第二基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计
基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计
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。
基于单片机的倒车雷达的系统设计毕业设计(论文)
毕业设计(论文)基于单片机的倒车雷达系统设计基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计毕业设计（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。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计(论文)
毕业设计(论文)题目：基于单片机的汽车倒车雷达系统设计班级： 10211学号： 10姓名：指导老师：成都工业学院二○一三年五月摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。
交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，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预警系统势在必行。
本设计是利用最常见的超声波测距法来设计的一种基于单片机的汽车倒车雷达系统。
本设计的主要是基于AT89C51单片机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单片机的汽车倒车雷达系统。
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。
本设计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。
在超声波测距系统功能和AT89C51单片运用的基础上，提出了系统的总体构成，对系统各个设计单元的原理进行了介绍，并且对组成各单元硬件电路的主要器件做了详细说明和选择。
本设计论文还介绍了系统的软件结构，并通过编程来实现系统功能和要求。
关键词：汽车倒车雷达、AT89C51、超声波、测量距离、LED数码管AbstractAs social and economic development of the transport industry booming, the number of cars in the first mate to climb. Traffic congestion has become increasingly serious crash occurred frequently, resulting in the inevitable personal injury and economic loss, for this situation, design a fast response, high reliability and more economical car reversing collision warning system is inevitable line. The most common design is the use of ultrasonic distance measurement method to design a microcontroller based car reversing radar system.The design is mainly based on AT89C51 microcontroller features and advantages of the use of ultrasound, ultrasonic ranging system and AT89C51 microcontroller combined in one design a car based on AT89C51 microcontroller reversing radar system. The system uses software and hardware combination of methods.The paper outlines the design of the development of ultrasonic testing and the basic principles expounded the principle and characteristics of ultrasonic sensors. In the ultrasonic ranging system functions and AT89C51 monolithic application, based on the overall composition of the system proposed, each of the design elements of the system were introduced the principle and hardware circuit for each unit composed of the main components of a detailed description and choices. The paper also describes the design of system software architecture, and is programmed to implement system functions and requirements.Keywords:car reversing radar, AT89C51, ultrasound, measuring distance, LED digital tube目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2设计目的及意义 (1)1.3测距方式的分析与比较 (2)第二章超声波的发展及测距原理 (4)2.1超声波的发展与运用 (4)2.2超声波测距原理 (4)2.3 超声波测距在汽车上的运用 (6)2.4 超声波传感器的介绍 (7)2.4.1 超声波传感器介绍 (7)2.4.2 超声波传感器的特性 (8)第三章系统硬件设计 (10)3.1 系统设计的要求 (10)3.2 系统整体设计方案 (10)3.3 单片机系统介绍 (11)3.3.1 AT89C51单片机介绍 (11)3.3.2单片机的复位电路 (15)3.3.3单片机的时钟电路 (16)3.3.4 单片机的电源电路 (17)3.4 超声波发射电路 (23)3.5 超声波接收电路 (25)3.5.1 CX20106A集成电路介绍 (25)3.5.2超声波接收电路 (26)3.6 距离显示电路 (27)3.7 报警电路 (28)3.7.1 音频集成功放LM386简介 (28)3.7.2 报警电路的设计 (30)第四章系统软件设计 (30)4.1 系统软件设计的框图 (30)4.2系统程序流程图 (31)4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程 (32)4.4超声波测距仪的算法设计 (34)4.5显示程序 (35)4.6报警程序 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录一：系统电路图 (40)附录二：主要元器件清单 (41)附录三：源程序 (42)第一章绪论1.1概述汽车倒车雷达全称叫“汽车倒车防撞雷达”，也叫“汽车泊车辅助装置”，是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，由超声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器（或蜂鸣器）等部分组成。
基于单片机控制的汽车倒车雷达实时超声波测距系统设计
兰州工业高等专科学校毕业设计（论文）题目：基于单片机控制的汽车倒车雷达实时超声波测距系统设计系别：电子信息工程系专业：应用电子技术班级：应电0 9 班姓名：杨龙学号：200910102125指导教师（职称）：吴纪群（教授）日期：2012 年2月20日摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅攀升。
