基于STC12C5A03的倒车雷达系统设计
基于单片机的倒车雷达系统设计
基于单片机的倒车雷达系统设计随着汽车数量的增多，道路的拥堵也越来越严重，特别是在城市里，车辆的进出显得异常棘手。
在这种情况下，需要特别注意的是倒车，因为倒车是道路上发生事故的重要原因之一。
为了解决这个问题，智能车辆倒车雷达系统应运而生。
本文将介绍基于单片机设计的倒车雷达系统。
设计方案倒车雷达系统的主要由以下元件组成：1. 超声波传感器：超声波传感器是倒车雷达系统的核心组件。
这种传感器用于发送超声波，并接收反射波。
它可以非常精确地测量超声波的时间和返回时间，以计算距离。
当车辆接近物体时，超声波传感器会发出指示。
2. 电路板：集成电路板将用于控制和处理超声波传感器发出的信号。
3. 显示屏：显示屏在车内用于显示不同距离的图形。
4. 微处理器：微处理器将用于控制整个系统并计算距离。
设计步骤下面是基于单片机的设计方案的步骤：1. 收集所需的零件并制作电路板：可以使用基本的电荷耦合器和其他所需的元件来集成电路板。
此电路板将用于控制和处理超声波传感器发出的信号。
2. 连接超声波传感器：将超声波传感器连接到电路板并确认它可以正常工作。
3. 编写程序：首先使用MCU IDE编写程序，然后将程序烧写到微控制器中，然后进行调试。
编写程序的目的是通过检测声波来计算距离，并将结果显示在显示器上。
4.安装显示屏和电路板：将电路板安装到车的后部，并将显示器安装在驾驶员区域。
然后将超声波传感器安装在车辆后部。
5.测试：在测试系统之前，请确保使车辆处于安全的停放区域。
开启呃泥制动器，然后启动车辆，将车辆倒车到检查距离，并查看显示屏上显示的值。
如果需要，可以调整超声波传感器的角度来更精确的检测距离。
总结基于单片机的倒车雷达系统具有安装简单、使用方便、成本低等优点。
车辆轻松倒车时，能够及时警示驾驶员，有效避免车辆碰撞和损坏。
建议广大车主在安全上考虑并安装此类倒车雷达系统。
基于单片机的倒车雷达的系统设计毕业设计(论文)
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基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现-开题报告
第四代：液晶荧屏动态显示。这一代产品有一个质的飞跃，特别是荧屏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。
二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题 为避免汽车在倒车过程中发生碰撞，设计了一种基于单片机的倒车雷达系统。介绍了超声测距
的基本原理，阐述了倒车雷达系统的结构组成、硬件电路设计以及软件设计，倒车距离采用 LCD 进行实时显示，并通过报警电路做出提示。
该系统由单片机控制电路、超声波发射和接收电路、LCD 显示电路以及报警电路等几部分组 成。单片机是整个系统的核心部件，协调各部分电路的工作。单片机在超声波信号发射的同时开 始计时，超声波信号在空气中传播，遇到障碍物后发生发射，反射的回波信号经过处理后 输入到单片机的外部中断口产生中断，单片机停止计时。通过单片机可得到超声通过单片机可得 到超声即可求得车体与障碍物之间的距离。系统配置了两路超声波电路，保证两路超声波信号同时 发射，分别用两个中断口来接收回波信号，从而分别测出两路倒车距离。倒车距离显示的是两路测距 值中的最小值，在达到设计要求的最小距离时系统产生报警。
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，是目前市面上最先进的倒车雷达系统。
三、技术路线（研究方法） 汽车倒车雷达系统结构框图 硬件设计和软件设计两部分。硬件系统主要由单片机控制电路、超声波和接收电路、LCD 显示 电路及报警电路等五部分组成。系统应用软件采用模块化设计思想，可对各子程序分别进行设计 和调试，然后将调试好的子程序块链接起来进行统调。系统软件模块划分为超声波测距模块、 LCD 显示模块和报警模块等几大功能模块。系统主控制器单片机实现如下基本功能：
基于单片机倒车雷达
文献综述1 概述自从 1886 年 2 月 9 日卡尔•本茨发明了人类第一辆汽车，至今世界汽车工业经过了近122 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。
当今，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，由此引起的刮伤事件也越来越多，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，减少刮、擦事件。
因此，提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
2 倒车雷达的发展倒车雷达（Car Reversing System）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，目前使用较多的是数码显示、荧屏显示和魔幻镜倒车雷达这 3 种。
倒车雷达真正开始于轰鸣器，也就是第一代倒车雷达。
我想很多人都不会忘记“倒车请注意！”这句话，因为现在多数普通车还在使用它。
第二代则是采用数码波段显示，可显示后障碍物离车体距离的数码波段显示倒车雷达。
第三代的液晶荧屏显示较以前有了一个质的飞跃。
紧接着的四代魔幻镜倒车雷达和五代整合影音系统更是结合了前几代产品的优点，在原有倒车雷达的基础上增加了很多功能。
3 主要技术介绍距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数。
《基于单片机的汽车倒车雷达系统设计》
《基于单片机的汽车倒车雷达系统设计》随着汽车的普及和城市道路的拥挤，车辆挤压事故成为公共安全的一大隐患。
为了避免这种情况发生，许多车辆都安装了倒车雷达系统。
倒车雷达系统能够帮助司机及时掌握车辆周围的情况，有效避免碰撞事故的发生。
本文将介绍基于单片机的汽车倒车雷达系统设计。
1.系统需求分析倒车雷达系统的主要功能是实时监测车辆周围的障碍物，并通过声音或图像等方式向驾驶员发出警告，帮助驾驶员安全倒车。
系统需要具备以下功能：-足够的探测范围：系统需要能够覆盖车辆周围的盲区，确保能够及时发现障碍物。
-实时监测：系统需要能够实时监测周围的环境，及时反馈给驾驶员。
-警告功能：系统需要能够根据障碍物的距离和位置发出相应的声音或图像警告。
-稳定可靠：系统需要稳定可靠，能够在不同的环境条件下正常工作。
2.系统设计方案基于单片机的汽车倒车雷达系统设计方案如下：-使用超声波传感器：通过安装在车辆四周的超声波传感器来监测周围的障碍物。
