摘要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，现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，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，遇到障碍物，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。

倒车雷达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，本文介绍了以SPCE061A单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化，并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统。

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雷达系统，语音提示报警（~）范围内的障碍物。

关键词：倒车雷达超声波单片机SPCE061A目录第1章前言 (1)第2章实现功能 (2)第3章核心器件简介 (3)SPCE061A (3)SPCE061A简介 (4)芯片特性 (4)SPCE061A精简开发板 (4)超声波测距模组 (5)转接板 (9)第4章系统总体方案 (11)第5章系统硬件设计 (12)SPCE061A精简开发板电路原理 (12)SPCE061最小系统 (12)电源模板 (12)放音模板 (13)超声波测距模组电路原理 (13)超声波谐振频率发生电路、调理电路 (13)超声波回波接受处理电路 (14)超声波测距模组电源接口 (14)超声波测距模式选择跳线 (15)超声波测距模组接口 (15)转接板电路 (15)显示电路 (16)第6章系统软件设计 (17)超声波测距原理 (17)软件结构 (18)各模块程序说明 (18)超声波测距程序 (18)语音播放程序 (22)显示刷新程序 (23)主程序 (25)第7章连接与操作说明 (26)参考文献 (29)致谢 (30)第一章前言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，提高了安全性。

「基于超声波测距倒车雷达系统设计」基于超声波测距的倒车雷达系统设计一、引言随着汽车的普及，倒车事故也日益增多，给人身和财产带来了巨大的损失。

为了避免倒车事故的发生，倒车雷达作为一种常用的辅助装置得到了广泛的应用。

本文就基于超声波测距的倒车雷达系统进行设计，以实现对车辆周围环境的监测和警示。

二、系统设计1.硬件设计（1）传感器部分：选用超声波传感器来实现对车辆周围环境的测量。

超声波传感器工作原理是通过发射超声波信号并接收回波信号来计算距离。

将超声波传感器安装在车辆的后部，能够探测到后方物体的距离并将测量值传输给控制器。

（2）控制器部分：选用单片机作为控制器。

单片机通过控制超声波传感器的工作，触发测距并接收测量值，然后根据距离值判断是否发出警示信号。

同时，还需将距离值通过显示屏显示给驾驶员。

（3）警示器部分：选用发光二极管（LED）作为警示器。

当超声波传感器测量到的距离低于一定阈值时，控制器将触发警示信号，使一些或一些发光二极管发出红色的光，提醒驾驶员停车或变换方向。

2.软件设计（1）单片机程序设计：根据超声波传感器返回的测距数据，单片机需要对其进行处理并判断是否触发警示信号。

在程序中，需设定一个合理的阈值来判断距离是否过近，一般根据实际情况来设定。

（2）人机界面设计：与单片机连接的显示屏需要实时显示超声波测量的距离值，驾驶员可以通过检查显示屏的数值来了解车辆周围环境。

三、系统实现四、系统测试与调试对于系统的测试与调试，首先需要在实验室中进行距离测量的准确性测试，以确保超声波传感器的测距功能正常。

然后，通过修改单片机程序中的阈值来测试警示器的触发准确性。

最后，通过模拟倒车环境进行实际测试，观察警示器是否能够及时有效地提醒驾驶员。

五、结论通过基于超声波测距的倒车雷达系统的设计与实现，可以更好地帮助驾驶员避免倒车事故的发生。

超声波传感器能够检测到车辆后方的距离，单片机可以根据距离值触发警示信号并通过显示屏显示给驾驶员。

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。

基于超声波测距的倒车报警系统设计一、本文概述Overview of this article随着汽车工业的快速发展和智能化技术的进步，车辆安全性能越来越受到人们的关注。

倒车安全作为其中的重要环节，直接关系到驾驶员和行人的安全。

因此，设计一种高效、可靠的倒车报警系统显得尤为重要。

本文旨在探讨基于超声波测距技术的倒车报警系统设计。

With the rapid development of the automotive industry and the advancement of intelligent technology, vehicle safety performance is receiving increasing attention from people. Reverse safety, as an important aspect, directly affects the safety of drivers and pedestrians. Therefore, designing an efficient and reliable reverse alarm system is particularly important. This article aims to explore the design of a reverse alarm system based on ultrasonic ranging technology.超声波测距技术以其非接触、高精度、响应速度快等优点，在倒车报警系统中具有广泛的应用前景。

通过发射超声波并接收其回波，可以精确测量车辆与障碍物之间的距离，从而及时提醒驾驶员，避免发生碰撞事故。

Ultrasonic ranging technology has broad application prospects in reverse alarm systems due to its non-contact, high precision, and fast response speed advantages. By emitting ultrasonic waves and receiving their echoes, the distance between the vehicle and obstacles can be accurately measured, thereby timely alerting the driver and avoiding collision accidents.本文将详细介绍基于超声波测距的倒车报警系统的设计原理、硬件组成、软件编程以及实际应用效果。