汽车倒车防撞报警器论文开题报告

基于测距原理的汽车倒车报警系统设计开题报告一、综述1 引言汽车对人们来说是一个再熟悉不过的词,自从1886年2月9日卡尔·本次发明了人类第一辆汽车,至今世界汽车工业经过了近124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;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,由此引起的剐蹭事件也越来越多,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,减少剐蹭事件;因此,提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达系统的设计;2 国内外背景20年前出现的倒车雷达,严格而言,不属于雷达无线电波的产品;以最早出现的类似装置是利用红外线的发射与接收的原理而做出的“倒车雷达”;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受器,只要任何一方被一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖,系统就会失效;最近在欧美又出现了一种电磁感应倒车雷达;在一线路套上一环型的感应圈此线圈贴在后保险杠的内侧,车外表完全看不出有此装置,以感应车后物体的有无;此种装置价格中等,并且完全隐密,算是一种好产品,但可惜的是,安装困难必须卸下保险杠贴在内侧,而且只能探测动态物品,当车在后退行进时,可探测到物体,但车一旦停止后退行进,则任何物体都不被认可;换言之,如有任何物品贴在后保险杠,当车一旦停止再启动后,此装置并不会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠,此车不能再后退等;因此,实用性也相当有限;日本、美国和欧洲等国的大汽车公司都投入了相当的人力、物力,采用先进的毫米波雷达、CCD 摄像机、GPS和高档微机等制成安全预警系统,使用在其所开发的高级汽车上;据海外媒体报道,戴姆勒——克莱斯勒公司日前成功开发出供商用车尤指卡车使用的电子刹车系统,它与其他刹车系统的区别在于,其在卡车车头设有雷达感应器,感应器在车前观察四周环境,并将所有收集的信息交由一控制器加工处理,形成一虚拟景象;之后再借助演算法的辅助来判断所发生状况是否需要利用刹车;未来两三年内这种新型刹车系统即可量产上市,但价格昂贵,目前定为3745欧元,其过高的成本限制了它应用的普遍性;在底特律国际车展上,通用公司的Precept概念车装了Donnelly公司生产的以摄像机为基础的后视镜系统;该系统用一个内后视镜和两个外后视镜采集汽车周围的景象,三个景象合成一个全景图像在中控台的视屏上显示出来,还用文字说明来传达信息;摄像机也可在倒车时使用,当车后近处有消火栓等障碍物时,就及时让驾驶员知晓;迄今为止,国内外许多学者均着眼于测距传感器的研究;3 倒车雷达的发展倒车雷达全称“倒车防撞雷达”,又称“泊车辅助装置”,它是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置;它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、倒车和启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角死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性;经过几年的发展,倒车雷达系统已经过了数代的技术改良,不管从结构外观上,还是从性能价格上,这几代产品都各有特点,大致有如下六代：第一代：倒车时喇叭提醒;“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