交通拥挤状况也日益严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人生伤亡和经济损失，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防撞预警系统势在必行，超声波测距法是最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。
因此，设计好的超声波测距仪就显得非常重要了。
本设计采用以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。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
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。
论文介绍了系统系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。
最后，通过对系统的误差分析，给出了较完善的方案。
关键词：AT89C51;超声波；测距AbstractWith the development of science and technology, the improvement of people's standard of living, speeding up the development and construction of the city. urban drainage system have greatly developed their situation is constantly improving. However, due to historical reasons many unpredictable factors in the synthesis of her time, the city drainage system. In particular drainage system often lags behind urban construction. Therefore, there are often good building excavation has been building facilities to upgrade the drainage system phenomenon. It brought to the city sewage, and it is clear to the city sewage and drainage culvert in the sewage treatment system. comfort is very important to people's lives. Mobile robots designed to clear the drainage culvert and the automatic control system Free sewage culvert clear guarantee robot, the robot is designed to clear the culvert sewage to the core. Control System is the core component of the development of ultrasonic range finder. Therefore, it is very important to design a good ultrasonic range finder.At the core of the design using AT89C51low-cost, high accuracy, Micro figures show that the ultrasonic range finder hardware and software design methods. Modular design of the whole circuit from the main program, pre subroutine fired subroutine receive subroutine. display subroutine modules form. SCM comprehensive analysis of the probe signal processing, and the ultrasonic range finder function. On the basis of the overall system design, hardware and software by the end of each module.The research has led to the discovery that the software and hardware designing is justified, the anti-disturbance competence is powerful and the real-time capability is satisfactory and by extension and upgrade, this system can resolve the problem of the car availably, building construction the position of the workplace and some industries spot supervision.Key words:AT89C31; Silent Wave；Measure Distance目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)I.1 课题设计的目的及其意义 (1)I.2 超声波测距系统的设计思路 (1)I.3 课题设计的任务和要求 (3)1 课题的方案设计与论证 (4)1.1 系统整体方案的设计 (4)1.2 系统整体方案的论证 (4)2 系统的硬件结构设计 (4)2.1 单片机的功能特点及测距原理 (5)2.2 超声波发射电路的设计 (6)2.3 超声波接收电路的设计 (7)2.4 超声波测距系统的硬件电路设计 (8)3 系统软件的设计 (9)3.1 超声波测距仪的算法设计 (9)3.2 主程序流程图 (10)3.3 超声波发生子程序与超声波接受中断程序 (11)3.4 系统的软硬件的调试 (12)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录一超声波测距电路原理图 (16)附录二超声波测距电路版图....................................附录三程序清单. (17)绪论Ⅰ.1课题设计的目的及意义Ⅰ.1.1设计的目的随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
基于单片机的超声波倒车系统的设计
题目基于单片机的汽车倒车系统的设计学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期二○一三年五月本科毕业论文(2013届)题目基于单片机的汽车倒车系统的设计学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期摘要单片机（Microcontroller Unit）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。
本文对基于单片机的汽车倒车系统进行了深入的研究，主要包括硬件部分和软件部分。
首先，本文设计了基于单片机的汽车倒车系统的硬件系统。
选用HC-SR04超声波传感器作为测量距离的传感器；用AT89S52单片机作为计数器，按照系统所需功能，系统硬件结构可以划分为四个主要模块：超声波发射电路，超声波接收电路，控制处理电路和显示电路。
其次，本文对该系统的软件系统进行了设计。
本设计采用的是模块化的思路来进行设计和编写程序，程序主要由系统主程序和中断程序构成。
主程序完成单片机的初始化，超声波的发射和接收、计算超声波发射点与障碍物之间的距离、液晶屏显示和蜂鸣器报警等。
系统程序设计的主要的功能是发射超声波、接受超声波、计算测量距离、数据计算、蜂鸣器报警和液晶屏显示。
与传统的测距仪器相比，基于单片机的超声波测距仪能进行双向测距，精度高，功耗低，模块简单，稳定性高。