-单片机控制：将传感器采集到的数据发送给单片机进行处理，处理后根据距离和方向等信息给出警告。
-显示器：将警告信息显示在车载显示器上，供驾驶员查看。
-声音模块：通过声音模块给出实时的声音警告，帮助驾驶员更快速的做出反应。
3.硬件设计硬件设计方面，可以选择常用的单片机模块，如Arduino、STC等，配合超声波传感器、LCD显示屏和蜂鸣器等模块组成倒车雷达系统。
传感器模块通过串口通信传输给单片机，单片机根据接收到的数据进行处理，并控制LCD显示警告信息和蜂鸣器发出声音。
4.软件设计软件设计方面，可以利用单片机开发环境提供的编程语言进行编程，根据传感器数据的变化给出相应的警告。
例如，根据障碍物的距离来显示不同的颜色或播放不同的声音，帮助驾驶员更直观地了解周围环境。
同时需要考虑系统的稳定性和精准度，以确保系统能够在不同环境下正常工作。
5.系统测试系统设计完成后，需要进行实际测试，验证系统的功能和性能。
毕业设计(论文)-基于单片机的汽车倒车雷达系统的设计
1.绪论1.1选题背景自从1886年2月9日卡尔•本茨发明了人类第一辆汽车，至今世界汽车工业经过了近122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。
当今，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，由此引起的刮伤事件也越来越多，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，减少刮、擦事件。
因此，提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
1.2发展历程和现状倒车雷达(Car Reversing System)全称“倒车防撞雷达”，又称“泊车辅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（如蝙螭、海豚）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（因温度大小会有规律变化），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。
它在很多距离探测应用中有很重要的用途，包括非损害测量、过程测量、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量等。
所谓的时间测距法，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 （Input/Output）口电路等主要微型机部件，集成在一块芯片上。
课程设计(基于单片机的汽车倒车雷达设计)
课程设计说明书汽车倒车雷达设计学生姓名XXX班级机制1001班学号******xxxx16日期2013.07.01—2013.07.12随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅增长，随着汽车的增多和停车位日趋紧张，泊车成为很多车主头痛的问题，这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置，能以比较直观的显示告知驾驶员后方障碍物的情况，解除了驾驶员泊车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，提高了倒车的安全性。
超声波测距法是常见的一种距离测距方法，本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统。
控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。
设计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，并对系统各个单元的原理进行了介绍，对组成系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理，对超声波传感器的选用经过了仔细的思考，并详细的说明其功能和作用原理。
文章介绍了系统系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。
关键词：单片机；超声波；测距；传感器1引言 (2)1.1背景 (2)1.2设计的要求和难点 (2)2总体方案设计 (3)2.1 系统构成图 (3)2.2 工作原理 (3)3硬件设计 (5)3.1 超声波发射与接收电路 (5)3.1.1 发射电路 (5)3.1.2 接收电路 (7)3.2 ADC0832转换器特点与接线图 (9)3.3 传感器型号及说明 (12)4软件设计 (13)4.1 系统流程图 (13)4.2 编程程序 (15)5设计小结 (17)参考文献 (18)1 引言1.1设计的背景随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅增长，而随着汽车的增多和停车位日趋紧张，泊车成为很多车主头痛的问题。
在泊车的过程中，由于驾驶员视觉的模糊以及盲区的影响，使得在倒车过程中稍不注意就会造成车子的损伤。
我们的超声波传感器测距系统正是为解决此问题而设计的。
基于C51单片机的超声波倒车雷达系统设计毕业设计论文(可编辑)
基于C51单片机的超声波倒车雷达系统设计毕业设计论文毕业设计论文基于单片机的超声波倒车雷达系统设计毕业设计(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XX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:摘要随着我国汽车产业的高速发展,我国开始进入私家车时代,汽车的数量逐年增加,造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤。
汽车驾驶员越来越担心车的安全了,其中倒车就是一个典型。
倒车时,驾驶员疲于前瞻后顾,很容易就发生追尾等碰撞事故。
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。
本文设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计开发的。
该系统将微计算机技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合,可检测到汽车倒车中,其障碍物与汽车的距离,通过LED数码管显示距离,并根据障碍物与车尾距离远近实时发出报警等级。
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。