,现在只有小部分商用车还在使用;只要司机挂上倒档,它就会响起,提醒周围的人注意;从某种意义上说,它对司机并没有直接的帮助,不是真正的倒车雷达;价格便宜,基本属于淘汰产品;第二代：蜂鸣器提示;这是倒车雷达系统的真正开始;倒车时,如果车后米米处有障碍物,蜂鸣器就会开始工作;蜂鸣声越急,表示车辆离障碍物越近;但没有语音提示,也没有距离显示,虽然司机知道有障碍物,但不能确定障碍物离车有多远,对驾驶员帮助不大;第三代：数码波段显示;这代产品比第二代进步很多,可以显示车后障碍物离车体的距离;如果是物体,在米开始显示；如果是人,在米左右的距离开始显示;这一代产品有两种显示方式,数码显示产品显示距离数字,而波段显示产品由三种颜色来区别：绿色代表安全距离,；黄色代表警告距离,；红色代表危险距离,必须停止倒车; 第三代产品把数码和波段组合在一起,但比较实用,但安装在车内不太美观;第四代：液晶荧屏显示;这一代产品有一个质的飞跃,特别是屏幕显示开始出现动态显示系统;不用挂倒档,只要发动汽车,显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离,色彩清晰漂亮,外表美观,可以直接粘贴在仪表盘上,安装很方便;不过液晶显示器外观虽精巧,但灵敏度较高,抗干扰能力不强,所以误报也较多;第五代：魔幻镜倒车雷达;结合了前几代产品的优点,采用了最新仿生超声雷达技术,配以高速电脑控制,可全天候准确地测知2米以内的障碍物,并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员;魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起,并设计了语音功能;因为其外形就是一块倒车镜,所以可以不占用车内空间,直接安装在车内后视镜的位置;而且颜色款式多样,可以按照个人需求和车内装饰选配;第六代：无线倒车雷达;全新无线液晶倒车雷达,融无线连接、倒车雷达、彩色液晶显示、BP警示音于一体;由于普通倒车雷达安装时,从车后雷达主机到车前仪表台上,显示器要布一条线,这样要拆装车内的装饰板、胶条等,非常不方便;现在最新推出的第六代无线液晶倒车雷达,一举解决此问题,车后主机和显示器之间无线连接,方便快捷;更可在大巴、卡车等车身长的车上使用,使安装更容易;雷达测距数码显示,无线连接主机和显示器之间无线连接,彩屏显示,三级心跳报警音,动感车模车后探头方位闪动,智辩左右,全天候设计,可以适应不同的环境;4 汽车雷达的发展趋势随着科技的日新月异,人们对于车辆的功能及行车安全的期望日益增多;因此,近年来许多先进安全系统及驾驶辅助系统相继被开发出来;其中倒车辅助系统是驾驶辅助系统中最先受到瞩目的技术发展,目前已成为高阶新车的标准驾驶辅助配备之一;倒车辅助的发展从倒车警示喇叭开始,经倒车雷达蜂鸣器碰撞警示、数字波段显示技术利用雷达感测液晶显示距离等阶段的发展,目前已成功研发液晶显示屏幕技术;车用雷达首先要解决的技术难题就是减少雷达的误报;由于车辆在道路中行驶状况十分复杂,并线、移线、转弯、上下坡及道路两旁的静态护栏、标志牌和各种恶劣天气的影响等,使得雷达对主目标的识别产生较高的误报率;尽管某些雷达具有二维,甚至三维的目标探测能力,但迄今为止,没有任何一个传感器能保证在任何时刻提供完全可靠的信息;5 