关键词：超声波测距;单片机;超声波传感器;LCDAbstractMCU (Microcontroller Unit) is an integrated circuit chip, is the use of VLSI technology with data processing capabilities of the central processing unit CPU random access memory RAM, read-only memory ROM, multiple I / O port and interrupt system, timers / timer function (may also include a display driving circuit, the pulse width modulation circuit, the analog multiplexer, A / D converter and other circuits) integrated onto a silicon wafer consisting of a small but complete microcomputer system, widely used in industrial control field. In this paper, based on single chip car reversing system conducted in-depth research, including hardware and software components.Firstly, this paper designs the hardware system of car reversing system based on mcu. Selection of HC-SR04 ultrasonic sensor as the sensor for measuring distance; with AT89S52 microcontroller as a counter, according to the system function, hardware structure of the system can be divided into four main modules: ultrasonic transmitter circuit, ultrasonic receiver circuit, control circuit and display circuit.Secondly, this paper introduced the design of the software of the system. The design is modular method to design and write a program, the program system mainly by the main program and interrupt program. The main program the microcontroller initialization, transmitting and receiving, ultrasonic ultrasonic emission calculation between point and the distance to the obstacle, the LCD screen display and a buzzer alarm. System design of the main function is to transmit the ultrasonic distance measurement, ultrasonic, accept calculation, data calculation, the buzzer alarm and liquid crystal display screen.Compared with the traditional measuring instrument, ultrasonic range finder MCU can carry out two-way ranging, based on high precision, low power consumption, simple module, high stability.Key word：Ultrasonic Ranging;MCU;Ultrasonic sensors;LCD目录摘要.......................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的超声波倒车雷达系统设计
毕业设计说明书基于单片机的超声波倒车雷达系统设计专业自动化学生姓名班级自动化113学号指导教师完成日期2015年6月5日毕业设计说明书（毕业论文）独创性声明本人声明所呈交的毕业设计说明书(毕业论文)是本人在导师指导下进行的研究、设计工作后独立完成的。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，说明书中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究所做贡献集体和个人，均己在说明书中作了明确的说明并表示谢意。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
毕业设计说明书（毕业论文）作者签名(手写):日期: 年月日指导教师签名(手写):日期: 年月基于单片机的超声波倒车雷达系统设计摘要：以STC89C52单片机为控制核心的超声波倒车雷达系统进行设计。
该系统实现的功能有超声波发射器发射出一系列的连续脉冲，当脉冲遇到障碍物后返回，超声波接收器接收到脉冲后，送到单片机里，单片机计算出距离，在显示器上显示出距离，并通过语音播报告知驾驶员，当达到危险距离时，发出危险警报。
根据超声波倒车雷达系统的主要功能，提出了设计方案并进行了论证。
设计包括硬件设计和软件设计两大部分。
硬件部分包括单片机最小系统、超声波模块、显示模块、语音模块和按键模块五个部分。
单片机选用宏晶STC公司的STC89C52；用HC-SR04模块进行发射和接收脉冲；用LCD1602显示距离，并与报警值比较；语音模块由喇叭和YF017语音芯片组成，用喇叭播报距离，并当距离达到报警值时发出报警；用按键模块设定报警值。
软件采用了模块化的设计方法，主要分为主程序、超声波发射子程序、超声波接收子程序、LCD1602显示子程序、语音播报子程序和按键子程序六部分。
系统进行软硬件联调。
软硬件联调成功后，实现了超声波模块发射和接收脉冲，将计算出的距离显示在显示器上，喇叭播报距离。
当距离小于设定值时，喇叭发出报警声。
关键词:倒车雷达；超声波；单片机；语音播报；显示器The design of Ultrasonic reversing radar system basedon Single chipAbstract:STC89C52 microcontroller core with an ultrasonic reversing radar system design. The functions of the system has an ultrasonic transmitter emits a series of successive pulses, when they hit an obstruction return, the ultrasonic pulse received by the receiver, the supplied single chip microcomputer, the single chip microcomputer calculates the distance, showing distance on the display and informs the driver via voice broadcast, when it reaches the danger from issue hazard warnings.According to the main function of the ultrasonic reversing radar system design scheme is proposed and demonstrated. Design, including hardware design and software design two parts. Minimum system hardware consists of a microcontroller, ultrasonic module, display module, voice module, a