利用超声波无接触测距的汽车倒车雷达系统
倒车雷达原理
倒車雷達原理
倒车雷达是一种装有电子测距元件的安全装置。
当汽车倒车时，如果与车后障碍物的距离在一定范围内，它就会发出报警声，提示驾驶员有障碍物，需要注意了。
倒车雷达是利用超声波原理工作的。
当超声波束（频率为
40kHz至100kHz）发射出去后，在与车后障碍物的距离小于
1m时，它会发射出一组频率为20kHz的回波信号。
倒车雷达
在接收到这些回波信号后，就能判断出障碍物的距离、形状和方位。
由于这种超声波不能穿透较厚的物体，所以可以安装在汽车后保险杠上。
当超声波束遇到障碍物后就会发生反射。
在反射回波中，与障碍物发出的频率相同、振幅相等、方向相反的回波信号最强，因此它可以帮助汽车更准确地探测到障碍物。
此外，当倒车雷达探测到障碍物与车身之间有较大的间隙时，也会发出报警声。
倒车雷达的工作原理：
通过倒车雷达传感器发出超声波脉冲信号，通过A/D转换
器转换成数字信号送入计算机进行处理。
并在显示器上显示出相应图像及文字说明，显示图像具有实时性强、可再现性好等特点。
—— 1 —1 —。
基于单片机的超声波测距汽车倒车防撞系统设计
基于单片机的超声波测距汽车倒车防撞系统设计作者：赵阅涵来源：《中文信息》2019年第01期摘要：随着我国的汽车数量正逐年增加，倒车时的防撞问题引起广泛重视。
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防撞警报系统。
关键词：超声波测量距离数码显示报警自动刹车中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2019）01-0-01一、绪论1.倒车雷达设计的意义与现状倒车雷达是一种辅助车主泊车或者倒车的装置，启动倒车雷达系统时，它能通过发射和接收超声波来探测周围障碍物的情况，并以声音或者影像告知车主，其利用的原理是超声波非接触测距技术。
本汽车防撞装置包含有单片机控制电路、超声波测距传感器、蜂鸣器报警电路及数码管显示部件等，装置将各部件有机地结合起来，实现超声波测距及蜂鸣器报警提示的功能。
2.电机工作原理本次设计以STC89C52单片机为核心，设计了超声波倒车防撞系统。
本系统实现了对倒车雷达测距及显示报警的要求，通过发射超声波，碰到障碍物返回后，接收超声波，计时往返时间，并计算出距离显示结果，当达到危险距离时报警且自动刹车。
二、数字超声波倒车防撞系统的设计1.系统设计要求本系统的主要功能是：当车挂入倒档后，超声波发射电路开始连续不断的发出超声波，遇到障碍物后反射，超声波接收电路接收，控制电路通过相应的计算，可以计算出相应的距离，并送至显示电路进行显示。
如果所测距离小于预先设置好的报警距离，则报警电路就会报警并且使制动系统停止工作完成自动刹车的功能。
具体指标为：警报触发最小距离为50cm；实时测距误差控制为5%-10%；工作电压5v；超声波产生的信号强度为40Khz；測距范围为2-500cm；6 超声波的发射频率为1s测量2-3次。
2.系统设计架构按照系统所需功能，系统硬件结构可以划分为：测距系统、控制系统、键盘电路、显示和语音报警系统以及制动系统。
其中，测距系统由超声波发射模块和超声波接收模块构成；控制系统设计主要对STC89C52单片机系统进行设计；显示报警系统设计要对数据通讯、数据转换、蜂鸣器和动态态显示电路进行设计；键盘电路主要用于控制报警系统的阀值；制动系统主要对小车电动机的控制。
超声波汽车倒车警示器设计毕业论文
超声波汽车倒车警示器设计毕业论文目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。
目录.. (1)第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计意义 (1)1.4设计内容 (2)第2章方案比较与选择 (3)第3章超声波测距原理 (6)3.1 超声波的原理及应用 (6)3.1.1超声波的物理特性 (6)3.1.2超声波的衰减 (6)3.1.3超声波的波形 (7)3.2 测距原理 (7)3.2.1超声波的传播速度 (7)3.2.2超声波的测距原理 (8)3.3超声波传感器 (8)第4章超声波发射电路 (10)4.1超声波发射电路工作原理 (10)4.2元件选择 (11)4.2.1 UCM--T40K1简介 (11)4.2.2 LM567简介 (12)4.2.3 S9013简介 (13)第5章超声波接收电路 (14)5.1超声波接收原理 (14)5.2元器件选择 (15)5.3 锁相环电路部分 (16)5.4元器件选择 (18)第6章语音提示电路 (20)6.1电路工作原理 (20)6.2电路组成 (20)6.3 元器件选择 (20)6.3.1 LM386介绍 (20)6.3.2 HFC5214语音集成电路 (22)6.3.3 扬声器BL (23)第7章倒车警示器电路 (24)7.1电路工作原理 (24)7.2元器件清单 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章绪论1.1选题背景随着科技发展的不断进步，自动测量的技术不断更新，非接触式测量技术也有了长足的发展。