研究启发可以说汽车是当今人们生活中不可缺少的一部分;当今汽车业的四大主题是：安全、环保、节能和舒适,这也是中国未来汽车的发展方向;而其中的安全性则是设计车型时首要考虑的因素;安全驾驶中的倒车视线不良一直是困扰驾驶者的难题,能在倒车时知道车后状况绝对是对驾驶者安全的一项保障;从最早的“倒车请注意,倒车请注意……”的语音提示,进化到现在的倒车后是系统,给人们的驾车提供了很大的帮助;作为汽车在日常使用中的辅助配置,倒车雷达已经跃居为最为实用的配置之一;本课题的名称是“基于测距原理的汽车倒车报警系统设计”;主要是通过超声波系统与单片机来实现距离的测量,从而实现预先提示,减少倒车时的碰撞及事故;本倒车雷达系统的设计,主要是使用单片机语言编程实现超声波测距系统与单片机之间的串行通信及显示汽车与障碍物之间的距离;在整个设计过程中要熟悉单片机芯片和超声波测距系统的工作原理以及所使用单片机的各个管脚及其功能;以上的这些都是在毕业设计期间所学的知识的利用;这不仅是对于本课题的设计与实现,更是对于自己学习能力和动手能力的一次考验;二、研究内容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他们造成伤害;现如今后视镜已经越来越不能满足人们对安全倒车的需求了;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STC12C5A60AD的超声波测距倒车系统的硬件和软件设计,该系统可以测得车尾与障碍物的距离,指导司机安全倒车;1 研究或解决的问题本课题为“基于测距原理的汽车倒车报警系统设计”;首先需要明确倒车雷达的概念及其大体的发展状况,从而给出适当的设计方案;本课题主要需要研究超声波测距的原理、超声波传感器的性能特点及作用、单片机的功能及作用;同时,还要研究单片机与超声波传感器以及显示器的连接方式和了解整个汽车用倒车雷达的电路原理及连接;该汽车倒车雷达主要通过单片机来控制,软件部分拟采用汇编语言进行编程,主要通过汇编语言实现相应的测距算法和中断、计时及单片机与其他各器件的串口通信,从而进行障碍物与汽车距离的测量,实现数据的显示;目前要解决的主要问题是如何编程实现超声波测距过程的中断、计时以及单片机与显示器与其它外围电路的串口通信的实现;2主要技术距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数;所以,测距就成为数据采集中要解决的一个问题;尽管测距有很多种方式,比如激光测距、微波测距、红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;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接口电路等主要微型机部件集成在一块芯片上;虽然单片机只是一个芯片,但从组成和功能上看,他已具有了计算机系统的属性;单片机主要应用于控制领域,用以实现各种测试和控制功能,为了强调其控制属性,也可把它称为微控制器MCU;本设计采用超声波测距的方式来测量汽车与障碍物的距离;该超声波测距系统由超声波发射、回波信号接收、计时测量、数据处理与显示等并转换成电信号,经滤波、放大、整形后输入到微处理器的外部中断口产生中断,计数器停止计数,此时计数器记得的脉冲数就是对应的需要测量的时间,通过相应的公式就可以求出距离;通常的倒车雷达主要由感应器、主机、显示设备等三部分组成;感应器发出和接受超声波信号,并将接收到的信号传输到主机,再通过显示设备显示出来;感应器装在后保险杠上,以角45度角辐射,检查目标,能探索到那些低于保险杠而司机从后窗又难以看见的障碍物并报警,如花坛,蹲在车后玩耍的儿童等；显示设备装在仪表板上,提醒驾驶员汽车距后面物体还有多少距离,到危险距离时,蜂鸣器就开始鸣叫,提示司机停车;根据感应器种类不同,倒车雷达可分为粘贴式、钻孔式和悬挂式等;转帖式感应器后有一层胶,可直接粘在后保险杠上；钻孔式感应器是在保险杠上钻一个洞,然后把感应器嵌进去；悬挂式感应器主要用于载货车;根据显示设备种类不同,倒车雷达又可以分为数字式、颜色式和蜂鸣式等三种;数字式显示设备是一只如传呼机大小的盒子,安装在驾驶台上,直接用数字表示汽车与后面物体的距离,并可精确到1厘米,让驾驶员一目了然;因此,大力研究开发倒车雷达等主动式汽车辅助安全装置,将减少驾驶员的负担和判断错误,对于交通安全起到重要作用;三、实现方法及预期目标1.