汽车倒车测距仪的设计
单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计
单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计汽车倒车测距仪是一种能够帮助驾驶员识别周围障碍物并确保安全倒车的装置。
在汽车倒车测距仪的设计中，单片机起到了核心作用。
本文将详细介绍单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计。
汽车倒车测距仪一般由超声波传感器、蜂鸣器、显示屏和控制单元组成。
超声波传感器负责检测离车辆最近的障碍物距离，蜂鸣器负责发出警告声音，显示屏用于显示距离信息，控制单元则负责接收传感器的输入信号，处理数据并控制其他模块的工作。
在设计单片机控制单元时，首先需要选择合适的单片机芯片。
一般来说，选择具有较多GPIO（通用输入输出）口的单片机可以很好地满足设计要求。
常见的单片机如STC89C52、AT89S52等都是经典的选择。
接下来，需要编写相应的程序代码。
在程序的设计中，需要考虑以下几个方面：1.硬件初始化：设置GPIO口的输入输出方向，配置传感器和其他外设的工作模式。
2.数据采集：通过超声波传感器获取到周围障碍物的距离信息，并将其转化为电压信号输入到单片机的模拟输入口。
通过定时中断或者外部中断的方式触发采集动作，并将采集到的数据存储在单片机的RAM中。
3.数据处理：将采集到的距离数据进行计算和处理，判断是否需要发出警告信号。
可以设置一个合理的临界值，当距离低于该值时，触发蜂鸣器发出警告声音。
此外，还可以根据距离的变化情况进行数据平滑处理，以减少误差。
4.控制输出：根据距离数据的处理结果，控制蜂鸣器的开关状态。
一般来说，通过GPIO口的高低电平控制蜂鸣器的开关。
5.显示输出：将采集到的距离数据通过显示屏进行显示，方便驾驶员观察。
可以选择液晶显示屏、数码管等合适的显示装置。
除了上述核心功能之外，还可以进一步完善功能。
例如可以增加倒车影像系统，通过摄像头和液晶显示屏将后方的图像实时显示出来；还可以增加倒车雷达系统，通过多个传感器进行距离测量，实现更准确的倒车辅助功能。
综上所述，单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计主要包括硬件初始化、数据采集、数据处理、控制输出和显示输出等功能。
汽车倒车测距仪设计任务书
《微机原理综合训练》设计任务书题目：汽车倒车测距仪设计学生姓名：学号：班级：题目类型：设计性指导教师：一、课程设计题目汽车倒车测距仪设计。
二、题目简介以汽车倒车测距仪设计为背景，对汽车倒车测距仪进行分析和设计。
通过该题目的分析和设计，学习微机软、硬件系统设计开发过程，加深微机原理及应用课程基础知识的理解和综合运用能力，熟悉集成电路芯片的使用方法，熟悉微机编程及接口电路，学习体会工程实际设计的过程，培养学生独立解决实际工程问题的综合能力。
学生初步得到用汇编语言书写程序的训练，全面培养程序设计过程中的分析、设计、编码、测试及文档规范书写的能力，得到运用汇编语言的综合训练，提高解决实际问题的能力。
三、设计任务学生通过该题目的设计过程，可以初步掌握汇编语言的运用、软件开发方法并提高解决实际问题的能力。
设计一个微机控制的汽车倒车测距仪，能测量并显示车辆后部障碍物离车辆的距离，同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报，“嘟嘟”声间隙随障碍物距离缩短而缩短，驾驶员不但可以直接观察到检测的距离，还可以凭听觉判断车后障碍物离车辆距离的远近；1. 开机后先显示“———”，并有开机指示灯。
2.CPU 发射超声波 1ms，然后显示 60ms；即 1ms+60ms 为一个工作周期，等待回波，在次周期内完成一次探测。
3. 根据距离远近发出报警声并显示距离。
障碍物距离小于 1m，距离值变化 5cm 更换显示，否则不更换；距离在 1m 以上，新值与原显示值之差大于10cm 更换，否则不更换。
4.用三 LED 位数码管显示障碍物距离。
5.程序采用汇编语言在PC机上完成。
6.同时完成符合学校要求的设计计算说明书。
7. 提倡创新。
四、设计要求1.利用Intel 8086 CPU及其相应的外围扩展电路及接口电路，设计系统硬件原理图，并绘制于2号工程图纸。
2.给出程序的设计思路，设计系统软件流程框图，并绘制于2号工程图纸。
3.完成设计计算说明书。
汽车倒车测距仪设计