在很多工控场合，测量的物体是不能够直接接触到的，或者测量的物体不宜直接接触。
这时要用到非接触式测量仪器。
自发现压电效应和逆压电效应后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法。
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计
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。
基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计
摘要本文的内容是基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52RC单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52RC单片机的汽车倒车雷达系统。
本系统采用软硬件结合的方法，包括电源模块、单片机及显示模块、报警模块、超声波发射与接收模块，具有模块化和多功能化的特点。
该设计的原理是超声波发射器发射一连串超声波，遇到障碍物后反射回来，由超声波接收器接收，只要能计算出超声波从发射到接收的时间，就可以通过计算子程序得出汽车与障碍物的距离，当距离小于报警距离时，发出相应的声光报警。
论文概述了汽车倒车雷达系统的发展及基本原理，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：汽车倒车雷达系统；STC89C52RC；超声波测距AUTOMOBILE-REVERSING RADAR SYSTEMAbstractThe 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 STC89C52RC monolithic integrated circuit,including power supply module, SCM and display module, alarm module, ultrasonic transmitting and receiving modules, STC89C52RC monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems.The design principle of ultrasonic launcher is a series of ultrasonic, encounter obstacles reflected, by the ultrasonic receiver, as long as you can calculate the ultrasonic from transmitting to receiving time, calculation and program can be used cars and obstacle distance, when the distance is less than the alarm distance, sends out the corresponding sound and light alarm.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 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: Automobile-reversing radar system ;STC89C52RC; Ultrasonic ranging目录摘要 (I)AUTOMOBILE-REVERSING RADAR SYSTEM (II)1 概述 (1)1.1国内外研究现状简述 (1)1.2设计的目的和意义 (2)1.3设计的任务和要求 (3)1.3.1.设计任务 (3)1.3.2设计的技术要求 (3)2 课题的方案设计与论证 (4)2.1方案比较 (4)2.2系统整体方案设计 (5)2.3系统整体方案的论证 (6)3 超声波测距的原理 (8)3.1超声波测距的原理 (8)3.2发射接收时间对测量精度的影响分析 (8)3.3当地声速对测量精度的影响分析 (9)3.4测量盲区 (9)4 系统硬件设计 (10)4.1系统设计 (10)4.2芯片STC89C52RC介绍 (11)4.3超声波传感器 (14)4.4超声波测距模块HC-SR04 (15)4.4.1、HC-SR04的产品特点： (15)4.4.2、HC-SR04的电气参数： (15)4.4.3、超声波时序图： (17)4.5系统硬件电路的设计 (17)4.5.1 显示电路的设计 (18)4.5.2 报警电路设计 (19)4.5.3 电源电路设计 (20)4.5.4超声波接收电路设计 (20)4.5.5超声波发射电路的设计 (21)5 系统软件设计 (24)5.1超声波测距算法的程序设计 (24)5.2主程序设计及其流程图 (26)5.3超声波发送及接收程序 (28)5.4程序清单 (29)总结 (36)致谢 (38)参考文献 (39)附录1 硬件原理图 (40)附录2 实物图 (41)1 概述1.1 国内外研究现状简述汽车倒车雷达在车挂倒挡时开始工作，由探头、主机、显示器和报警器四部分构成，探头可以根据需要安装不同的数量，目前比较常见的是4探头(安装于后保险杠上)和6探头(2前4后)的；除一般的放置位置外，显示器也可以替代原来的后视镜并兼顾这两种功能，它可以显示多种信息。