本文介绍了基于AT89C51单片机的超声波测距器,其由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光告警显示模块等部分组成。
电气工程及其自动化毕业论文-基于单片机的倒车雷达系统硬件设计
基于单片机的倒车雷达系统硬件设计摘要当科学技术的程度越来越深，倒车雷达这新兴产物逐渐成为汽车不可或缺的一部份。
倒车雷达经过显示了系统测量的距离与及时的报警来提醒司机注意周围阻碍物的一种倒车辅助系统。
倒车雷达在开车时候对人们起着十分重要的作用，因此对倒车时候的预警研究起着相当重要的作用。
首先我对近几年的很多资料进行查看，其次对一定量的市场进行考察，最后在图书馆查阅了大量的资料，认真地涉猎了一些测距的基本原理，还有熟悉了一些单片机系统设计的相关资料，本人在此文中设计出了一种基于单片机的简单倒车雷达系统。
本设计中采取了以STC12C560S2作为倒车雷达的主控芯片，操控超声波测距原理测量距离，并使用LCD1602液晶显示屏进行显示，通过距离矢量到达阙值时，蜂鸣器发生报警，3色LED灯变化颜色来提醒司机注意。
除以上功能，还准备使用温度传感器DS18B20感知测量环境的温度，对测量得到的距离进行温度补偿校正。
对比其他倒车雷达设计，本设计中测量部分更加准确，报警系统更加迅速这几项优点。
关键词：倒车雷达；STC12C560S2单片机；超声波测距；DS18B20温度传感器。
目录一、引言 (1)（一）研究背景和意义 (1)（二）国内外研究现状及分析 (1)（三）研究意义 (3)（四）本设计的特点 (3)二、总体设计及基本原理 (4)（一）设计思路 (4)（二）基本原理 (4)（三）系统方案设计 (5)三、测量仪的硬件电路设计 (6)（一）单片机的选用 (6)（二）测距模块元件的选用 (6)（三）温度模块元件的选用 (7)（四）显示模块器材的选用 (7)（五）报警模块元件的选用与论证 (8)四、测量仪的硬件电路设计 (9)（一）单片机的电路设计 (9)（二）测量模块电路设计 (11)（三）显示电路设计 (12)（四）报警电路设计 (13)（五）晶振电路，复位电路及开关电路设计 (14)五、总结 (15)参考文献 (16)一、引言（一）研究背景和意义经过这些年我国的经济调整，伴随着我国汽车行业的快速前行与人们生活状态和水平的提升，我们国家的私人汽车量在不断提升，马多了，士兵自然也就多了，我们国家对驾驶人员的需求也越来越多，随之，越来越多的人都拥有了驾照。
基于单片机的小汽车倒车雷达系统的硬件设计导论
数码管显示模块
显示模块采用数码管显段选接在单片机的P1口，位选接 在单片机的P3^4、P3^5、P3^6、P3^7口，采用三极 管驱动方式。当位选输出低电平时，相应的三极管将饱 和导通，再打开相应的段码，这样就可以在数码管上显 示了。在本设计中采用动态扫描的方式。具体电路图如 图所示：
声光报警电路的设计
电源部分的设计采用3节5号干电池4.5V供电。经过实验验证系统工作时，单片机、传 感器的工作电压稳定能够满足系统的要求，而且电池更换方便。本电路有电源开 关 、电阻、电容和发光二极管组成。其中电容主要是对超声波和单片机模块滤波用，以 提供稳定的电源。
超声波发射电路
HC-SR04模块内部超声波发射电路如图所示，主要由 Em78p153单片机、MAX232及超声波发射头T40组成。
超声波测距的原理
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，超声波接收器收到发射波就立即停止计时。假 设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， 计算发射点距障碍物的距离
系统总体结构框图
系统方框图
电源电路设计
电路总图
元件清 单
结束
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基于单片机的小汽车倒 车雷达系统的硬件设计
设计背景
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,目前 使用较多的是数码显示、荧屏显 示和魔幻镜倒车雷达这3种。
第1代倒车雷达 —— “倒车请 注意”! 第2代产品采用数码波段显示 第3代产品是液晶荧屏显示
单片机最小系统
单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路构成。 STC89C52 单片机的工作电压范围：4V-5.5V,所以通常给单片机外 界5V直流电源。连接方式为单片机中的40脚VCC接正极5V，而20脚 VSS接电源地端。 复位电路就是确定单片机的工作起始状态，完成单片机的启动过程。 单片机接通电源时产生复位信号，完成单片机启动确定单片机起始工 作 状态。当单片机系统在运行中，受到外界环境干扰出现程序跑飞的 时候 ，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。一般有上电自动 复位和 外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后，在RESET端持续给出2 个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。本设计采用的是外部手动 按键复位电路，需要接上上拉电阻来提高输出高电平的值。 时钟电路好比单片机的心脏，它控制着单片机的工作节奏。时钟电 路就是振荡电路，是向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单 片机的执行速度。XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出，该 反向放大器可以配置为片内振荡器。如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2应不接。因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期 为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，如果外接石英 晶体振荡器的振荡频率为12MHZ，一个振荡周期为1/12us。
基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现毕业论文