《微机原理》课程设计——汽车倒车测距仪学院：自动化专业：自动化班级：09（2）班姓名：李轶平学号： 2（15）设计日期：2010年1月13日目录一、课程设计目的及要求 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计内容和要求 (3)1.3 设计任务 (3)二、超声波简介 (4)2.1 超声波的含义 (4)2.2 超声波的特点 (4)三、设计方案分析 (4)3.1 设计的思路 (4)3.2 硬件部分 (4)四、硬件部分设计 (6)4.1整机连接图 (6)4.2 8088最小系统 (6)4.3 8255与数码管电路 (7)4.4 8253及8259部分电路 (8)五、软件部分设计 (9)5.1设计思路及流程图 (9)5.2程序清单 (11)六、设计体会及总结 (16)七、参考文献 (17)一、课程设计目的及要求1.1设计目的1. 学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。
2. 掌握微型计算机技术应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。
3、复习巩固本学期学到的相关知识,提高自身思考问题解决问题的能力,培养对本课程的兴趣,提高动手的能力。
4、加强课程学习与生活实践的联系，运用所学知识与日常生活实践的结合。
5、学会用8086/8088解决实际问题的能力、硬件使用原理。
1.2设计内容和要求1、设计一个微机控制的汽车倒车测距仪，能测量并显示车辆后部障碍物离车辆的距离，同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报，“嘟嘟”声间隙随障碍物距离缩短而缩短，驾驶员不但可以直接观察到检测的距离，还可以凭听觉判断车后障碍物离车辆距离的远近；①开机后先显示“———”，并有开机指示灯。
②CPU发射超声波1ms，然后显示60ms；即1ms+60ms为一个工作周期，等待回波，在次周期内完成一次探测。
③根据距离远近发出报警声并显示距离。
④障碍物距离小于1m，距离值变化5cm更换显示，否则不更换；距离在1m以上，新值与原显示值之差大于10cm更换，否则不更换。
-汽车倒车测距仪
一、应用系统的一般构成1、硬件系统按照系统所需功能，系统硬件结构可以划分为三大主要模块：测距系统、控制系统以及显示和语音报警系统。
系统总体结构框图如1所示.图1 系统总体结构图其中测距系统有超声波发射、接收子系统构成；控制部分以AT89S51单片机为核心，其P1.0口输出低电平控制超声波发射电路产生40KHz的超声波，利用外部中断监测超声波接收电路输出的返回信号；显示报警部分由显示系统及语音系统构成，其中显示系统采用简单实用的4位共阳8段LED数码管。
二、设计原则和要求倒车测距仪是一个由单片机控制的汽车泊车安全辅助装置。
该测距仪将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合，能够测量并显示车辆后部障碍物里车辆的距离，同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报，“嘟嘟”声间隙随障碍物距离的缩小而缩短，驾驶员不但可以直接观察到显示的距离，还可以凭听觉判断车后障碍物离车辆的远近，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，并可以帮助驾驶员扫除视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。
三、基本设计内容和步骤本文将在以单片机为控制核心的基础上，设计出汽车倒车测距仪的电路，并通过数码管显示及蜂鸣器报警来提示障碍物与车后的距离。
分别完成单片机控制电路设计、数码管显示电路设计、蜂鸣器报警电路设计、按键控制电路设计及超声波测距模块的安装与调试等。
软件设计中，通过汇编语言编写程序，完成单片机对外围芯片的驱动与控制，从而完成整个汽车倒车测距仪的功能实现。
四、硬件和软件的具体设计1、系统硬件的具体设计（1）单片机控制电路设计采用AT89S51作为系统控制器。
它是美国ATMEL公司生产的低功耗、高性能CMOS 8位单片机，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。
它集Flash程序存储器既可在线编程，也可用传统方法进行编程。
AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗，2个数据指针，2个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，单片机振荡器及时钟电路。
超声波倒车探测系统设计
超声波倒车探测系统设计超声波倒车探测系统是一种用于辅助驾驶和车辆后方安全的装置。
该系统通过使用超声波传感器，可以实时检测后方障碍物，并向驾驶员提供准确的距离信息，以避免碰撞和事故发生。
本文将详细介绍超声波倒车探测系统的设计原理、硬件设备、信号处理和安装方式。
设计原理：超声波倒车探测系统的设计基于超声波的原理。
超声波是一种高频的声波，使用超声波传感器可以发射和接收到这种声波。
当超声波遇到障碍物时，会产生回波。