超声波测距在汽车倒车防撞系统中的应用
关 键 字 ： 声波 发 生 器 ； 声 波换 能 器 ； 距 超 超 测
中图分类号 ：Ｐ １ Ｔ ３１
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ９ ３ ４ （０ ７０ — １ ８ 一 ３ １ ０ — ０ ４２ ０ ）４ １ Ｄ ３ Ｏ
ＤＩ ＡＮ ｈ －ｍ ｅ Ｓｉ ｉ
Ｕｌａ ｏ ｉ ｎ ｉｇｉ ｔｍ ｏ ｉ ｃ — ｒｆ Ｃｏｌ ｉｎ Ａｖ ｉａ ｃ ｓｅ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｔ ｓ ｎｃＲａ ｇｎ Ａｕｏ ｒ ｎ ｂｌ Ｂａ ｋ ｄａｔ ｅ ｌ ｏ ｏｄ ｎ ｅ Ｓｙ ｔｍ ｐｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ｏ
ｔｅ ｌａ ｎ ｖ ｅｕ ｎ１ ｕｅ ｉ ｅｄｓｎ ｅ ｕｖｙ ｌ ｅｔｅｄ ｔ ｃ ａｇ ｎ ｅｔ ｇｐ ｓｉｎｍｅｓｒ ｇｉｓｕ ｎ ａｄＳ ｏ ｌｍａ ｈ ｔ ｓ ｉ ｗａｅｆ ｑ ｅｃ ｓ ｔ ｔ ｃ ｒｅ， ｉ ｓ ｎｅｇｕ ｅ ｄｔ ｕｒｏ ｃ ｙ ｓｎ ｈ ｉ ａ ｓ ｋ ｈ ｉａ ａ ｈ Ｎｎ ｏｉｏ ａ ｉ ｔ ｍｅｔ ｎ ｎａ ｙ ｔ ｕｎ ｎｒ Ｏ ｌ
基于超声波测距的倒车防撞报警系统研究
2、误差分析：对比实际测量距离与系统显示距离，发现误差在5%以内，满足 实际应用要求。
3、实用性评估：在多种不同类型的车型上进行测试，结果表明该系统具有良 好的通用性，可适用于不同车型。
3、实用性评估：在多种不同类 型的车型上进行测试
1、拓展测量范围：目前本系统的测量范围主要集中在20-60厘米，对于更远 距离的障碍物无法检测。因此，未来研究可考虑拓展测量范围，提高系统的实 用性。
超声波是一种频率高于赫兹的声波，人类的听力无法察觉。超声波具有方向性 好、反射能力强、能量集中等特点。本系统利用超声波的这些特点，通过测量 超声波从发射器发出到障碍物反射回来的时间，计算出车与障碍物之间的距离， 从而判断是否有可能发生碰撞。
本系统主要包括超声波发射器、接收器、微处理器和报警装置。 1、超声波发射器：产生高频超声波，向车后发射。
基于超声波测距的倒车防撞报 警系统研究
目录
01 超声波测距倒车防撞 报警系统研究现状
03 参考内容
02 研究方法
超声波测距在倒车防撞报警系统 中的应用与研究
随着汽车技术的不断发展，倒车安全问题越来越受到人们的。倒车时，驾驶员 常常无法全面观察到车后的障碍物，很容易发生碰撞事故。因此，倒车防撞报 警系统应运而生，成为汽车安全领域的研究热点。本次演示将探讨基于超声波 测距的倒车防撞报警系统研究，以期为提高汽车倒车安全性提供有力支持。
3、软件实现部分：采用C语言编写程序，实现超声波的发射、接收及数据处理 等功能。根据不同的障碍物距离，设置不同的报警等级，以便驾驶员根据警报 等级采取相应的措施。
3、软件实现部分：采用C语言编 写程序，实现超声波的发射、接 收及数据处理等功能
1、稳定性测试：在不同速度下进行倒车测试，发现本系统能够稳定地测量障 碍物距离，不受车辆速度影响。
基于超声波测距的倒车防撞系统的设计毕业论文 精品
基于超声波测距的倒车防撞系统的设计论文作者姓名：申请学位专业：申请学位类别：指导教师姓名(职称)：论文提交日期：毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日基于超声波测距的倒车防撞系统的设计摘要随着社会经济的发展和交通运输业的不断兴旺，汽车的数量在不断的增加。
交通拥挤状况也日益严重，撞车事件也经常发生，造成了很多不可避免的人声伤亡和经济损失，面对这种情况，设计一种响应快、可靠性高并且比较经济的汽车防撞预警系统显得非常的重要。
超声波测距倒车雷达系统的设计【开题报告】
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。
「基于超声波测距倒车雷达系统设计」
「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。
超声波倒车雷达系统的设计说明