基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现毕业论文目录引言 (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-----------------------------------111.4超声波倒车雷达系统工作原理-----------------------121.5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---------------------162.2 超声波发射电路与接收电路及其距离测算程序-------172.3超声波检测接受电路-------------------------------182.4 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-------------------272.6.1倒车语音电路----------------------------------282.6.2倒车语音及报警控制程序------------------------29第三章主程序3.1主程序-------------------------------------------313.2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----------------------------------40第五章测距仪改进的设想------------------------------41第六章心得体会与总结--------------------------------42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。
基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现
KEY WORDS：STC89C51；Wave;Measure；Distance Reversing；Reverse radar
目
摘
录
要............................................................................................................................... I
ABSTRACT........................................................................................................................ II 第 1 章 绪论........................................................................................................ 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键词：STC89C51；倒车雷达；超声波传感器；测距
ABSTRACT
In recent years, China's number of cars is increasing every year. Highways, streets, parking, garage and other crowded places narrow reverse, the driver should not only forward but also looking back, a little rear-end careless accidents can occur.So after the increase of motor vehicles as the ability to detect obstacles on the development of the rear of the car reversing radar has become the research hotspot in recent years. the ultrasonic transmitter continuously emits a series of consecutive pulses to the measurement of logic circuits to provide a short pulse. Finally, signal processing devices based on the received signal for processing the time difference, automatic calculation of turnout and the distance between obstacles. Ultrasonic Ranging simple, low cost, easy production, but the transmission speed by a larger weather can not be precise range; In addition, the ultrasonic energy and the attenuation is directly proportional to the square of the distance, the farther the distance, the lower sensitivity and thus Ultrasonic Ranging way so that only apply to a shorter distance. At present, ultrasonic range finder at home and abroad in general, the ideal distance of the measurement 1~ 5 m, based on STC89C51 ultrasonic range-finder. Receiving circuit using the SONY company dedicated CX20106A infrared detecting chip, the chip used in the detector circuit 38KHz, the text of the chip through the careful analysis of the internal circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection of hardware circuitry and adjustable gain, The use of digital rangefinder display the distance between objects.