通过测量回波的时间和强度，可以计算出障碍物与传感器的距离，并通过显示器或报警器等方式提供给驾驶员。
硬件设备：1.超声波传感器：超声波传感器负责发射超声波和接收回波。
传感器通常安装在车辆的后保险杠或车尾部分，以便于检测后方障碍物。
传感器的数量可以根据需要进行调整，但通常为4个或6个，以覆盖整个后方区域。
2.控制单元：控制单元是超声波倒车探测系统的核心部分，负责接收传感器发回的信号，并进行信号处理和计算距离。
控制单元还可以与车辆的倒车灯或后视镜等部件进行连接，以实现自动开关和显示功能。
3.显示器/报警器：显示器/报警器负责向驾驶员提供距离信息。
显示器通常安装在汽车仪表盘上，可以显示障碍物的距离和位置。
报警器可以设置不同的声音和灯光信号，用于警示驾驶员注意障碍物的存在。
信号处理：在超声波倒车探测系统中，信号处理是一个重要的步骤。
当超声波传感器发射超声波时，控制单元会开始计时，并当接收到回波时停止计时。
通过测量回波的时间，可以计算出障碍物与传感器之间的距离。
同时，控制单元还会对回波的强度进行分析，以判断是否存在障碍物。
安装方式：1.确定传感器的位置：根据车辆的形状和后方的障碍物情况，确定传感器的安装位置。
传感器通常安装在车辆的后保险杠或车尾部分，以便于检测后方障碍物。
同时要确保传感器的位置是稳固的，并且不会受到损坏或干扰。
2.安装传感器：使用螺丝将传感器固定在车辆上。
安装传感器时要注意避免传感器的位置被车辆的其他部件挡住，以保证传感器能够正常发射和接收超声波。
汽车倒车测距仪设计
汽车倒车测距仪的设计
摘要
汽车倒车雷达是针对当前公路、街道、停车场、车库等愈来愈拥堵，加上存在视觉盲区，无法看见车后的障碍物，司机在倒车时很容易刮伤汽车，乃至发生事故的情形而显现的一种旨在倒车防护的汽车防撞系统。
该系统能够在汽车以较低的速度进行倒车的进程中，识别出车后部的障碍物，并能够测量车与障碍物之间的距离，在车辆与障碍物发生碰撞前，发作声光报警，提示司机刹车。
本设计从实验研究分析的角度，分析了超声波测距原理和国内外此类汽车倒车雷达存在的问题，提出了目前最简单、有效的一种倒车雷达实现方案，即基于成都国腾微电子公司GM3101倒车雷达芯片为核心的超声波测距倒车雷达,该芯片功能集成度高，外围只需接上超声波传感器和功率器件就能够够实现整个系统功能，也不需要软件编程。
同时设计中围绕目前呼声很高的汽车电器网络化实现，提出倒车雷达数据基于新型总线XY-CN BUS 的传递方案。
系统设计中采纳了模块设计思想，简化了调试工作量，最终专门好完成了超声波测距倒车雷达系统的硬件设计、软件设计及系统调试。
关键词：汽车倒车雷达超声波 GM3101芯片 XY-CNBUS 汽车电器网络化。
汽车倒车测距仪原理及电路分析
汽车倒车测距仪原理及电路分析汽车倒车测距仪能测量并显示车辆后部的障碍物离车辆的距离，同时可根据报警“嘟嘟”声的间隙来判断距离的远近。
主要技术指标：最大探测距离5m;测距相对误差〈士5%;工作环境：-10~55C。
雨、雪、雾及黑夜均不受影响。
汽车倒车测距仪电路图a为汽车倒车测距仪电路原理图。
IC1、IC2、IC3组成单片机的最小系统。
IC3为CPU芯片，IC1为接口电路，IC2为EPROM，内存汽车倒车测距工作程序。
仪器有3位LED数码管显示距离，小数点固定在第一位数字后.显示单位为米。
IC3的P1 口输出7段显示信号，低电平有效。
IC3第10~12脚为数显控制端，低电平有效。
数显系统采用扫描显示。
IC3第14脚为发射电路控制端，卨电平有效。
汽车倒车测距仪电路图b为40kHz超声波发射电路，IC4为2输人端4与非门，其中两个门组成多谐振荡器.调冇RP1可调节其振荡频率。
IC3第13脚为接收信号输人端，低电平有效。
汽车倒车测距仪电路图c为音频报警电路。
汽车倒车测距仪电路图d为反射信号接收电路，第二级放大器反馈回路采用LC并联谐振，以提高整机抗干扰性能.U采用收录机陷波线圈，调谐在40kHZ频率上。
放大后的反射信号，经VD2、C12整流滤波后输入IC6第4只运放进行电压比较.调节R17,即能调节整机接收距离。
当信号有效时，VT5管输出一个低电平脉冲。
系统软件根据发射信号和接收信号之间的时间差计算并转换成距离信号予以显示报警。
IC3第15脚为报警信号控制端，髙电平有效。
图3-10(c)为音频报警电路，IC4另两个门组成音频振荡器，振荡频率约800HZ，由C3耦合至IC5 (LM386)音频放大后驱动扬声器发出“嘟嘟”间隙报警声。
当探测到车后有障碍物时，即IC3第13脚有低电平信号输入时，系统软件根据障碍物距离远近输出不同频率的控制方波，距离远方波频率低，嘟声间隙时间长；距离近，方波频率髙，嘟声间隙时间短。
汽车倒车测距仪
石家庄铁道大学毕业设计汽车倒车测距仪的设计与实现The Design of Auto Reverse Rangefinder完成日期 2012 年 05 月 25 日毕业设计成绩单毕业设计任务书题目汽车倒车测距仪设计和实现一、主要内容单片机STC89系列利用超声波测距模块对障碍物距离检测,对超过阈值的距离报警动作。