超声波倒车雷达系统的设计目录第1章绪论1第2章总体方案与原理22.1总体设计方案22.2超声波测距32.2.1 超声波测距原理32.2.2 温度对超声波影响32.2.3 超声波测距计算方法4第3章硬件设计53.1 STC89C5253.1.1 芯片简介53.1.2 主要功能53.1.2 引脚介绍63.1.3 单片机控制模块83.2 LED数码管93.2.1 LED数码管概述93.2.2 LED数码管显示93.3 蜂鸣器电路103.4 超声波电路11第4章软件设计124.1 程序整体思路124.2 主程序流程设计134.2 超声波测距的算法设计134.4 超声波发送与接收中断程序144.5 显示子程序和蜂鸣报警子程序164.6 系统的软硬件调试17第5章设计总结18参考文献19第1章前言雷达，又称泊车辅助系统，是汽车泊车安全的辅助装置。
它可以通过声音或更直观的显示告诉驾驶员周围的障碍物，解除驾驶员停车和启动汽车时前后左右拜访带来的麻烦，帮助驾驶员消除盲点和视线模糊，从而提高安全性。
超声波测距以其非接触测量和相对较高的测量精度越来越受到重视。
就目前情况来看，汽车市场的快速发展将带动倒车雷达市场的繁荣。
国内倒车雷达主流市场已经开始从进口高档车向中低档车发展。
技术向更高灵敏度和单片功能可视化发展，设备趋向小型化、人性化和智能化。
因此，超声波汽车倒车雷达系统将在人类未来的生活中发挥越来越重要的作用，为人类的发展做出重要贡献。
超声波倒车雷达系统一般由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器等组成。
现在市面上大部分倒车雷达都是采用超声波测距的原理。
当司机倒车时，他会启动倒车雷达。
在控制器的控制下，安装在后保险杠上的探头发出超声波，遇到障碍物时产生回波信号。
传感器接收到回波信号后，控制器进行数据处理，确定障碍物的位置，显示器显示距离并发出报警信号，及时报警超声波是指频率为20kHz~106kHz，波速为1500m/s，波长为0.01cm~10cm 的机械波。
基于超声测距的可视倒车雷达预警系统设计
而是 把数 据包 的编号 放入 一个 错报 发送 队列 中 。
定 时器会 每 隔 ５ ０ ０ ｍｓ检查 一 次发 送 队列 ，如果 队列 有 数 据， 则暂停 正 常数据 的发送 ， 先重 发送 错包 队列 中 的数 据包 ， 然 后再 继续 发送正 常 的数据 包 。
［ ． Ｍ］北京 ： 机械 工业 出版 社 ，０ ０ ２０ ． ［ ］ Ｐ Ａ ＡＵＤ Ｏ Ｃ ＲＰＲ ａ ｉ ｕ ｉ ｓｒ ｕｉｎ Ｖ ａＥ ｈｒｅ ３ Ｅ Ｋ Ｉ Ｏ ．ｅ ｌＴｍｅ Ａ ｄｏ Ｄｉ ｉ ｔ ｉ ｔｅｎ ｔ ｔｂ ｏ ［】２ ０ ． Ｚ． ０ ２ ［ ］ Ｓ ＡＮ Ｅ ＩＰ ４ Ｔ Ｌ Ｙ Ｂ Ｌ Ｐ ＭＡＮ Ｊ Ｅ Ｌ Ｊ Ｅ， Ｐｉ ｒＭ］北 京 ： ＯＳ Ｅ Ａ ＯＩ Ｃ ｒ ｍｅ ［ ． 中
测距 范 围、 距精度 可以满 足 系统要 求 ， 测 具有 较 高的应 用价 值 。
关 键 词 ： 车 雷 达 ； 声 波 ； 度 补 偿 ； 片 机 倒 超 温 单 中 图 分 类 号 ：Ｐ １．２ Ｔ ３ １５ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ ７ ０ （０ ０ １ — ０ １ ０ １７ — ８ ０ ２ １ ）２ ０ ８ — ３
作者简 介 ： 雨芳 （９ ０ ， ， 常 １ ８ 一） 女 山西 阳城 人 ， 湖北 工 业 大学 电气 与 电子 工程 学院 自动 化 系讲 师 成 ； 文 研 信 黄 聪 （９ ７ ） 男， 北蕲春 人 ， １７ 一 ， 湖 湖北 工业 大学 电气 与 电子 工程 学 院电 气工程 系讲 师 ， 究 方向 为嵌入 式技 术 、 能控制技 术 。 研 智
国 电 力 出版 社 ．０ ６ ２０ ．
［］ Ｂ Ｉ ５ Ｒ ＡＮ ＷＨＥ Ｔ Ｎ，Ｉ Ｎ ＡＰ ＡＮ， Ｏ ＮＴ ＯＭＥ Ａ Ｔ Ｅ ＳＭＯ Ｋ Ｌ Ｔ ＤＤ Ｍ０ Ｇ ＲＹ． ｈｇ ｐ ｒ ｒ ｎ ｃ ｔｔ ｌ ｒｅｅ ｈｃｓ ｒｔｃ ｌ Ｊ ．ｅｅｒｈ ｉｈ ｅｆ ｍａ ｅ ｏａ ｙ ｏｄ ｒｄ ｍｕ ｉａｔ ｏｏｏ ［ ］ ｓａｃ ｏ ｌ ｐ Ｒ
超声波实现无接触测距的倒车雷达系统的设计与实现
超声波实现无接触测距的倒车雷达系统的设计与实现超声波实现无接触测距的倒车雷达系统设计摘要随着整个国家生活水平的提高，购车族也日益增多，汽车早已成为人们生活的必需品，然而汽车给人们带来方便快捷的同时，也出现了许许多多的交通事故，其中因倒车引起的剐蹭事件则数不胜数，给人们带来了许多不必要的经济损失，尽管每辆车都有后视镜，但是我们要知道后视盲区却不可避免，针对这一问题，设计出一个响应快、灵敏度高的倒车雷达势在必行。
本文利用超声波实现无接触测距，设计出一种倒车雷达系统，本文主要是利用超声波穿透性强，衰减小，反射能力强等特点，将超声波的测距原理与STC89C52RC单片机结合起来，利用超声波的发射与接收电路实现无接触测距。
由于环境温度对超声波波速有影响，使用DS18B20构成的温度测量电路，通过温度补偿法对速度进行校正，直接读取温度值，从而得出超声波在某一温度下的波速，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。