基于单片机的倒车雷达系统毕业设计
基于单片机的倒车雷达系统毕业设计
基于单片机的倒车雷达系统是一个可以帮助驾驶员在倒车时避免车辆碰撞的装置。
这种系统可以通过超声波检测与其接近的对象，并将其转化为声音、视觉或其他感知形式的反馈，让驾驶员在最短的时间内采取相应的措施，以避免不必要的事故。
第一步：硬件设计
基于单片机的倒车雷达系统的硬件设计是非常重要的。
这个系统中主要包括一个超声波传感器、一个单片机、一块LCD屏幕以及若干个LED指示灯。
其中，超声波传感器是这个系统的核心部件，它用于检测车辆与障碍物之间的距离。
第二步：软件开发
软件开发是基于单片机的倒车雷达系统中同样重要的一步。
通过编写程序代码，在单片机中存储程序，控制各个硬件设备的运行，实现这个系统的功能。
开发者首先需要编写实现超声波检测的代码，然后将其与LED指示灯和LCD屏幕进行连接，使得系统能够给出声音和文字形式的反馈。
第三步：系统测试
在完成硬件设计和软件开发之后，需要进行对系统进行测试。
测试过程中需要使用真实的车辆和障碍物，同时对系统进行各种不同情况的测试。
例如，测试超声波传感器对车辆与固定物体、移动物体的反应时间，同时测试各个LED灯和LCD屏幕的输出情况。
最后，当系统的性能达到预期时，我们可以将其集成到车辆中，让驾驶员在倒车时更加安全。
基于单片机的倒车雷达系统的开发需要较高的专业技术和资金，但是其实用价值是巨大的，一个小小的雷达系统可以帮助驾驶员避免不必要的碰撞事故，而这又会为驾驶员带来便利与安全的体验。
毕业论文基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现
毕业论文基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现摘要：本文基于单片机控制的汽车倒车雷达技术，详细阐述了该系统的设计原理、设计过程及实现方法。
首先介绍了汽车倒车雷达的工作原理及其优点；然后分析了系统所需的硬件平台，包括传感器、单片机、显示器等。
在此基础上，详细说明了单片机程序设计的编写过程及具体实现方法，并通过实验验证了该系统的可靠性和稳定性。
最后，总结了该系统的优点及不足之处，并提出了改进方向。
关键词：单片机；汽车倒车雷达；传感器；显示器；程序设计一、绪论随着现代汽车技术的不断发展，越来越多的车辆配备了倒车雷达系统，以便驾驶员在倒车时更加安全、便捷。
汽车倒车雷达采用多种传感器对车身周围的距离进行检测，并通过显示器等装置反馈给驾驶员所需信息，以便驾驶员更好地控制车辆。
本文将基于单片机技术，设计并实现一款汽车倒车雷达系统，以提高汽车倒车安全性。
二、汽车倒车雷达的工作原理汽车倒车雷达主要采用超声波和电磁波等传感器对车辆周围环境进行检测，以此来掌握车辆与周围物体的距离。
当检测到前方某一方向的距离小于设定阈值时，就会发出声音或光线信号，提示驾驶员减速或进行及时措施。
三、系统硬件平台设计1、传感器本系统所用的传感器采用超声波探头。
超声波探头的特点是精度高，检测距离较短，且不会对人体及设备产生干扰。
2、单片机本系统所使用的单片机为STC89C51，具有较高的性能和稳定性，同时支持多种外设接口，便于与其他硬件部件进行交互。
3、显示屏为了方便驾驶员掌握系统反馈信息，本系统选用了7寸的高清显示屏，显示器具有高亮度、可视角度广等特点，同时具备触控功能，易于操作。
四、程序设计与实现本系统主要分为三个部分，分别是超声波控制模块、显示模块和音频模块。
整个系统的程序架构如下：1、超声波控制模块超声波控制模块主要采用定时器中断的方式实现，其程序框架如下：（1）初始化超声波探头；（2）设置定时器1和定时器0工作模式及相应的计数值；（3）开启定时器中断服务；（4）进入等待状态，等待定时器中断触发。
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图 4 控制电压产生电路
2.1.3 峰值检测电路
本文系统设计回波峰值检测技术 ， 主要是消除虚假回波和 噪声的干扰。因为干扰信号有可能达到正常回波的域值 ， 但其 幅值达不到正常回波的峰值 ， 因此采用回波峰值检测电路可有 效剔除干扰信号 ， 提高超声波测距模块的检测精度和可靠性。 为了避免二极管死区电压对超声波测距模块检测精度的影响 ， 系统利用深度负反馈和运算放大器开环增益大来有效限制。
信息科技 Information Technology
基于STC12C5A03的倒车雷达系统设计