key module of five parts. The STC89C52 singlechip choose macrocrystalline on STC company; transmit and receive pulses with HC-SR04 module; LCD1602 display with distance, and compared with alarm; sound module by the horns and YF017 voice chips, broadcast by loudspeaker distance, and when the distance is reached alarm when the alarm value; set alarm values button module. Software uses a modular design, divided into the main program, subprogram ultrasonic transmitter, ultrasonic reception subroutine, LCD1602 display routines,voice broadcast subroutine and button subroutine six parts.Joint debug system’s software and hardware . After the success of the software and hardware’s debugging realized transmit and receive pulses of ultrasonic module, the calculated distance is displayed on a display, speakers broadcast distance. When the distance is less than the set value, the horn alarm.Key words:reversing radar; Ultrasound; Single chip microcomputer; Voice broadcast; monitor目录1 概述 (1)1.1 课题研究背景与意义 (1)1.2 课题设计内容 (1)2 设计方案论证 (1)2.1 总体设计 (1)2.2 超声波测距方法选择 (2)2.3 器件选择 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1 单片机最小系统 (3)3.2 超声波模块 (4)3.2.1 超声波模块介绍 (4)3.2.2 超声波发射和接收电路 (6)3.2.3 超声波模块电路 (6)3.3 显示模块 (7)3.3.1 显示模块介绍 (7)3.3.2 LCD1602电路 (8)3.4 语音模块 (9)3.4.1 YF017语音芯片介绍 (9)3.4.2 语音模块电路 (10)3.5 按键模块 (10)4 系统软件设计 (10)4.1 主程序 (10)4.2 超声波发射子程序 (12)4.3 超声波接收子程序 (12)4.4 LCD1602显示子程序 (13)4.5 语音播报子程序 (13)4.6 按键子程序 (14)5 系统调试 (14)5.1 硬件调试 (15)5.2 软件调试 (15)5.3 软硬件联调 (16)5.4 实验结果 (16)6 结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录 1 基于单片机的超声波倒车雷达系统原理图 (23)附录 2 基于单片机的超声波倒车雷达系统元器件清单 (24)附录 3 基于单片机的超声波倒车雷达系统程序清单 (25)基于单片机的超声波倒车雷达系统设计1 概述1.1 课题研究背景与意义现在使用汽车的人越来越多了，但是车子一多，也会造成交通拥挤，随之带来的安全隐患也就越来越多了。
基于超声波倒车雷达系统设计3205670
基于超声波倒车雷达系统设计3205670安徽机电职业技术学院毕业设计说明书基于超声波倒车雷达系统系（部）电气工程系专业机电一体化本方案分析了超声波倒车雷达的原理，介绍了利用SPCE061A单片机配合三个V2.0的超声波测距模组实现超声波倒车雷达的方案设计。
方案中采用凌阳的SPCE061A单片机，并利用其丰富的资源，实现对多路传感器的控制；并结合其独有的语音特色，将语音提示的功能结合到方案当中。
关键词：单片机、SPCE061A 、超声波测距、倒车雷达、语音提示摘要 (2)前言 (4)第一章设计任务及要求 (5)1.1 任务 (5)1.2 技术要求 (5)第二章总体方案设计 (6)第三章模块设计 (7)3.1 各单元模块设计 (7)3.2 超声波测距模组V2.0电路原理 (8)3.3转接板电路和显示电路 (11)3.4 系统连线图 (12)第四章系统软件设计 (13)4.1 超声波测距原理 (13)4.2 软件架构 (13)4.3 各模块程序说明 (14)第五章系统组装、调试与测试 (20)5.1 调试所用的基本仪器清单 (20)5.2 把各部分电路连接起来组成完整电路 (20)5.3设计发挥 (20)设计总结 (21)参考文献 (22)前言倒车雷达又称停车辅助系统，一般由超声波传感器,控制器和显示器部分组成.车在倒车时，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装在车尾的探头发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，传感器在接收到回波信号后，经控制器进行数据处理，判断出障碍物的位置，由显示器(即3个发光二极管) 发出警告，得到及时警示，从而使驾驶者倒车时变得更为轻松，另外，车体的左右各有一个探头，与车尾的探头同样原理，当车在左右拐时可以发出警告.第一章设计任务及要求1.1 任务利用SPCEE061单片机.，三个超声波测距模组实现超声波倒车雷达;可以语音提示模组探测范围内的0.31米~1.5米范围内的障碍物;语音提示可指明哪一个方向有障碍物;利用三个LED发光二极管表示三个传感器探测范围内是否有障碍物.，当在探测范围在没有障碍物时，三个二极管以一定的频率周期性的闪烁；当在探测范围内有障碍物时.，发光二极管以一定的频率闪烁.，闪烁的频率以离障碍物的距离定.，距离越进频率越高.1.2 技术要求方案所需所有代码、资源都存放在一颗SPCE061A单片机当中.第二章总体方案设计本系统以SPCE061A为核心，使用凌阳教育推广中心的61板，三个超声波测局距摸组V2.0依次排布，组成线阵的传感器阵列；另外，接有转界板，发光二极管显示模块，系统组成以下图所示.图 2-1 系统硬件结构图1.SPCE061A弹片机作为主控心片，通过I/O端来控制CD4052，以选择不同的传感器通道；本方案采用IOB0和IOB1控制CD4052的A0和A1，而IOB2作为检测超声波摸组作为返回的信号，IOB9为SPACE061A的TIMERB复用，产生40KHZ的脉冲信号，作为控制超声波模组发射超声波的信号端口，这样通过CD4052的通道切换，就可以用最少的端口来完成多个模组的切换使用了.2.在显示控制方面，系统分别利用IOA8、IOA9、IOA10三个端口控制三个发光二极管.第三章模块设计3.1 各单元模块设计3.1.1SPCE061A最小系统SPCE061A最小系统包括SPCE061A芯片及其外围基本模块，外围基本模块有：晶振输入模块（OSC）、锁相环外围电路（PLL）、复位电路（RESET）、指示灯（LED）等，如下图所示.图 3-1 SPCE061A最小系统3.1.2 电源模块SPCE061A的内核供电为3.3V，而I/O端口可接3.3V也可以接5V，所以在电源模块（61板上）中有一个端口电平选择跳线，如图中的J5，但是为了本系统可以可靠的工作，需要给61板外接5V的电源，并将61板的端口电平选择为5V，即J5用跳线帽将V5和VDDH短接.下图为61板上的电源模块图.图3-2 板上的电源模块图由于本系统需要的端口高电平为5V，所以图3-2当中的J5跳线需要跳到1和2上.3.1.3放音模块语音提示.放音利用的是SPCE061A内部的DAC，电路如图3-3所示.图中的SPY0030是凌阳公司的产品.和LM386相比，SPY0030还是比较有优势的，比如LM386工作电压需在4V以上，而SPY0030仅需2.4V (两颗电池)即可工作；LM386输出功率100mW以下，SPY0030约700mW.