方案选择目前常见的有超声波短距离测距,毫米波雷达长距离测距、激光测距、摄像系统测距等几种方法,按照常规技术的应用有以下三种方案可供选择：方案1：采用毫米波雷达;优点：适合长距离测距;缺点：成本比较高,信号处理难度高,不适合处理短距离测距;方案2：摄像系统测距;优点：能比较直观观察到车辆后面的实际情况;缺点：视频信号处理复杂,涉及到数字图像处理等,成本较高;方案3：超声波测距;优点：原理简单,成本低,制作方便,适合在一般短距离的测距,其最佳距离为4~5米;缺点：有一定局限性这时因为超声波的传输速度受天气影响较大,不同的天气条件下传播速度不一样；对于远距离的障碍物,由于反射波过于微弱,使得灵敏度下降;通过对应用场合、成本和技术原因的研究,认为采用方案3最为实际有效;2.方案实现本系统采用以STC12C5A60AD为核心,利用超声波测距原理,来设计一种低成本、高精度、微型化数字显示超声波测试仪;超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理装置三部分组成;工作时,超声波发射器发出超声波脉冲,超声波接收器接收到障碍物反射回来的反射波,准确测量超声波从发射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;作为一种非接触式的检测方式,和红外、激光、无线电测距相比,由于超声波具有穿透性较强、空气传播衰减小、反射能力强的特点,所以超声波测距具有在近距离范围内不受光线和雨雪雾的影响、结构简单、制作方便、成本低等优点;高速的单片机微秒级的机器周期,可实现较精确的时间测量;超声波测距可测出回波和发射脉冲之间的时间间隔,利用S=Ct/2就可以算出距离,再在LED上显示出来;限制的最大可测距离存有四个因素：超声波的幅度、反射面的质地、反射面和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度;接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离;预计本系统可以较准确的完成对汽车尾部5m以内障碍物的自动探测功能,并在距离为1m时声音提示司机采取措施,极大的提高汽车倒车时的安全性;本设计的任务是设计一个超声波测距器,可以应用于汽车倒车位置监控;要求测量5m以内的障碍物,测量精度1cm,测量时于被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果;设计的难点是：1、超声波信号的接收、发射的设计2、显示电路的设计3、流程图及程序的设计四、对进度的具体安排1、1～3周对所做课题进行调研,完成开题报告、调研报告；翻译一篇与课题相关的英文资料；2、第4周完成开题报告、调研报告；3、第5～7周进行整体方案的确定,进行控制系统软硬件设计方案；4、第8～12周系统硬件及软件设计绘图；7、第12～14周编写设计说明书初稿；8、第15周修改图纸及控制系统软件并完善设计说明书；9、第16 周进行毕业答辩;五、参考文献1、王非.汽车电控技术.北京：交通出版社,2006；2. 付百学.现代汽车电子技术.北京：北京理工大学出版社,2007；3. 张浩.PIC单片机技术.北京：机械工业出版社,2002；4. 刘歉.机电一体化技术.北京：高等教育出版社,2004；5. 李建秋.汽车电子学教程.北京：清华大学出版社,2010；6. 王绍銧.汽车电子学.北京：清华大学出版社,2008；7.贾伯年.传感器技术.南京:东南大学出版社,2000；8.赵晶.Protel99高级应用. 北京：人民邮电出版社,2000；2、外文参考文献见附件“毕业设计论文外文参考文献翻译”指导教师：签署意见并签字年月日督导教师：签署意见并签字年月日领导小组审查意见：审查人签字：年月日。