李 东， 郑建立 东华大学信息科学与技术学院 ， 上海 201620 摘 要 本文简要介绍了基于 STC12C5A60S2 的倒车雷达系统， 在本系统中， 包含了超声波测距模块， 温度补偿模块， 时钟模块 ， 显示模块 ， 语音报警模块等。 关 键 词 超声波 ； 单片机 ； 测距 ； 渡越时间法 中图分类号 U46 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2012）65-0204-02
1 超声波测距原理
渡越时间法 (TOF) 的工作原理 ： 检测从超声波发射探头发 射出去的超声波 , 经气体介质传播到接收探头的时间 , 这一段 时间称为渡越时间。渡越时间与超声波在气体介质中的声速相 乘 , 就是声波传输的距离。公式如下所示 ：
本系统超声波传感器选用收发一体式超声波传感器 TCF40-25TR1， 其中心频率为 40kHz。超声波发射接收电路接 收通过 P1.0 输出的 ，由 STC12C5A60S2 单片机产生 40kHz 的 TTL 脉冲信号 ， 驱动超声波传感器发射超声波 ， 超声波在空气 中传播 ， 遇到障碍物反射的回波信号加载到超声波传感器上。
图 6 系统主程序流程图
4 测量结果与分析
本 系 统 测 量 的 范 围 为 30cm~350cm，在 30cm~200cm 范 围 内 ，所 设 置 的 标 准 值 以 10cm 为 步 长 递 增 至 200cm。 在 200cm~350cm 范围内 ， 所设置的标准值以 20cm 为步长递增至 350cm。 实际距离 测得距离 相对误差 实际距离 测得距离 相对误差 （cm） （cm） （%） （cm） （cm） （%） 30.0 30.1 0.33 160.0 164.4 2.75 40.0 40.3 0.75 170.0 175.1 3.00 50.0 50.6 1.20 180.0 184.7 2.61 60.0 59.4 1.00 190.0 195.2 2.74 70.0 70.8 1.14 200.0 205.9 2.95 80.0 80.2 0.25 220.0 226.3 2.86 90.0 90.5 0.56 240.0 246.9 2.88 100.0 101.7 1.70 260.0 267.4 2.85 110.0 107.9 1.91 280.0 287.8 2.79 120.0 123.1 2.58 300.0 307.9 2.63 130.0 133.6 2.77 320.0 328.5 2.66 140.0 136.7 2.36 340.0 349.0 2.65 150.0 146.2 2.53 350.0 359.3 2.66 表 1 测量数据
图 5 峰值检测电路
2.1.4 渡越时间法检测电路
系统中的渡越时间法检测电路采用可变域值检测、回波峰 值检测、过零检测等技术。这样就可以检测到准确的检测到回 波信号 ， 并发送命令使得时钟模块停止计时 ， 保证了渡越时间 的准确和可靠性。 2.2 温度补偿模块 由于空气的温度对超声波的波速有一定影响 ， 因此系统设 计温度补偿模块对环境温度进行测量 ， 通过公式 2 得出当前温 度下的超声波波速。系统温度补偿模块选用美国 DALLAS 半 导体公司的 DS18B20 温度传感器作为核心芯片， 其集温度测量、 A/D 转换于一体 ， 具有体积小、动态范围宽、测量精度高等优 点。该芯片具有独特的单线接口 ， 仅需要一个端口引脚进行通 信； 可以通过数据线供电 ， 电压范围为 3.0V~5.5V ； 测温范围 为 -55℃ ~125℃， 分辨率最大可达 0.0625℃， 基本可以满足实 际测量的需要。
0 引言
2011 年底我国汽车保有量破一亿大关位于世界第二 ， 然 而， 随着保有量的激增由此而带来了道路拥挤和交通事故频发 等问题。在所有交通事故中 ， 由泊车而引发的交通事故占有很 大比例。因此 ， 倒车雷达系统应运而生。本文介绍的倒车雷达 系统采用渡越时间法进行超声波测距 ， 并运用自Байду номын сангаас增益放大电 路提高系统的测量精度。
参考文献 [1]赵海鸣，王纪婵，刘军，史春雪.一种高精度超声波测 距系统的改进[J].电子技术应用，2007(4)：59-61. [2]曾祥进，王敏，黄心汉.自动增益电路在超声波测距系 统中的应用研究[J].测控技术，2005(7)：69-71. [3]中国机械工程学会无损检测分会.超声波检测[M].北 京：机械工业出版社，2000.