图3-3 放音模块电路3.2 超声波测距模组V2.0电路原理图3-4 结构示意图一般应用时，只需要用两条10PIN排线把J5与SPCE061A的IOB口低八位连接，J4与IOB口高八位连接，同时设置好J1、J2跳线就完成硬件的连接了.不同测距模式的选择只需改变测距模式跳线J1的连接方法即可.3.2.1 超声波谐振频率调理电路由单片机产生40KHz的方波，并通过模组接口（J4）送到模组的CD4049，而后面CD4049则对40KHz频率信号进行调理；以使超声波传感器产生谐振.3.2.2超声波回波接收处理电路超声波接收处理部分电路前级采用NE5532构成10000倍放大器，对接收信号进行放大；后级采用LM311比较器对接收信号进行调整，比较电压为LM311的3管脚处，可由J1跳线选择不同的比较电压以选择不同的测距模式.图 3-5 超声波回波接收处理电路3.2.3 电源接口J3为外部电源接口，最高电压不要超过12V，J2为电源选择跳线，VCC_5即为由61板通过10PIN排线引入模组的电源；VCC即为模组的放大器、调理电路供电电源.当用户使用61板为其供电时，要把VCC与VCC_5V短接；而使用外部电源时，要把VCC与VCC_IN短接.图 3-6 外部单独电源输入接口及选择跳线J3为外部电源接口，最高电压不要超过12V，J2为电源选择跳线，VCC_5即为由61板通过10PIN排线引入模组的电源；VCC即为模组的放大器、调理电路的供电电源.当用户使用61板为其供电时，要把VCC与VCC_5V短接；而使用外部电源时，要把VCC与VCC_3.2.4超声波测距模式选择跳线模组提供了测距模式选择跳线J1，可以选择短距测量模式、中距测量模式，或距离可调模式.跳线选择LOW时为近距测量模式，选择HIG时为中距测量模式；选SET 时为距离可调模式.本方案采即可，即将J1跳线跳到LOW端.图3-7 测距模式选择跳线3.2.5 超声波测距模组V2.0接口本方案采用的三个超声波测距模组都是利用其J4、J5接口，每个模组接出两个控制、检测端口，然后会通过CD4052模拟开关进行选通，所以在实际使用当中，是分时地对每一个模组进行操作.超声波测距模组的J4、J5接口如所图3-8示；图中的VCC_5在本方案当中由61板供电，即5V.图3-8 超声波测距模组接口3.3转接板电路和显示电路3.3.1 转接板电路前面已简单介绍了转接板的作用了，这里介绍一下它的原理图，图中J1直接与61板的J6相接，即与61板的IOB口低八位接口相接，可知图中的VDD为61板供电，5V；而A0和A1分别接SPCE061A的IOB0和IOB1，以控制CD4052的两个地址位，以控制通道的选通.IOB2接PLUS_B，作为回波信号的检测输入，不过经过CD4052的选通，接到哪一个模组，由IOB0和IOB1的输出决定；J2与61板的J7相连，即COM_EN 接入IOB9，将会由SPCE061A的TimerB产生40KHz的信号为超声波测距模组的提供超声波信号.CD4052的另外一端，接出COM_EN1/2/3分别接三个模组的发射使能，另外还用三个10K的电阻下拉到地，以保证没有选通的模组不会发射出超声波信号.J3、J4为一组，接一个超声波测距模组V2.0板上的J4和J5接口；而转接板上的J5、J6、J7、J8分别对应另外两个模组图3-9转接板电路原理图3.3.2 转接板示意图由于本系统对电源有一定的要求，所以在制作时，需要给61板接入5V的电源（并非使用电源盒），并将61板上的端口电平选择跳线J5跳到5V一端，使端口的高电平为5V，并通过61板的I/O接口（J6）给转接板、超声波测距模组进行供电.本方案当中，可将转接板设计如图3-9所示；图中，J1接61板的J6，J2接61板上的J7，作为CD4052选通的控制端口，以及超声波测距的接口；J3~J8分别接三组V2.0版本的超声波测距模组而在使用超声波测距模组时，J1测距模式选择选在短距测距模式选项.另外，还需要将J2跳线设置在5V一端图3-10 转接板示意图3.3.3 显示电路显示电路较为简单，直接使用三个I/O口控制三个发光二极管.如图3-11所示：图3-11 显示电路3.4 系统连线图3.4.1整个系统的连线示意图如图3-12所示：图3-12 整个系统的连线示意图第四章系统软件设计4.1 超声波测距原理超声波脉冲法测距原理：声波在其传播介质中被定义为纵波.当声波受到尺寸大于其波长的目标物体阻挡时就会发生反射；反射波称为回声.假如声波在介质中传播的速度是已知的，而且声波从声源到达目标然后返回声源的时间可以测量得到，那么就可以计算出从声波到目标的距离.这就是本系统的测量原理.这里声波传播的介质为空气，采用不可见的超声波.假设室温下声波在空气中的传播速度是335.5m/s，测量得到的声波从声源到达目标然后返回声源的时间是t秒，距离d可以由下列公式计算：d=33550(cm/s)×t(s)因为声波经过的距离是声源与目标之间距离的两倍，声源与目标之间的距离应该是d/2.软件控制脉冲发射、检测回波信号：模组配套的Demo程序采用的是脉冲测量法，由SPCE061A控制模组发生40KHz 的脉冲信号，每次测量发射的脉冲数至少要12个完整的40KHz脉冲.同时发射信号前要打开计数器，进行计时；等计时到达一定值后再开启检测回波信号，以避免余波信号的干扰.采用外部中断对回波信号进行检测（回波信号送到单片机的为一序列方波脉冲）.接收到回波信号后，马上读取计数器中的数值，此数据即为需要测量的时间差数据.为避免测量数据的误差，Demo程序中对测距数据的处理方法是：每进行一次测距，测量多次，即取得多组数据，经过处理后得到这一次测距值.4.2 软件架构本方案的软件系统主要包含下列模块：1.超声波测距程序：负责超声波测距的控制、结果计算等，另外有部分代码在中断服务程序当中，主要代码在ultrasonic.App.c以及IRQ.c文件.2.语音播放程序：语音播放控制，主要代码在Speech.h，而语音中断服务程序在isr.asm文件中，但为了使语音播放程序在初始化时不影响用户的其它中断，在isr.asm当中还有一个中断初始化程序.3.中断程序：主要指IRQ.c文件，包括超声波测距的中断服务代码，以及用于显示刷新的IRQ4中断服务程序.4.系统程序：主要指system.c文件，包含系统端口初始化、测量结果处理、以及显示刷新程序.5.主控程序:负责控制整个系统的工作流程.4.3 各模块程序说明4.3.1 超声波测距程序1.单次测距控制程序:超声波测距的功能函数流程图见4-1.用户需要先调用模组接口初始化函数void Initial_ult(void)，再调用该函数unsigned int measure_ult(unsigned int type)即可进行一次测距操作，函数返回值为测量结果.在单次测距函数当中，进入该函数进行测距，都会利用TimerB生成近似40KHz的波形，通过IOB9口输出，而这样的波形输出仅会持续0.5毫秒左右（实际上保证发送出去的40KHz脉冲信号超过二十个以上，具体的时长或个数由测距模式定），然后将TimerB设置为计数器模式，用来计量超声波从发射到接收的时间间隔长度，并启动TimerB的计时；当TimerB计时达到一定值时（具体的时间值由测距模式定）打开EXT1外部中断，等待回波反射的接收.当EXT1外部中断检测到回波信号的脉冲时，会在中断服务程序当中读取TimerB的计数值，并通过全局变量通知单次测距函数已接收到回波信号，以及所读取的当次计数值.每次测量接收到回波信号后，都会对测量的结果进行处理、换算，用户可以根据不同的应用对数据处理部分的程序作适当的调整.其中等待一定时间才开启EXT1外部中断的原因：压电式的电声传感器存在余波干扰，而有部份声波会沿电路板直接传到接收头，经接收电路的放大后，系统就有可能把它误认为是反射回来的回波信号.图4-1 超声波测距子函数流程图②EXT1外部中断程序当回波触发控制器的外部中断后，程序会转到EXT1外部中断服务子程序中，读取测量结果，并作数据的初步处理.流程图见：图4.3.2图4-2 EXT1外部中断流程图4.3.3 语音播放程序全方案采用A2000的语音压缩算法，播放A2000格式的语音资源，作为语音提示的功能；为了让系统在语音播放期间，其它的中断能照常工作；因此在每一次语音播放前，进行中断的初始化操作，实际上是利用了SACM语音库当中使用到的一个中断设置变量：R_InterruptStatus.该变量在语音库支持文件：hardware.asm当中定义；每次进行语音播放的初始化操作时，语音库当中会从该变量读取之前用户设置的中断，并以此为基础设置语音库进行语音播放所需要打开的中断.所以，中断的初始化操作，也就是将当前中户的中断设置情况写入变量：R_InterruptStatus当中即可.另外，为了防止语音播报过于频繁，本方案采用2Hz时基进行计数，每次播放语音提示前，先判断距离上一次语音提示的播放是否超过3秒（即2Hz中断当中计数6次以上）？