论文在介绍超声波测距的原理及发展的基础上，设计STC89C52RC单片机的接口控制电路，对温度信号、超声波发射与接收信号进行采集与控制，实现温度补偿与距离报警，通过比较多种发射及接收电路方案，对系统的误差进行分析，得出了最合理的控制方案，对系统的各个单元的原理及组成各系统电路的芯片原理进行介绍，论文也介绍了系统的软件结构，使系统更便携、可靠和经济。
关键字：超声波测距；倒车雷达；STC89C52RC；温度补偿Design to non-contact ultrasonic ranging reversing radar systemAbstractWith the improvement of living standards across the country, car buyers are increasing, car has become a necessity of life, cars bring the people convenient, but also appeared in many traffic accidents, which caused by reversing rub cut events are numerous, gave rise to a lot of unnecessary economic losses, even though vehicle has rear-view mirror, but we need to know blind Spot was inevitable, to solve this problem, design a fast response, high sensitivity reversing radar imperative.In this paper, the use of ultrasound to achieve non-contact distance measurement, design a reversing radar system, this paper is the use of ultrasound penetrating strong, low attenuation, high reflectance characteristics, the principle of ultrasonic distance measurement with STC89C52RC microcontroller combines the use of ultrasound the transmitter and receiver circuits to achieve non-contact distance measurement. Ultrasonic velocity of the ambient temperature influence on the use DS18B20 temperature measurement circuit constituted by the temperature compensation method of the speed correction value is directly read the temperature, and thus the velocity of the ultrasonic wave at a certain temperature, and display the measured distance, then control the buzzer sound frequencies depending on the distance display.On the basis of the principles and development of ultrasonic ranging presentation on the design STC89C52RC microcontroller interface control circuit of the temperature signal, the ultrasonic transmitter and receiver signal acquisition and control, temperature compensation and distance alarm, by comparing multiple transmit and receive circuit scheme, the error system were analyzed and the most reasonable control scheme, the principles of the system and each unit consisting of the system circuit chip principles are introduced, the paper also describes