下载文档原格式
基于单片机的倒车雷达研究摘要:为避免汽车在倒车过程中发生碰撞,本文设计的一种基于AT89C52单片机的倒车雷达系统正好可以解决这种困难,该系统由单片机控制电路、超声波发射和接收电路、语音报警电路和光报警电路等几部分组成。
它可以充当驾驶者的“后视眼” ,为驾驶者实时显示车后障碍物的情况。
关键词:倒车雷达超声波测距单片机语音报警1 引言近年来我国交通安全问题日益突出,据有关调查发现,有20%左右的交通事故都是因倒车引起的,倒车因此成为一项头痛的事情。
倒车是一项复杂且易于发生事故的工作,而倒车雷达能实现倒车时有效地避开可能对倒车造成危害的障碍物和行人,有效避免由于倒车造成的安全事故,因此具有很大的现实应用意义。
2 系统的硬件设计2.1 系统硬件组成及功能本系统的主要功能是:当汽车进入倒车状态时,显示车后障碍物离车的距离,并提供声光报警。
当倒车时离障碍物距离小于安全距离1m 时,真人语音告警提示刹车,同时红色发光二极管发光;当障碍物距离大于1m而又在探测范围时,真人语音提示驾驶者注意,同时黄色发光二极管发光;当没有探测到障碍物时,真人语音提示可以倒车,同时绿色发光二极管发光。
本系统主要由三个模块组成:单片机控制模块、超声波测距模块、声光报警模块。
其中单片机控制模块的硬件组成包括复位电路和时钟电路。
超声波测距模块的硬件组成包括超声波发射和接收电路以及数码显示电路,超声波发射电路的作用是对单片机输出的41.67kHz脉冲串信号进行功率放大;超声波接收电路的作用是对传感器接收到的超声波信号进行放大、锁定并输出低电平信息,以供给单片机检测。
声光报警模块的硬件组成包括ISD1420语音芯片电路和三色二极管电路,ISD1420语音芯片电路的作用是提供语音报警,三色二极管完成光报警的功能。
2.2 超声波接收电路的设计超声波发射电路包括信号幅度放大电路和锁相环电路,放大电路用于对回波信号进行放大,锁相环电路用于锁定回波信号并输出低电平信息。
摘要超声波汽车倒车探测器是一种能够实时显示车后障碍物状况的汽车倒车辅助装置。
在现实生活中应用十分广泛。
本文根据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超声波测距系统。
文章提出了微处理器控制的超声波汽车倒车测距系统的设计方案。
微处理器计算超声波从发射到接收的时间，在数据处理中采用温度补偿技术对超声波在空气中的传播速度进行修正，计算出距离，并根据障碍物与车尾的距离远近情况发出不同等级的报警声，同时显示车后障碍物与车体的距离。
论文概述了超声波探测器的发展状况及基本原理。
对测距系统发射、接收、检测、显示等部分的设计方案进行了分析。
从系统的性能需求、实用要求出发，对系统组成、检测原理和方法作出选择并对软硬件进行了设计。
文章详细叙述了系统的硬件设计过程，并给出了系统软件设计程序流程图，通过误差分析，说明了系统应用的实用性。
目录前言 (1)1 概述 (2)1.1选题的意义 (2)1.2 超声波汽车倒车探测器的应用和发展现状 (2)2 设计方案分析 (5)2.1测距方式和提示方式比较 (5)2.1.1测距方式 (5)2.1.2 预警提示方式 (7)2.2 方案确定 (8)2.2.1 测距探测器方案 (10)2.2.2 超声波发射方案 (11)2.2.3超声波回波接收方案 (11)2.2.4 温度测量及补偿方案 (12)2.2.5 显示及报警方案 (12)3 硬件电路设计 (13)3.1 硬件框图 (13)3.2 单片机最小系统设计 (14)3.3超声波发送电路设计 (15)3.4超声波接收电路设计 (17)3.5 温度测量电路设计 (20)3.6 报警电路设计 (21)3.7 显示电路设计 (22)3.8 电源电路设计 (24)3.8.1 +5V和+12V稳压电源 (24)3.8.2 稳压电源电路 (25)3.9 器件说明 (26)3.9.1 AT89C2051单片机 (26)3.8.2 超声波传感器 (27)4 软件设计 (28)4.1 系统软件结构 (28)4.2 初始化程序 (31)4.3测温电路程序 (31)4.4 中断程序设计 (36)4.5 报警及显示驱动程序 (38)5 效能分析 (40)参考文献 ............................ 错误!未定义书签。
############本科生毕业论文（设计）基于单片机的超声波测距倒车雷达Based on single chip ultrasonic reversing radar专业电气工程及其自动化姓名张栋学号 12039417指导教师张商州完成时间2016.05独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得商洛学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解商洛学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