如超过则可以进行这次的播放，如果不符合要求，则退出.图4-3为语音播放程序的流程图：图4-3 语音播放程序流程IRQ5的2Hz中断服务程序当中，对一个用于计数（时）的变量进行累加，以配合语音播放程序当中对两次播放的时间间隔的判断.为了避免出现不断累加，而溢出清零，在中断服务程序当中加入了限制，即当计数的变量计数值大于6（即超过了3秒），则关闭IRQ5的2Hz中断；等待下次播放语音时再打开2Hz中断.2Hz中断服务程序的流程图如图4-4图4-4 IRQ5的2Hz中断服务程序语音播放程序还需要在FIQ的TimerA中断当中，调用语音播放的中断服务程序；4.3.5显示刷新程序本方案使用IOA8、IOA9、IOA10三个端口控制三个发光二极管（LED）作为显示，每一个LED对应一个超声波测距模组，当探测到0.35~1.5m的范围内没有障碍物时，对应的LED是以一定的频率周期性的闪烁的；当探测到0.35~1.5m的范围内有障碍物时，对应的LED则以与原来不同的频率闪烁，而且距离越近则闪烁的频率越高.系统以IRQ4的1KHz中断对显示进行扫描，并设置有三个变量保存对应传感器模组的频率设置数据，即Show_Freq_Set[0]、Show_Freq_Set[1]、Show_Freq_Set[2].当频率设置数据的值为0时，系统则不对对应的LED进行显示翻转，则对应的LED 不会闪烁；此外，系统还定义有三个变量（Show_Counter_1KHz[x].， x=0~2）作为1KHz的计数器，对应用个LED，而当频率设置数据不为0时，计数器会不断地计数（以1KHz），当计数器的计数值累加到与频率设置数据一样时，则会使对应的LED显示状态进行输出翻转，并对计数器进行清零，周而复始.由此可知，当频率设置数据非零时，该数据越小，则对应LED的闪烁频率越高.图5.6为在IRQ4的1KHz中断程序当中调用的显示刷新程序流程图.注：图4-4当中仅给出了针对一路传感器模组状态显示的流程图，即Show_Freq_Set[0]的，其它两个LED的显示刷新程序流程图也一样类似，这里就不再给出.图4-5 显示刷新程序主程序由于很多处理操作在中断当中完成了，所以本方案的主程序并不复杂，图4-5为本方案的主程序流程图.图中，系统使用的中断主要指IRQ4的1KHz中断，而测量通道选择即通过I/O端口选通CD4052的通道，以决定当前的测量是对哪一个超声波测距模组.通过主程序流程图可看出，系统是在不断的对三组超声波测距模组进行测距操作，并将每次测距的结果进行处理，以更新对应的LED显示频率设置，以及在符合要求的条件下进行语音提示播放.图4-6主程序流程图在测距结果处理程序当中，系统会针对每一个通道的测距结果进行判断、处理；当某一通道的测距结果大于1.5m时，则让对应的LED保持灭的状态，并将该通道的显示频率设置数据设为0；当测距结果小于1.5m时，则设置对应的显示频率设置数据，数据的大小与测量的结果按一定比例成正比即可.此外，由于超声波测距模组V2.0版本的接口程序定义，当测量超时时，返回值为0，即当超声波模组测量的目标超出最大测量范围时，测量结果为0；所以程序里面可以对这个结果处理一下，将测量值为0时当作>1.5m处理.当测距结果处理程序会对当前的三组超声波测距模组所探测到的障碍物的距离进行判断，当有某一组或者一组以上的模组探测到障碍物在0.35~1.5m的范围内时，会进行语音提示的播放.图4-7为测距结果处理程序.图中，后方、左后方以及右后方，表示的是三个不同通道的超声波测距模组所测量的区域图4-7测距结果处理程序流程图第五章系统组装、调试与测试5.1 调试所用的基本仪器清单数字电路实验仪、数字万用表、计算机、直流稳压电源.5.2 把各部分电路连接起来组成完整电路对电路进行抗干扰能力检测.把雷达传感器模块的LOW接口短接，接通单片机电源开关，把三个雷达的接收/发射端口分别对准障碍物进行检测，同时观察对应发光二极管的闪烁频率，可得到如表6.1的调试结果：表6-1情况一情况二情况三情况四情况五条件无障碍物两个方向及其以上以上有障碍物仅后方有碍物仅左后方有障碍物仅右后方有障碍物语音提示不提示后方后方左后方右后方发光二极管提示三个二极管以一定的频率（该频率较有障碍物时小）周期性的闪烁能同时提示三个方向的障碍物.，离障碍物远.，闪烁频率小;离障碍近.，闪烁频率大绿色二极管的闪烁频率增加黄色二极管的闪烁频率增加红色二极管的闪烁频率增加注：（左后方：黄灯.右后方：红灯.后方：绿灯.）我们实现了、语音控制和声音播报等功能，同时具有发光二极管显示效果，显示亮度有明显的变化.调试效果能够满足题目基本要求和发挥部分的要求，而且效果良好.5.3设计发挥我们将小车和雷达结合在一起，组成了超声波倒车雷达系统，让雷达可以方便灵活地探测周围的障碍物.设计总结设计感言：对我们来说这是一项具有挑战性的工作，通过这么多天的努力，我们最终完成了项目的制作.这次活动让我们增长了见识，丰富了知识，磨练了意志.这期间有失败时的痛苦，也有成功时的喜悦.遇到问题时有老师和同学的帮助，这增强了我们的团队合作能力，在此，要特别感谢给我们提供帮助的老师和同学，离开他们的帮助我们的项目是不会成功的.设计结果：如表6-1参考文献［1］.谭浩强《.C程序设计[M]》.北京：清华大学出版社.1999年12月第2版［2］.杨素行著《模拟电子技术简明教程》第二版高等教育出版社［3］、沈美明、温冬蝉.《IBM-PC汇编语言程序设计[M].》北京：清华大学出版社.2001年8月第二版［4］、凌阳科技大学《61板傻瓜教程》。
基于单片机的超声倒车报警系统任务书
2.测量精度：1-5cm
3.工作电压：DC 4.5V
4.实时显示测量结果并进行短距离变声报警。
设计（研究）条件Байду номын сангаас预期目标
工作内容及最终成果：
1.距离的测量设计。
2.短距离报警声音改变设计。
3.距离显示系统设计。
要求完成硬件电路设计、软件编程、仿真并提交论文。
进度安排
[5]徐爱华.单片机应用技术教程.北京：机械工业出版社，2003
[6]王元庆.新型传感器原理及应用.北京：机械工业出版社,2002
[7]孟立凡,郑宾.传感器原理及技术.北京：国防工业出版社,2005
[8]郝芸传.感器原理与应用.北京：电子工业出版社,2002
指导教师（签名）：_____________
年月日
系（教研室）审核意见
系主任（签名）：_____________
年月日
说明：毕业论文任务书由指导教师根据课题的具体情况填写，经系部审核并由系主任签字后生效。此任务书在毕业论文开始前一周内填写并发给学生。
《基于单片机超声波倒车雷达报警系统》论文答辩
参考文献
[1]康光华.电子技术基础（模拟部分）.北京：高等教育出版社，1999
[2]康光华.电子技术基础（数字部分）.北京：高等教育出版，2004
[3]余发山.单片机原理及应用技术.北京：中国矿业大学出版社，2003
[4]何立民.单片机应用技术选编.北京：北京航空航天大学出版社，2000
江苏理工学院2014届毕业设计（论文）任务书
学院
电气信息工程学院
班级
10电子2w
姓名
徐广伟
题目
设计
基于单片机的超声波倒车雷达报警系统
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。
基于单片机的超声波倒车雷达控制系统设计
基于单片机的超声波倒车雷达控制系统设计超声波是频率高于20KHZ的声波具有指向性强，能量消耗很缓慢，在介质中传播的距离较远，因此超声波经常用于距离的测量，例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、高效、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。
因此在液位、井深、管道长度的测量、移动机器人定位和避障等领域也得到了广泛的应用。
基于此，本次设计尝试使用AT89S52与HC-SR04模块来实现超声波的测量，结合外围电路模块实现距离显示和报警构成超声波测距系统。
本次超声波测距系统由单片机计时及控制电路、超声波发射接收模块、测量距离显示电路、报警电路等部分组成。
详细介绍了超声波测距模块及AT89S52单片机的测距原理。
以HC-SR04超声波测距模块为核心实现超声波的发射与接收。
显示电路采用数码管以及三极管显示控制，报警电路由蜂鸣器与三极管组成。
整体电路结构简单，成本低廉，工作稳定，测量精度也达到实际应用要求。
目录摘要······························································错误!未定义书签。
超声波倒车雷达系统的设计.