the software architecture of the system, making the system more portable, reliable and economical.Key words: Ultrasonic Ranging; reversing radar; STC89C52RC; temperature compensation目录第1章绪论 (1)1.1 课题设计的实用价值和理论意义 (1)1.1.1 设计的实用价值 (1)1.1.2 设计的理论意义 (1)1.2 课题设计的国内外应用现状 (2)1.2.1 设计的国内应用现状 (2)1.2.2 设计的国外应用现状 (2)1.3 论文的设计内容及章节安排 (3)1.3.1 论文的研究内容 (3)1.3.2 论文的章节安排 (3)第2章超声波测距简介 (4)2.1 超声波简介 (4)2.1.1 超声波及应用 (4)2.1.2 超声波的基本性质 (4)2.2 超声波传感器 (4)2.2.1 超声波传感器的分类及原理 (4)2.2.2 超声波传感器的结构 (5)2.3 超声波测距原理及设计思路 (6)2.3.1 超声波测距原理 (6)2.3.2 系统设计思路 (7)第3章系统元件介绍 (9)3.1 单片机STC89C52RC (9)3.2 超声波测距模块 (11)3.2.1 产品特点 (11)3.2.2 实物图 (11)3.2.3 电气参数 (11)3.2.4 超声波时序图 (12)3.3 温度传感器DS18B20 (12)3.4 LCD1602液晶显示器 (13)3.4.1 液晶显示器的优点 (13)3.4.2 液晶显示器的优点 (13)3.4.3 LCD1602基本参数及引脚功能 (13)第4章系统硬件设计 (16)4.1超声波测距系统结构 (17)4.2 超声波发射电路 (17)4.3 超声波接收电路 (18)4.4 电源电路 (19)4.5 测温电路 (19)4.6 显示电路 (19)4.7 报警电路 (20)4.8 复位电路 (21)4.9 串行口通信电平转换模块 (21)第5章软件设计 (22)5.1 主程序设计 (22)5.2 子程序设计 (23)5.2.1 距离计算子程序 (23)5.2.2 显示子程序 (24)5.2.3 超声波测距模块启动函数 (25)5.2.4 报警子程序 (26)5.2.5 获得温度子程序 (26)第6章测量结果与误差分析 (28)6.1 测量结果 (28)6.2 误差分析 (28)6.3 提高测量精度方法 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)附录 (34)附录1 超声波测距原理图 (34)附录2 实物图 (34)附录3 程序 (34)在校学习期间获奖评价 (45)第1章绪论1.1 课题设计的实用价值和理论意义1.1.1 设计的实用价值纵观任何一个现代城市的鸟瞰图，交通、建筑、环境是一个城市的灵魂，它们代表了一个城市的发展，城市的交通，不仅是满足一个城市里人员和货物流动需要的产物，更是支持城市发展潜力的基础、促进城市现代化发展的关键[1]。
超声波测距仪(汽车倒车距离的检测)
附录1 总设计电路图............................................................................................................17
3.2.1STC89C52单片机系统概述..............................................................................5
3.2.2STC89C52单片机的主要特性..........................................................................5
7成品效果展示.....................................................................................................................13
8结论.....................................................................................................................................14
1.3总体方案的设计.........................................................................................................1
基于超声波测距倒车雷达的设计
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。
超声波测距在汽车倒车防撞系统中的应用