2 系统硬件设计
该系统以 STC12C5A60S2 为核心控制芯片 ， 系统主要包括 超声波测距模块 ， 温度补偿模块 ， 时钟模块 ， 显示模块和语音 报警模块等。系统的总体框图如图 1 所示。
由于超声波在空气中传播时 ， 超声波的声强随着传播距离 的增加而呈减少 ， 其减小系数与超声波频率的平方成正比。因 此系统设计可变增益放大电路 ， 主要是使得放大器的增益随距 离的变化而自动调整 ， 使得回波信号的幅值不随距离的变化而 受到较大影响。可变增益放大电路 AGC 如下图所示。
时钟模块的计时工作 ， 将所计时时间传递给单片机 ； 峰值检测 电路主要用于消除干扰信号 ， 检测出回波信号的峰值传递给单 片机。 超声波测距模块主要包括超声波传感器 ， 超声波发射接收 电路、前置放大电路、可变增益放大电路、带通滤波电路、峰 值检测电路、渡越时间法检测电路。
2.1.1 超声波发射接收电路
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2012•4（下） 《科技传播》
1 s = vt （1） 2
式中 ，s 为待测距离 ,v 超声波在气体介质中传播的声速 ,t 为渡越时间。 超声波在空气中传播时很容易收到环境温度的影响 ， 超声 波速度与空气温度的关系为 ：
v = v0 1 + T （2） 273.16
图 2 超声波发射接收电路
2.1.2 可变增益放大电路
其中 ， v0 为超声波在 0℃的空气中的传播速度 331.45m/s,T 为空气的温度。
5 结论
实验结果表明该倒车雷达对障碍物距离的测量结果稳定 ， 探测范围能够达到 在整个测量范围内 30cm~350cm， 最大误差 小于 3%。本系统设备成本低、精度高、实时性好、可靠性高 ， 提高了汽车倒车时的安全性。
3 系统软件设计
本文系统设计了三路超声波测距模块 ，STC12C5A60S2 单 片机的三个中断口分别来处理回波信号。单片机将三路超声波 测距模块测得的距离值进行比较后取最小值 ， 并判断该最小值 来自哪路超声波测距模块 ， 将距离、环境温度、障碍物位置在 显示模块上显示出来 ， 同时根据距离值进行语音报警。
图 1 系统的总体框图 2.1 超声波测距模块 本文设计的超声波测距模块采用了自增益放大电路、渡越 时间法检测电路和峰值检测电路。可变增益放大电路主要用来 调整回波信号的幅值 ； 渡越时间法检测电路主要用来判断接收 的信号是否为回波 ， 若是回波 ， 则请求单片机中断 ， 立刻停止
图 3 可变增益放大电路 AGC 这里采用一对场效应管 J1 和 J2 可组成动态范围较大的增
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益， 由外加电压 AGC 控制的压控放大器。而控制电压 AGC 应 能随目标的远近自动调整 ， 即当测量距离变小时 ， 接收回波信 号较大 ，这时 ，AGC 应自动调小 ，反之 ，AGC 应自动调大。 图 4 为电路设计可得到满足这一要求的控制电压。