□公开□保密（____年____月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)签名：导师签名：日期：基于单片机的超声波测距倒车雷达摘要：汽车工业的增长与繁荣带来汽车保有量的大幅提高。
然而，汽车保有量的增长也带来道路拥堵和交通事故频发等问题。
通过统计分析可知:倒车过程很容易导致各种事故的发生，如何简化倒车过程，并且提高倒车过程的安全性是至关重要的。
在各种倒车辅助系统中，最常用的环境探测手段是测距，而在几种车载测距方式中，最成熟，也最实用于倒车辅助过程的是超声波测距。
超声波具有一定的优良物理学特性，使其广泛应用在各个领域。
超声波测距常用的方法有时间差法、脉冲法等。
其中脉冲法实现起来简单，成本低，可应用的测距范围较大，因此选用该方法。
超声波在空气中传播的速度主要与温度有关，因此测距系统需要探知外界环境的温度。
超声波在空气中传播时会有衰减，40kHz的超声波最适于超声波测距应用。
STC89C52是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。
超声波倒车雷达摘要随着我国经济飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。
这些事故常常给驾驶员带来许多的麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。
倒车雷达全称叫“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，解除了驾驶员泊车和启动车俩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。
本文介绍了以AT89S52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，该倒车雷达根据超声波测距原理研制，采用温度补偿技术、开机自检技术和优化的软硬件技术，将测得的结果送至数码管显示，同时进行三级声光报警。
驾驶员只需坐在驾驶室就能做到心里有数，极大的提高了泊车和倒车时的安全和效率。
关键词：倒车雷达、超声波、单片机AT89S52目录引言 (5)第一章倒车雷达工作原理1.1 单片机的发展及其应用----81.2 超声波测距--91.3超声波测距原理11.4超声波倒车雷达系统工作原理21.5超声波倒车雷达的芯片选择-131.6 超声波倒车雷达的工作原理15第二章系统硬件设计与相应的软件设计2.1倒车语音及报警电路及控制程序2.2 超声波发射电路与接收电路及其距离测算程序2.3超声波检测接受电路2.4 超声波测距仪的算法设计--192.5距离计算程序-192.6倒车语音电路和报警电路及其控制程序2.6.1倒车语音电路2.6.2倒车语音及报警控制程序29第三章主程序3.1主程序3.2超声波发生子程序和超声波接收中断程序33 第四章安装调试及分析4.1 硬件部分----384.2 软件实现与操作第五章测距仪改进的设想第六章心得体会与总结第七章英语翻译及参考文献----44引言1.1 倒车雷达研究的背景及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。
信息与控制工程学院毕业设计外文翻译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 SingleChip Microcomputer学生学号：学生姓名：专业班级指导教师：职称：起止日期：2017.02.27～2017.03.05- 1 -外文原文见本人文档《超声波测距外文原文》超声波测距摘要：本演示处理了测量距离的超声波传感器在当前环境中的准确性。
作为一个测量传感器的选择SFR08型配备了允许寻址的I²C通信接口。
这一事实使得创建传感器阵列变得简单。
控制和可视化系统是基于PC。
NI USB 8451是作为通信卡使用的。
验证测量的目标是确定实际的传感器精度，特别是当测量较长的距离。
当评估传感器的精度时，不包括在所测量的数据的温度补偿。
关键词：超声波传感器，I²C通信接口，虚拟仪器1 简介超声波传感器通常用于自动化的任务来测量距离，位置变化，电平测量，如存在检测器或在特殊应用中，例如，当测量透明材料的纯度。
它们是基于测量超声波的传播时间的原则。
这一原则确保可靠的检测是独立的颜色渲染的对象或其表面的设计和类型。
它可以可靠地检测甚至液体，散装材料，透明物体，玻璃等材料。
他们使用的另一个参数是他们在侵略性的环境中使用，不是非常敏感的污垢和测量距离的可能性。
超声波传感器在许多机械设计中被制造。
对于实验室用途，用于发射器和接收器单独或在一个单一的简单的住房，对于工业用途，往往建造坚固的金属外壳。
有些类型允许您使用电位计或数字来调整灵敏度。
此外，输出可以在统一的版本中或直接以数字形式的模拟信号直接中。