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。

基于单片机的汽车倒车防撞报警器开题报告开题报告内容与要求一、毕业设计（论文）内容及研究意义（价值）设计的内容是基于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。

此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。

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。

开题报告--基于视频技术的倒车防撞报警装置的设计毕业设计开题报告学生姓名：学号：学院：交通运输与物流学院专业：交通运输设计题目：基于视频技术的倒车防撞报警装置的设计指导教师：2014 年 4 月 7 日1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写1500字左右的文献综述（包括研究进展，选题依据、目的、意义）文献综述1.1 课题背景介绍随着我国经济社会的快速发展和人民生活水平的提高，汽车己经成为人们生活中的一个重要部分。

现在越来越多的中国家庭开始拥有自己的轿车。

但是随着汽车数量和驾驶新手的逐渐增加也引发了一系列的问题。

其中，由倒车引发的剐蹭纠纷问题也在呈现逐年递增的趋势。

尽管汽车都安装有后视镜，但是不可避免的都存在一个盲区，这就使得利用先进的计算机传感技术、测量技术和显示技术研制一款仪器帮助驾驶员扫除视野死和视线模糊的缺陷，以提高倒车的安全性提上了日程。

目前，辅助倒车领域主要有两种技术:倒车雷达和后视摄像。

倒车雷达通常由超声波(探头)、控制器、显示器或报警器(蜂鸣器)等部分成。

当驾驶员换到倒车档位(R)时，倒车雷达自动开启，在控制器的控制下，由传器(探头)发射超声波信号，当遇到障碍物后，就会有回波信号返回，传感器(探头)到回波信号后传到控制器，经过控制器的数据处理后可以计算出汽车与障碍物之间的距离，然后根据距离的远近不同发出警示信号(显示器显示，或者声音报警)，从而使驾驶者不至于撞上障碍物。

后视摄像技术则是通过安装在车尾的摄像头将汽车的后部图像传送至车内的显示器上，摄像头的开关与换挡器的R档位信号相连，一旦汽车挂上倒档系统开始工作，显示器上实时显示出车后的图像信息，可以帮助驾驶员避免倒车雷达不能感知地形变化而造成的误操作。

这两种技术各有利弊，倒车雷达虽能确切判断距离，但是对车后方的水沟、凸出的钢筋、竹竿等无法感知，这也是安全上的隐患;后视摄像直观真实，但是对距离信息无法感知。

如何把两者有效的结合起来，实现真正意义上的安全倒车具有很大的研究价值。

课题名称 超声波倒车防撞系统课题来源 课题类型 指导教师 学生姓名学 号专 业开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路、预期成果、参考文献等。

） 一、调研资料的准备1. 查询资料，了解设计制作一款超声波倒车防撞系统的必要性及其应用前景。

2. 查询设计制作超声波倒车防撞系统的资料，了解所需元件及其功能。

3. 查询资料，明确设计方案及其可行性。

二、设计目的汽车在我们的生活中占据着非常重要的作用，安全是每个车主最关心的问题。

倒车时如果仅根据后视镜来判断后方物体的位置，将会带来很大的安全隐患，如果我们能在车上安装超声波防撞装置，就会给司机带来更多的判断依据，减少撞击事故的发生，本次的设计就是基于这个目的。

三、设计要求1. 设计实现单片机最小系统；2. 当倒车键按下时通过超声波模块测量到后方物体的距离；3.单片机主控模块实现超声波发射脉冲的发射和通过超声波接收模块接收到的信号计算出距离；4.使用液晶实时显示单片机计算出的距离；5.通过键盘设置报警距离，当距离达到设定值时声光提示。

四、设计思路超声波倒车防撞系统主要由主控制器、超声波模块、键盘模块、显示电路、声光提示电路五部分电路构成，整体电路框图如图1所示。

图1 系统整体框图STC89C52主控制器复位电路 时钟电路 键盘电路超声波测距模块液晶显示模块声光提示模块五、预期成果1.外文文献翻译、开题报告、文献综述及毕业设计说明书。

2. 设计并制作硬件电路，使电路实现功能：当倒车按键按下时，单片机控制超声波发射模块发射脉冲，接收模块等待接收；单片机通过发射和接收的数据计算出距离，通过液晶模块显示距离，若距离小于设定值则进行声光提示。

可以通过键盘设置提示距离值。

六、参考文献[1].潘新民等.单片微型计算机实用系统设计1 北京：人民邮电出版社.1992[2].张毅刚，彭喜元，董继成.单片机原理与应用北京：高等教育出版社2008.2[3].马义德.汽车防撞系统的研究[J].交通管理，2004，(7)[4].郁有文，常建，程继江.传感器原理及工程应用西安：西安电子科技大学出版社2003[5].王红云.基于超声波测距的倒车雷达系统设计[J].自动控制与仪器仪表，2008[6].刘利.液晶显示原理，上海：电子工业出版社，2002.5，52－70[7].李丽霞.单片机在超声波测距中的应用.电子技术2002：117[8].戴日章.基于AT89C51单片机的超声波测距系统.电气时代，2005:246[9].董敏学.汽车倒车防撞防止系统设计.上海汽车，2001：143-149[10].李茂山.超声波测距原理及实践技术.实用测距技术北京：机械工业出版社。