超声波倒车雷达系统硬件设计郑州轻院轻工职业学院专科毕业设计（论文）题目超声波倒车雷达系统硬件设计学生姓名专业班级学号院（系）机电工程系指导教师(职称)完成时间2017年 05月01 日超声波倒车雷达系统的设计摘要基于超声波测距的汽车倒车雷达系统是在充分理解了超声波测距原理的基础上提出的。
工作时，超声波传感器发出脉冲信号，经障碍物反射后由超声波接收装置接收并送至单片机处理，可实现倒车时障碍物距离的实时监测并通过语音报警提示驾驶员。
本设计是以AT89C51单片机为主控制器的超声波倒车雷达系统，包括超声波发射和接收部分、单片机处理部分、LCD显示部分和语音报警部分等硬件系统以及软件程序设计。
关键词倒车雷达/单片机控制/超声波测距Design of Ultrasonic Reversing Radar SystemAbstractBased on the ultrasonic distance measurement principle,this text put forward a design scheme of car reversing radar system based on ultrasonic distance measurement. Ultrasonic sensor sends a pulse signal when it is working,and the ultrasonic receiving decive send the reflected signal by the obstacle to the MCU,this system could achieve Real-time monitoring of the Obstacle distance when reversing and prompt the driver by voice alarm.The overall design of ultrasonic reversing radar system based on the AT89C51 single chip as main controller was detailed introduced,include Ultrasonic transmitting and receiving part,MCU processing part,display by LCD, V oice Alarm part and its programming in the software.Keywords Reversing radar，single chip microprocessor，ultrasonic distance measurement目录中文摘要英文摘要1 引言 (1)1.1 设计主要内容 (1)2 系统的总体设计方案及理论基础 (1)2.1 总体设计方案 (1)2.2 超声波测距理论分析 (2)2.2.1 超声波测距原理 (2)2.3 超声波传感器 (3)2.3.1 超声波传感器的原理及结构 (3)2.3.2 超声波传感器的应用 (4)2.2.3 超声波传感器的主要性能指标 (4)3 系统的硬件设计 (5)3.1 单片机主控系统电路设计 (5)3.1.1 单片机选择 (5)3.1.2 电源电路 (6)3.1.3 复位电路 (6)3.1.4 时钟电路 (7)3.2 超声波发射电路 (7)3.3 超声波检测接收电路 (9)3.3.1集成电路CX20106A (9)3.3.2 超声波接收电路 (10)3.4 数码管显示模块 (10)4 系统的软件设计 (11)4.1 软件设计的要求 (11)4.2 主程序设计 (12)4.3 超声波测距模块设计 (12)4.3.2 超声波发送和接收程序 (13)5主程序 (14)5.1 显示程序 (14)5.2 超声波测距程序 (14)实训主要元器件介绍 (17)6 系统的仿真调试 (25)6.1 系统仿真调试内容 (25)6.2 实验的误差分析 (26)结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)原件清单 (31)1 引言倒车，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让们造成伤害。
基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计
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。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3种颜色来区别：绿色代表安全距离，表示障碍物距离有0.8m以上；黄色代表警告距离，表示障碍物距离只有0.6m~0.8m；红色代表危险距离，表示障碍物距离只有不到0.6m，必须停止倒车。 第三代产品把数码和波段组合在一起，比较实用，但安装在车内影响美观。
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
KEY WORDSAT89C51 Silent Wave;MeasureDistБайду номын сангаасnceReversing
1 绪论
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。
第四代：液晶屏动态显示。这一代有一个质的飞跃，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，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LCD显示外观虽精巧，灵敏度较高，但抗干扰能力不强，所以误报也较多。
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。
基于单片机控制的超声波测距警报系统设计2
《现代通信技术》专业课程设计基于单片机控制的超声波测距报警系统设计系部：电子与信息工程系专业班级：学生：学号：小组成员：指导教师：时间：完成时间 2010年 12月目录1 绪论 (1)2 总体设计方案 (2)2.1 课程设计的任务与要求 (2)2.1.1 课程设计的任务 (2)2.1.2 课程设计的要求 (3)2.2 超声波测距原理 (3)2.3 超声波测距系统的总体方案 (4)3 系统硬件电路设计 (6)3.1 STC89C52芯片介绍 (6)3.2 单片机最小系统 (6)3.3 超声波模块 (8)3.3.1 超声波发射模块 (8)3.3.2 超声波接收模块 (8)3.4 LED数码管显示模块 (9)3.5 报警模块 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 Keil uVision3软件介绍 (11)4.2 软件流程图 (11)4.3 系统的软件调试 (12)5 设计总结 (14)参考文献 (15)附录 (16)附录1 硬件连接图 (16)附录2 程序清单 (16)1 绪论随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
例如，倒车雷达、交通测速、机器人障碍检测等。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术与产业领域。
展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计【毕业作品】
目录第一章引言...................................................... ２第二章超声波倒车雷达简介 ....................................... ３2.1 倒车雷达..................................................... ３2.2 超声波....................................................... ３2.3 超声波测距的原理............................................. ３2.4 倒车雷达性能指标............................................. ４影响倒车雷达性能的因素 .......................................... ４2.5.1 测量精度 ........................................... ４2.5.2 探测范围 ........................................... ５第三章倒车雷达的电路结构 ....................................... ７3.1 超声波发送模块............................................... ７3.2 超声波接收模块............................................... ７3.3 语音电路设计................................................. ８第四章倒车雷达的电路实现 ....................................... ９超声传感器的参数选择............................................. ９4.2 总体结构..................................................... ９4.3 基于单片机的硬件实现 ...................................... １０4.3.1 超声波发射电路 ................................... １０超声波接收电路 ......................................... １２4.3.3 温度测量电路 ..................................... １４4.3.4 显示及报警电路 ................................... １５4.4 超声波测距的倒车雷达软件设计 .............................. １６第五章倒车雷达超声测距的误差分析 ............................. ２０第六章结论.................................................... ２１致谢........................................................... ２２参考文献....................................................... ２３摘要:研究了基于单片机的超声测距倒车雷达。
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计毕业论文
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计The design of Ultrasonic ranging reverse radar based onSinglechip系（院）名称：专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师姓名：指导教师职称：2011 年5 月目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第一章方案论证及选择 (2)1.1 微处理器选择 (2)1.2测距传感器选择 (2)1.3语音报警器的选择 (3)1.4显示子系统的设计 (3)第二章超声波测距雷达工作原理 (4)2.1超声波传感器介绍 (4)2.1.1超声波传感器的特性 (6)2.2 超声波测距的原理及实现 (7)第三章硬件设计 (8)3.1系统总体结构框图 (8)3.2 AT89C51单片机 (8)3.3 电源电路 (11)3.4 时钟电路 (12)3.5 复位电路 (12)3.6 超声波测距模块HC-SR04 (13)3.7 74HC573芯片 (15)3.8 数码管显示及报警电路设计 (16)第四章系统软件设计 (19)4.1系统主程序的设计 (19)4.2中断处理程序的设计 (21)4.3测距模块的设计 (22)4.4显示及报警模块的设计 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录A：系统总电路图 (27)附录B：部分源程序 (28)基于单片机的超声波测距倒车雷达设计摘要：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，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。