二、基本要求1．单片机完成超声波测距。
2．实现根据不同的距离信息进行不同样式的报警。
3．使用Keil C编程,实现相关逻辑控制。
4．电路原理图设计，Protel印刷电路图设计。
5．提出系统设计框图，提出相应的解决方案。
三、主要技术指标（或研究方法）1．电压直流5V，工作电流小于500mA。
2．完成主要功能。
3．电路原理图。
4．使用说明书撰写。
四、应收集的资料及参考文献C语言开发。
关于STC89系列相关单片机开发文档。
相关传感和显示器件使用手册和接口电路。
五、进度计划第1周：开题，并完成开题报告。
第2-8 周：资料收集，文献阅读，系统设计，电路实现，程序仿真。
第9-14周：系统综合调试完成，撰写设计说明书。
第15-16周：准备参加答辩。
教研室主任签字时间年月日毕业设计开题报告题目汽车倒车测距仪设计和实现一、背景和意义安全是围绕汽车的永恒主题。
随着公路交通特别是高速公路交通的飞速发展，交通事故特别是恶性交通事故呈不断上升趋势，交通安全越来越受到广泛关注，因此世界各国在研究只能车辆自主导航技术的同时，投入大量的人力物力，致力于提高汽车行驶安全性。
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。
因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车倒车测距仪应运而生。
二、课题研究内容单片机STC89系列利用超声波测距模块对障碍物距离检测。
对超过阈值的距离报警动作。
三、课题预期目的本研究包括超声波发射和接受、液晶显示和语音播报等模块，在倒车时，汽车在智能控制器的控制下，由车尾部的超声波发生器探头发送超声波信号，当遇到障碍物时，产生回波信号，探头接受到回波信号后井控制器进行数据处理并计算出车体与障碍物之间的实际距离，然后通过显示或语音设备提示给驾驶员。
论文 汽车倒车测距仪的设计(定稿)
摘要超声波汽车倒车探测器，种类繁多，应用广泛，目前在市场上呈现了一种各种档次并存，高低搭配的局面。
因为它实用性强，技术成熟，所以发展很快。
从第一代经过短短几年时间便发展到第五代，从纯电路模式到使用高速处理器；从单纯轰鸣器报警到显示器显示，语音报警。
另外安装使用更加方便，精度及稳定性也有极大提高。
在现实生活中的作用越来越大。
因而汽车倒车测距仪设计的完成势必成为一种必然趋势。
尽管新出厂的中高档甚至部分低价位的经济型轿车大都开始配置倒车雷达，但是，仍有许多中低档车型出厂时没有配置倒车雷达，而且现行中低档车型加装倒车雷达的市场需求也越来越大，于是自行安装倒车雷达就成了一项新兴的车辆装饰项目。
目前,在一些经营汽车配件或装饰美容的商家内，甚至汽车经销商处都可安装倒车雷达。
利用超声波测距原理，出于低成本、高精度的目的，提出了一种基于51系列单片机的超声波倒车雷达系统的设计方案。
硬件部分采用51系列单片机作为控制器，主要有超声波发射电路、超声波接收电路、温度检测电路、LCD显示电路和报警电路。
在分析超声波测距原理的基础上，给出了实现超声波倒车雷达系统的硬件设计电路图和软件设计流程图。
该系统测量精度为1cm，测量范围为0.50-4.00m，完全能够满足汽车倒车系统的设计要求。
关键词：单片机；超声波；测距；LCD显示屏；角度补偿AbstractUltrasonic automobile reverse detector has many different kinds of applications. Because it is practical strong , mature technology and so fast development. From the first generation after just a few short years time and development to the fifth generation, from pure circuit model to use high speed processors; The alarm to roar from the simple display, voice alarm plays an important role . In addition, using is a good kind of convenient installation. Precision and stability also have greatly improved. In the real life, function is more and more big. So car backing up the completion of design range finder will become an inevitable