基于蒙特卡洛方法的汽车防撞预警系统研究的开题报告一、选题背景和意义随着汽车数量的不断增加，交通安全问题也日益凸显。

汽车防撞预警系统是一种可以通过检测车辆周围环境，发出警报，减少交通事故发生的技术手段。

其中，基于蒙特卡洛方法的汽车防撞预警系统因其高效、精准、稳定的特点，备受关注。

本课题旨在针对传统防撞预警系统的缺陷，通过蒙特卡洛方法建立汽车防撞预警系统，提高交通安全性能，减少交通事故发生。

二、研究内容和思路（一）研究内容：1. 建立数据采集系统，采集汽车周围环境数据；2. 对采集得到的数据进行处理和分析，得出汽车周围环境的情况；3. 利用蒙特卡洛方法建立汽车防撞预警系统，预测可能发生的交通事故；4. 实现防撞预警系统，并对系统进行测试和优化。

（二）思路：1. 研究国内外关于基于蒙特卡洛方法的汽车防撞预警系统相关的文献和论文，了解当前研究状况；2. 设计数据采集系统，编写数据采集程序；3. 对采集得到的数据进行预处理和分析，包括去噪、滤波、均值化等；4. 利用蒙特卡洛方法建立汽车防撞预警系统模型，包括实时预测、风险评估等；5. 设计防撞预警系统，实现系统的功能；6. 对系统进行测试和优化，得出更为准确的预测和警报。

三、预期研究成果和意义（一）预期研究成果：1. 建立基于蒙特卡洛方法的汽车防撞预警系统；2. 实现汽车周围环境数据采集和处理；3. 完成防撞预警系统的设计和实现；4. 对系统进行测试和优化，得出更为准确的预测和警报。

（二）预期研究意义：1. 提高交通安全性能，减少交通事故发生的几率；2. 推广蒙特卡洛方法在汽车安全领域的应用；3. 对智能交通系统的发展起到积极推动作用。

四、研究计划和进度安排（一）研究计划：1. 第一年：设计数据采集系统和预处理方法，并针对蒙特卡洛方法建立防撞预警模型；2. 第二年：完成防撞预警系统的设计和实现，并进行初步测试和优化；3. 第三年：对系统进行全面测试和优化，并撰写论文。

开题报告1．文献综述1.1课题设计（或研究）的内容编程实现以单片机为核心的汽车智能防撞报警功能。

选择某一频率的超声波，通过测量其发送和接收的时间差，计算汽车与周围物体之间的距离，利用LED对距离进行显示，当距离小于安全距离时给出报警，到危险距离时输出信号对汽车制动，达到防撞的目的。

1.2设计（或研究）的依据与意义近年来，随着经济的快速发展和人民生活水平的提高。

到2010年，全球汽车保有量达到十亿辆，中国达到了七千万辆。

据中国工业协会统计，2009年我国累计生产汽车1379.10万辆，同比增长48.3%；销售汽车1364.48万辆，同比增长46.2%，这样的数据说明了中国是拥有一个勃勃生机的汽车市场和经济前景。

建设部近日提供的统计数据显示，我国私人汽车拥有量年均增速在20%左右，大大快于经济增速。

然而随着汽车拥有量的快速增加，交通安全等一系列问题也越发明显。

为应对这一问题，各种智能交通系统也应运而生。

智能交通系统ITS 是目前世界上交通运输科学技术的前沿技术，它在充分发挥现有基础设施的潜力，提高运输效率，保障交通安全，缓解交通赌塞，改善城市环境等方面的卓越效能，已得到各国政府的广泛关注。