就传感器来说，可以通过通信接口连接到PC，它是可以设置所有传感器的工作范围和测量距离的详细参数。
- 2 -2 超声测量超声对环境中的声音具有相似的传播特性。
这是机械振动的粒子环境。
超声波可以在气体、液体和固体中传播。
中国高新技术企业基于单片机系统的倒车雷达文／龚玉玲１杨阳１赵蕊１刘光德２【摘要】基于单片机系统的倒车雷达以ＡＲＭ单片机为主控，由超声波检测模块、摄像头图象采集模块、通信模块、显示模块和ＬＩＮＵＸ人机交互界面组成。
超声波检测模块具有温度补偿功能，大大提高了倒车雷达测距的精度。
经过实际电路调试，倒车雷达的测距效果良好，显示界面优美。
【关键词】超声波单片机倒车雷达现在市面上的倒车雷达大多采用超声波测距原理，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，计算车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，再由显示器显示距离并发出警示信号，从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。
为此，设计一种较低成本，具有高性能、高可靠性的倒车雷达对占领国内中低端车辆市场很有帮助。
１工作原理倒车雷达是汽车倒车时的安全辅助装置，帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。
倒车雷达主要是探测障碍物，采用超声波测障碍物距离可靠且稳定，通过ＡＲＭ单片机作为主控芯片，用摄像头采集汽车外部信号，主控进行处理后采取相应的控制，并用ＬＩＮＵＸ界面显示出相对应的信息。
１．１倒车雷达系统框图倒车雷达系统总框图倒车雷达的主要组成部分如上图所示，它清晰地表述了整个系统的结构。
１．２主控ＡＲＭ微处理器是一种高性能、低功耗的３２位微处器，它被广泛应用于嵌入式系统中。
本系统是以ＡＲＭ９芯片Ｓ３Ｃ２４１０作为核心处理器，速度可运行在２０３ＭＨｚ，可轻松处理图像及ＬＩＮＵＸ界面操作。
１．３超声波检测模块超声波测距原理：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
本系统采用的是ＵＲＭ３７Ｖ２．０超声波测距模块，具有温度补偿的功能，测距精度达１ｃｍ，最大测量距离为５００ｃｍ，最小测量距离为４ｃｍ，测量温度分辨率为０．１摄氏度，测量温度范围为－１０度～＋７０度，采用串口传输数据，波特率为９６００，把大部分功能集成化，从而解放主ＣＰＵ。
题目基于单片机的汽车倒车防撞系统的设计学生姓名郭真子学号 ********** 所在学院物理与电信工程学院专业班级电子1201班指导教师王婷完成地点博远楼#物理与电信工程学院实验室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电子1201 学生姓名郭真子一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的汽车倒车防撞系统的设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2016 年 1 月 10 日起至 2016 年 6 月 15 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 陕西理工学院四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：基于单片机的超声波脉冲测距原理，利用超声波的反射测量距离设计一倒车防撞系统，在整个倒车过程中自动测量车尾到最近障碍物的距离，并用数字显示出来，在倒车到极限距离时会发出急促的警告声，提醒驾驶员注意刹车，如果和制动系统联系在一起也可以形成自动刹车。
（应包括方案设计、比较与论证、分析与计算、电路图与相关设计文件以及心得体会等）。
五、毕业论文﹙设计﹚应收集资料及参考文献：收集单片机编程、超声波测距等方面的专业资料，阅读和学习下列参考文献：[1] 张齐,杜群贵.《单片机应用系统设计技术》[M].电子工业出版社.2007[2] 胡瑞,周锡青.基于超声波传感器的测距报警系统设计[J].科技信息,2009[3] 于京.《51系列单片机C程序设计与应用方案》[M].中国电力出版社.2002.[4] 张齐，杜群贵.《单片机应用系统设计技术》[M].电子工业出版社.2004[5] 赵占林,刘洪梅.超声波测距系统误差分析及修正[J].科技情报开发与经济 ,2002[6] 宋明耀.提高超声波测距精度的设计[J].测试测量.2004六、毕业论文﹙设计﹚的进度安排：1月10日——3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。
3月21日——4月20日：完成系统硬件电路的设计并提交中期检查报告。
4月21日——5月20日：完成整体设计并调试，准备作品验收。