trend. However, there are still many low-standard cars out no configuration reverse radar, and the current low-standard cars back the radar market demand also more and more big. At present, in some business auto parts or decorative beauty in the business, and even car dealers place can install reverse radar.Because of modern production requirements, it was discovered that the need to achieve the production of non-contact distance measurement, and ultrasonic distance measurement is a good performance of the ranging approach is mainly used in reversing radar sites as well as some industrial field, this paper designed a to AT89C52 MCU as the core of the low-cost, high-precision, LCD display of ultrasonic range finder, and use some commonly used devices such as: 74HC04, etc.System consists of microcontroller, ultrasonic transmitter and ultrasonic receiver amplifier circuit and display circuit. Chip AT89C52 control calculation by the ultrasonic transmission from transmit to receive time and hence the distance to be under test. The system has easy to detect, the software fully functional, reliable, high accuracy advantages.This paper discusses the successful development of microcomputer technology, the basic principles of ultrasonic range finder, measurement method of calculating implementations. Use of software calibration, improved accuracy and machine reliability. The actual use of that greatly improves safety, reliability and accuracy.Keywords：MCU；distance meter；sensor；microcontroller；LCD目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2研究背景及意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.4本文研究内容 (3)2系统总体设计 (4)2.1超声波概述 (4)2.1.1超声波的基本概念 (4)2.1.2超声波的物理性质 (4)2.1.3超声波对声场产生的作用 (4)2.2超声波测距系统设计原理概述 (5)2.2.1超声波传感器 (5)2.2.2超声波测距的方案 (5)2.2.3 方案设计与论证 (6)2.2.4控制器的选择 (6)2.2.5测距传感器选择 (7)2.2.6显示子系统设计 (7)2.2.7声音报警设计 (8)2.3 系统总体结构 (8)3系统硬件设计 (9)3.1超声波发射和接收电路的设计 (9)3.1.1超声波发射电路 (9)3.1.2超声波接收电路 (10)3.2单片机主机系统电路 (11)3.2.1复位电路 (11)3.2.2时钟电路 (11)3.2.3按键电路 (12)3.2.4 蜂鸣器电路 (12)3.2.5 温度测量电路 (13)3.2.6LCD显示电路 (14)3.2.7电源电路 (15)4系统软件设计 (16)4.1系统软件设计 (16)4.2系统主程序 (16)4.3 40KHz超声波发送子程序 (17)4.4DS18B20温度采集程序 (18)4.5距离计算子程序 (18)4.6数据转换子程序 (19)4.7 LCD显示子程序 (20)5基于Proteus的软件仿真 (21)6PCB设计 (23)6.1元件选择 (23)6.2Altium Designer原理图的绘制 (23)6.3元件封装的建立 (23)6.4PCB的电磁兼容设计 (23)6.5布局布线 (25)7试验误差分析 (28)7.1 误差分析 (28)7.2 技术改进 (28)参考文献 (29)结束语 (30)致谢 (31)附录 (32)部分样图精彩预览成品布线图覆铜后的PCB样机安装图3D效果图如需购买全套完整论文资料，请去如下两个网址均可购买：/item.htm?spm=686.1000925.1000774.13.aYWBgp&id=173******** /item.htm?spm=686.1000925.1000774.19.aYWBgp&id=175********本论文100%本人写作，包括基于单片机的protues+keil软件的联合仿真源文件、源电路图、设计论文、开题报告、毕业答辩的PPT报告及相关文件的截图，涵盖所有毕业论文的相关文件。
汽车倒车测距仪的设计
编号：审定成绩：设计（论文）题目：汽车倒车测距仪的设计摘要随着我国经济的飞速发展，汽车的需求量急剧增加，现在家家户户拥有汽车已经成为现实。
但是随着汽车数量的增加，其引发的事故也不断的在增加。
倒车引发的汽车事故也占不小的比重，而倒车时车尾存在的盲区是其主导因素，因此解决倒车盲区是安全驾驶必须要解决的问题。
本设计采用以STC89C52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。
该设计通过模块的组合和软件的控制，实现了设计要求的功能，本设计在使用上面方便，成本较低，可设置最小距离，不但完成了这些功能，还达到了汽车倒车的安全指标。
【关键词】STC89C52 超声波测距仪蜂鸣器LCDABSTRACTWith the rapid development of our economy,the demand for cars has increased dramatically, and now each and every family has a car has become a reality. But with the increasing number of cars, the accidents are increasing.Reversing rear blind spot is the dominant factor and finally solved reverse dead zones be safe driving have to resolve this problem.At the core of the design using STC89C52 low-cost, high accuracy, Micro figures show that the ultrasonic range finder hardware and software design methods. Modular de-sign 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. The overall system design, hardware and software are presented.The design of the control modules and software, achieve the design requirements of function. The design is easy to use, low cost and feasible to set the minimum distance. These features are not only finished, also reached the Auto reverse safety indicators.【Key words】STC89C52 Ultrasonic rangefinder Buzzer LCD目录前言 (1)一、研究背景 (1)二、研究现状 (1)三、研究方法 (2)四、本研究的主要内容与论文组织结构 (2)五、本设计研究的意义 (4)第一章主要原器件介绍 (5)第一节STC89C52单片机 (5)第二节HY-SRF05超声波模块 (9)第三节LCD1602 (11)第四节其他的电子元件介绍 (14)第五节本章小结 (15)第二章倒车系统方案的设计 (16)第一节系统整体方案 (16)第二节最小系统的设计 (17)第三节显示报警模块的设计 (18)第四节超声波测距设计 (18)第五节本章小结 (19)第三章系统硬件设计 (20)第一节超声波测距模块 (20)第二节LCD1602显示模块设计 (22)第三节LED灯和蜂鸣器的硬件设计 (22)第四节本章小结 (23)第四章系统的软件设计 (24)第一节主程序设计 (24)第二节LCD1602显示程序的设计 (26)第三节蜂鸣器分段报警程序 (27)第四节本章小结 (29)第五章系统的调试 (30)第一节硬件的调试 (30)第二节软件的调试 (30)第三节本章小结 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (36)一、英文原文： (36)二、英文翻译: (40)三、工程电路图 (43)四、程序 (45)前言一、研究背景随着我国经济的建设、社会的进步、人们生活水平的提高，汽车已经与老百姓的生活密不可分，已不再是奢侈品。
汽车倒车测距仪设计【开题报告】
开题报告通信工程汽车倒车测距仪设计一、课题研究意义及现状汽车倒车测距仪主要作用是在倒车时，驾驶员无需回头便可知车后有无障碍物，凭听觉判断车后障碍物离车辆距离的远近，使停车和倒车更容易，更安全。
该仪器成为驾驶员的好帮手，可有效的减少和避免那些视野不好的大型汽车的倒车交通事故，另外特别适用于夜间辅助倒车。
本设计性能优良，对提高我国汽车工业实际水平具有较大的意义。
随着经济条件的不断提升，人们的生活水平也不断提高。
基本上每家都会有一辆自己的小汽车，然而不是每家人都有很好的驾车技术。
这样交通事故发生的频率也在增加。
为了避免追尾事故，减少事故伤害，汽车自身必须有安装配置方面的设备。
随之，汽车后视系统也应运而生了。
大部分驾驶员都会希望自己倒车的时候后面有个后视眼。
这样就可以减少很多不必要的麻烦，使倒车停车显得更加方便。
近些年出现的汽车倒车测距仪都比较先进，融合了多种技术，例如：可视图像的添加可以使驾驶员更明确的看到汽车后部的状况，交通和事故记录功能的添加可以使驾驶员手动启动摄像头，记录下倒车全过程并且保存下来。
还有很多这样的先进功能使驾驶员在倒车的时候更加安全。
超声波汽车倒车探测器，种类繁多，应用广泛，目前在市场上呈现了一种各种档次并存，高低搭配的局面。
因为它实用性强，技术成熟，所以发展很快。
从第一代经过短短几年时间便发展到第五代，从纯电路模式到使用高速处理器；从单纯轰鸣器报警到显示器显示，语音报警。
另外安装使用更加方便，精度及稳定性也有极大提高。
在现实生活中的作用越来越大。
本课题所设计的汽车倒车测距仪是利用单片机作为控制和协调的中心，结合超声波测距仪的原理实现。
通过这一次的设计，可以使我所学的知识能得到综合应用，具有学以致用的作用，对于提高自身能力具有很好的意义。
二、课题研究的主要内容和预期目标本课题研究的主要内容是设计汽车倒车测距仪。
该倒车测距仪的基本工作原理是利用C8051F控制器起到数据处理，控制中心和协调作用，结合超声波测距仪的原理实现。
单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计说明
目录第 1 章引言11.1研究背景及意义11.2国外研究现状11.3研究内容及论文组成2第 2 章整体系统设计32.1方案设计与论证32.1.1控制器选择32.1.2测距传感器选择32.1.3显示子系统设计32.1.4声音报警设计42.2整体系统结构4第三章系统硬件设计43.1 MCU控制电路设计53.2超声波发射和接收电路设计63.2.1超声波发射电路设计63.2.2超声波接收器73.3 LED显示及报警电路设计83.4本章第10 节10第一章介绍1.1研究背景及意义随着现代生活节奏的加快，交通事故的发生频率也越来越高，汽车倒车提醒系统应运而生。
经调查，大多数非专业的汽车司机都希望有一只“后视眼”，可以检测到车尾的障碍物。
因此，我们需要设计一款经济实惠的倒车测距仪来解决驾驶员的“后顾之忧” 。
单芯片控制的汽车倒车测距仪就可以满足这一需求。
该测距仪将单片机的实时控制和数据处理功能与超声波测距技术和传感器技术相结合。
它可以测量和显示车辆后方障碍物与车辆之间的距离，同时发出断断续续的“哔”声报警。
, “哔”声间隙随着障碍物距离的减小而缩短。
驾驶员不仅可以直接观察显示的距离，还可以通过听觉判断车后障碍物与车辆的距离，减轻驾驶员停车和启动车辆的负担。
前、后、左、右访问带来的麻烦，可以帮助驾驶员消除盲点和视物模糊的缺陷，提高行车安全。
1.2国外研究现状汽车倒车测距仪应包括总控制器、距离传感器、语音提示和图像显示组件。
各部件有机结合，实现测距和提示功能。
蜂鸣器提示是倒车测距系统的真正开始。
哔声越大，车辆越靠近障碍物。
驾驶员虽然知道有障碍物，但无法确定障碍物与汽车的距离，对驾驶员帮助不大。
之后，液晶屏显示器的出现是一个质的飞跃，尤其是动态显示系统开始出现在屏幕显示器上。
无需挂倒档，只要启动汽车，显示屏上就会出现汽车图案，显示与车辆周围障碍物的距离。
动态显示，色彩清晰漂亮，外形美观，可直接粘贴在仪表板上，安装非常方便。