中国政府也高度重视智能交通系统的研究开发与推广应用。

汽车防撞系统作为ITS 发展的一个基础，它的成功与否对整个系统有着很大的作用。

从传统上说，汽车的安全可以分为两个主要研究方向:一是主动式安全技术，即防止事故的发生，该种方式是目前汽车安全研究的最终目的;二是被动式安全技术，即事故发生后的乘员保护。

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。

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。

毕业设计开题报告电气工程及其自动化汽车倒车防撞报警系统硬件设计1选题的背景、意义随着汽车保有量的迅速增加以及城市市区的密集化, 目前公路上、停车场上的汽车越来越多, 交通也越来越拥挤。

由于空间的有限性, 汽车在公路上行驶或者出入停车场时, 其倒车、转弯的机率大大增加, 而驾驶员的视线由于受到限制, 尾撞和刮擦事故时有发生。

因此, 具有自动报警功能的汽车倒车防撞系统对汽车的安全行驶具有重要意义。

而且随着国民经济的高速发展,我国汽车的拥有量在大幅增加,造成道路拥堵,交通事故频发,给人们的生命和财产安全带来了巨大的损失。

安全驾驶已经成为大家关注的焦点,其中汽车防撞系统的设计和需求显得非常重要和迫切。

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报警系统势在必行。

在汽车倒车时, 汽车倒车防撞报警系统会不断显示汽车尾部与障碍物之间的距离, 当达到预先设置的阈值范围内时, 防撞报警系统就会发出不同的报警声信号, 以提醒驾驶员及时正确地处理情况, 避免碰撞, 提高其安全性。

2相关研究的最新成果及动态倒车雷达的快速发展始于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，倒车雷达在几年的时间里大致经过了六代的演变。

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。

倒车时，如果车后1.8m～1.5m处有障碍物，蜂鸣器就会开始工作。

蜂鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。

但没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。

第三代：数码波段显示具体距离或者距离范围。

这代产品比第二代进步很多，可以显示车后障碍物离车体的距离。

如果是物体，在1.8m开始显示；如果是人，在0.9m左右的距离开始显示。

毕业设计开题报告电气工程及其自动化汽车倒车防撞报警系统软件设计1选题的背景、意义从1886年世界上第一辆汽车诞生至今，随着科学技术的不断进步，汽车制造业迅猛发展，汽车的价格也越来越便宜，这使得越来越多的人拥有汽车。

亚洲制造业协会首席执行官兼秘书长罗军二十四日透露，到2010年，全球汽车保有量将达到十亿辆，中国将突破七千万辆。

当然有一个问题不能忽视，在我们享受汽车给我们带来便利的同时，汽车的交通安全问题也越来越突显。

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5180亿多美元，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城市布局的日益密集化，汽车的活动空间越来越小，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的盲区，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]。

一项由Mercedes Benz主导的研究发现，只要增加0.5秒警示时间，就能避免60%的追撞事故；如果警示时间增加至1.5秒，更能提高到90%[5]。

汽车倒车防撞系统是一种安装在汽车上实时进行汽车与障碍物距离检测的装置，一旦发现障碍物与汽车的距离小于安全距离就发出警报来提醒司机。

因此，根据目前汽车防撞系统研发的现实意义和长远的汽车应用前景上考虑，越来越多的汽车生产厂家和科研院所以及一些大学投人大量的人力和物力来研究汽车倒车防撞系统。

本课题研究的意义在于通过对汽车倒车防撞系统的研究使得汽车在白天和晚上倒车时都能很好的实现安全倒车防止碰撞，而且应用单片机和超声波技术汽车倒车防撞系统的可靠性和经济性都大大提高，从被动的防撞到主动防撞。

而针对多种测距的方法，我发现由于超声波指向性强，因而对于距离的测量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，所以本次课题我采用超声波测距结合单片机技术来实现汽车倒车防撞报警系统。