摘要：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，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。
本文主要介绍超声波在汽车倒车防撞报警系统中的应用，以AT89C51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。
关键字：超声波发生器；超声波换能器；测距1 引言近年来随着微电子技术发展而产生的小型价廉的微处理器（单片机）的出现，使超声波测距传感器的功能得到了提升。
有了微处理器不仅使测距的精度大为提高，而且为超声波测距技术的应用开辟更大的空间。
利用超声波制作汽车防撞雷达可以帮助驾驶员及时了解车周围阻碍情况，防止汽车在转弯、倒车等情况下撞伤、划伤。
2 超声波测距的工作原理与方式2.1 超声波测距的工作原理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。
超声波是一种只有少数生物（如蝙蝠、海豚）才能感觉的机械波，其频率在20kHz以上，波长短，绕射小、能定向传播。
超声波为直线传播方式，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强。
为此，利用超声波的这种性能就可制成超声波传感器。
超声波测距的原理就是利用超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，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。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 。
2.2 超声波测距的工作方式利用超声波测距的工作，就可以根据测量发射波与反射波之间的时间间隔，从而达到测量距离的作用。
其主要有三种测距方法：（1）相位检测法，相位检测法虽然精度高，但检测范围有限；（2）声波幅值检测法，声波幅值检测法易受反射波的影响；（3）渡越时间检测法，渡越时间检测法的工作方式简单，直观，在硬件控制和软件设计上都非常容易实现。
超声波检测系统倒车雷达的设计(传感器的设计)
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。
超声波测距技术及其在倒车警报中的应用研究论文
1 研究背景世界各国汽车数量日益增多，车速逐年提高，尽管在车速、车距、制动和驾驶人员素质等多方面有很多规定，仍接连发生撞车事故，因此非常需要一种有效的防撞装置。
许多国家都在研究汽车防撞技术，至今仍无产品问世。
我国的汽车除了加装安全带、倒车发声警告以及很少一部分加装气囊外，没有其它防撞措施。
随着经济的发展，高速公路逐年增多，汽车交通愈来愈繁忙，汽车防撞已是一个十分值得重视的问题。
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，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，在测量精度方面能达到工业实用的要求，并且汽车防撞使用超声波控测技术有以下优点：1、超声波是机械波，波长短，绕射小，可形成射线定向传播；2、超声波穿透性好，可在浓雾、风沙、阴雨、污染环境中工作；3、超声波抗干扰能力强，不受空间电磁波干扰，也不受一般机械振动的干扰；4、超声波传播速度低，用于短距离探测如100米以内容易实现；5、稳定性好，可靠性高，造价低，便于推广。
利用超声波制作汽车防撞雷达可以帮助驾驶员及时了解车周围阻碍情况，防止汽车在转弯、倒车等情况下撞伤、划伤。
人能听到的声音频率为：20 Hz~20 kHz，即为可听声波，超出此频率范围的声音，即20 Hz以下的声音称为低频声波，20 kHz以上的声音称为超声波。
超声波是一种只有少数生物（如蝙蝠、海豚）才能感觉的机械波，其频率在20 kHz以上，波长短，绕射小、能定向传播。
超声波为直线传播方式，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强。
为此，利用超声波的这种性能就可制成超声波传感器。
近年来随着微电子技术发展而产生的小型价廉的微处理器（单片机）的出现，使超声波测距传感器的功能得到了提升。
有了微处理器不仅使测距的精度大为提高，而且为超声波测距技术的应用开辟更大的空间。
综上所述本系统我采用了超声波测距用声音和更为直观的显示来指示在倒车过程中汽车和周围障碍物的情况，这样有利于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，减少了事故的发生率。
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利用超声波无接触测距的汽车倒车雷达系统
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。
相位检测的精度高，但检测范围有限；声波幅值检测易受反射波的影响；。