本文设计了一种利用超声波测距原理研究的高性价比倒车雷达，它可以提醒驾驶员进入警戒区域，同时进行声光报警。
无须占用司机的视觉资源，使司机可以把全部注意力用于观察车前及车旁的路况。
基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计
毕业设计基于单片机超声波倒车雷达的设计与实现基于单片机的超声波倒车雷达的设计与实现Ranging System Design and Implementation Based On MCU摘要超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89S51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89S51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。
该系统电路设计合理、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，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。
关键词：超声波;单片机;测距;AT89S51ABSTRACTUltrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy consumption ,propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology combine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring , building construction site and some industrial scenes extensively。
基于单片机的超声波倒车雷达设计及误差分析
基于单片机的超声波倒车雷达设计及误差分析【摘要】随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对汽车使用的要求越来越高，为了保证驾驶员倒车和泊车时的安全，在汽车上都安装了倒车雷达，本文设计一种以51单片机为主控制器，利用超声波模块HC-SR04，设计出一套可在1602液晶上实时显示障碍物距离的超声波测距仪，并通过在恒温条件下采集大量数据，与实际距离进行比较，通过matlab拟合出曲线，了解它的测量精度和误差。
【关键词】超声波;测距;误差分析;matlab1.超声波测距的原理通过超声波发射装置发出超声波，根据接收到超声波的时间差就可以知道距离了。
我们选用的是HC-SR04模块，通过时序图可知，只要提供一个10us以上的触发电平，该模块内部将自动发出8个40kHZ的方波并检测回波。
一旦检测到有回波信号则输出回响信号。
由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。
距离=高电平时间*声速/2;为防止发射信号对回响信号的影响，测量周期在60ms以上。
由于超声波也是一种声波，其声速与温度有关，表1列出了不同温度下的声速。
图1图2图3图4图5由表1可知，温度每升高1摄氏度，声速增加0.6米/秒，为了分析误差方便，在恒温条件下采用了30摄氏度来测量。
2.硬件电路设计2.1 单片机最小系统模块设计我采用的是51单片机，单片机最小系统包括晶振电路，复位电路和晶振电路，其中电源电路用来提供单片机运行所需的5V直流电，晶振电路为单片机提供振荡源，为单片机正常工作提供保证，复位电路是防止单片机在运行程序时跑飞，当程序跑飞时，按下复位键，程序从头开始执行，图1是用protel画的原理图。
2.2 液晶动态显示模块我们采用的是1602液晶，液晶体积小，功耗低，显示操作简单，只能显示ASCⅡ码，液晶的原理图和测试距离时的显示如图2、3所示。
2.3 超声波测距模块HC-SR04超声波测距模块可测2cm-400cm，精度3mm，模块包括超声波发射器，接收器与控制电路，我用于测量距离的实物图和在示波器上的回波如图4、5所示。
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经过多年的发展，倒车雷达设计以及使用发生了质的变化。经过这几年的发展，倒车雷达系统已经经过了六代技术改良，不管从结构外观上，还是从性能价格上，这六代产品都各有特点，使用较多的是数码显示、荧屏显示和魔幻镜倒车雷达这三种。
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，现在只有少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，从某种意义上来说，它对驾驶员并没有直接的帮助，不能算真正的倒车雷达，基本属于淘汰产品。
第六代：专为高档轿车配置的。第六代产品在第五代的基础上新增了很多功能：外观上看，比第五代产品更为精致典雅；从功能上看，它除了具备第五代产品的所有功能之外，还整合了高档轿车具备的影音系统，可以在显示器上观看DVD影像。
2总体设计方案
图2-1倒车雷达系统总框图
该设计的应用背景是基于AT89C51的超声信号检测的。因此初步计划实在室内小范围的，反射后的超声波经超声波接收器作为系统的输入，锁相环对此型号进行技术判断后，把相应的计算结果送到LED显示电路显示，本进行声光报警[1]。
基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计
摘要
近年来，我国的汽车数量正逐年增加。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。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。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。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。目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为1m～5 m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。本文根据声波在空气中传播反射原理，以超声波换能器为接口部件，介绍了基于AT89C51单片机的超声波测距器。该设计由超声波发射模块、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，文中详细介绍了测距器的硬件组成、检测原理、方法以及软件结构。超声波接收电路使用SONY公司的CX20106A红外检测专用芯片，该芯片常用于38kHz的检波电路，文中通过对芯片内部电路的仔细分析，设计出能够成功对40kHz超声波检波的硬件电路，距器使用数码管显示目标物的距离。
2.1超声波测距
2.1.1超声波测距原理
超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差t,然后求出距离S=Ct/2，式中的C为超声波波速。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关，表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理。图2-2即为超声波测距的具体流程图。
关键词：超声波测距AT89C51倒车
DESIGN OF ULTRASONIC VEHICLE
REVERING SYSTEM WITH
ULTRASONIC BASEDON MCU
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 measurement1~5 m, based on AT89C51 ultrasonic range-finder.Receiving circuit using the SONY company dedicated CX20106Ainfrared 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.
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。
第四代：液晶屏动态显示。这一代有一个质的飞跃，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，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LCD显示外观虽精巧，灵敏度较高，但抗干扰能力不强，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2m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，是目前市面上最先进的倒车雷达系统。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。
其发射电路通常分为调谐式和非调谐式。在调谐式电路中有调谐线圈（有时装在探头内），谐振频率有调谐电路的电感、电容决定，发射的超声脉冲频带较窄。在非调谐式电路中没有调谐元件，发射出的超声频率主要由压电晶片的固定参数决定，频带较宽。将一定频率、隔度的交流电压加到发射传感器的固有频率40KHz，使其工作在谐振频率，达到最优的特性。发射电压从理论上说是越高越好，因为对同一支发射传感器而言，电压越高，发射的超声功率就越大，这样能够在接受传感器上接受的回波功率就比较大，对于接受电路的设计就相对简单一些。但是每一支实际的发生传感器有其工作电压的极限值，同时发射电路中的阻尼电阻决定了电路的阻尼情况。通常采用改变阻尼电阻的方法来改变发射强度。
1.2设计的意义和要求
随着汽车的迅速增加，停车难已经是不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，则闯祸，烦事又烦人。虽然每辆车都有后视镜，但不可避免的都存在一个后视盲区。倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员驾驶车辆周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒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使用死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的发明是迫在眉睫的，是必不可少的设备。
发射部件的点脉冲电压很高，但是由于障碍物回波引起的压电晶片产生的射频电压不过几十毫伏，要对这样小的信号进行处理就必须放大到一定的幅度。接收部分就是有两级放大电路，检波电路及锁相环构成，其中包括杂波抑制电路。最终达到对回波进行放大检测，产生一个单片机（AT89C51）能够识别的中断信号作为回波到达的标志。
KEY WORDSAT89C51SilentWave;MeasureDistanceReversing