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
汽车倒车超声测距仪的设计与制作PPT课件
结果展示
通过表格和折线图展示实验数据，可 以清晰地看到测距仪的测量结果与实 际距离之间的关系。
05
04
实验数据
在距离车辆不同距离处（5m、10m、 15m、20m），分别进行多次测量， 记录测距仪的测量结果。
结果分析与讨论
精度分析
根据实验数据，计算测距仪的测量误差，并分析误差来源。 结果表明，在5m至20m范围内，测距仪的测量误差小于 ±5cm，满足倒车测距的精度要求。
激光测距
激光测距精度高，但受环境因素影响较大，如遇到恶劣天气或目标表面反射率低时，性能 会受到影响。
红外线测距
红外线测距受环境光线干扰较小，但在长距离测量时精度较低。
超声波测距与上述方法的比较
超声波测距具有测量精度高、稳定性好、受环境因素影响小等优点。与激光测距相比，超 声波测距在恶劣天气条件下仍能保持较好的性能；与红外线测距相比，超声波测距在长距 离测量时具有更高的精度。
优化改进
针对测试过程中发现的问题和不足进行优化和改 进，提高系统的稳定性和测距精度。
06
实验结果与分析
实验数据与结果展示
实验环境
室内停车场，温度25℃，湿度 50%RH，无风。
实验车辆
某品牌轿车，车身长4.5米，宽1.8米。
02
01
03
测距仪参数
工作频率40kHz，发射功率10W，接 收灵敏度-80dBm。
稳定性分析
对多次测量的结果进行统计分析，计算标准差和变异系数， 评估测距仪的稳定性。结果表明，测距仪的稳定性良好， 多次测量的结果波动较小。
影响因素分析
探讨可能影响测距仪性能的因素，如环境温度、湿度、风 速等。通过对比实验发现，在一定范围内，这些因素对测 距仪性能的影响可以忽略不计。
单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计说明
单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计说明汽车倒车测距仪是一种安装在汽车后部的设备，通过测量汽车与障碍物的距离，帮助驾驶员进行倒车操作。
单片机在汽车倒车测距仪中起着重要的作用，本文将对单片机在汽车倒车测距仪中的应用进行设计说明。
首先，单片机可以用于接收和处理传感器的距离数据。
在汽车倒车测距仪中，常用的传感器有超声波传感器和红外线传感器。
超声波传感器可以测量汽车与障碍物之间的距离，而红外线传感器可以用来检测障碍物。
单片机通过接收传感器的信号，并对其进行处理和分析，可以实时获取到汽车与障碍物的距离和位置信息。
其次，单片机可以用于控制倒车雷达系统的显示模块。
倒车雷达系统通常配备有LED或LCD显示屏，以便驾驶员可以清楚地看到障碍物的位置和距离。
单片机可以通过 controlling the display module to show the distance information in a clear and intuitive way. 可通过控制LED灯的亮暗程度或者在LCD显示屏上显示相应的数字或图形等方式实现。
此外，单片机还可以根据距离和位置信息，设置合适的警示灯或蜂鸣器，在驾驶员靠近障碍物时发出警告信号，提醒驾驶员做出及时反应。
此外，单片机还可以用于控制倒车雷达系统的数据处理和算法。
倒车雷达系统需要根据传感器获取到的数据计算出汽车与障碍物的距离，并判断是否有碰撞的危险。
单片机在此起到一个重要的作用，它可以根据预先设定的算法和逻辑来处理传感器数据。
可以通过采样和滤波技术，对传感器数据进行平滑处理，以减少误差和干扰。
同时，还可以根据不同的距离阈值设置不同的报警等级，以便根据距离的不同给予不同的警示。
另外，单片机也可以用于倒车雷达系统的通信功能。
倒车雷达系统通常需要与车辆的中控系统或者显示屏进行通信，以便将距离和位置信息传输到车辆的显示设备上。
通过单片机，可以实现与车辆系统的串口通信，将数据传输给车辆系统，并实时更新显示屏上的信息。
汽车倒车测距仪
题目：汽车倒车测距仪目录1、课程设计目的及内容要求----------------32、设计思路及原理----------------------------33、电路设计原理图----------------------------44、程序清单及流程图-------------------------95、问题分析及解决方法----------------------146、心得体会-------------------------------------15一、设计内容及要求1、设计一个微机控制的汽车倒车测距仪，能测量并显示车辆后部障碍物离车辆的距离，同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报，“嘟嘟”声间隙随障碍物距离缩短而缩短，驾驶员不但可以直接观察到检测的距离，还可以凭听觉判断车后障碍物离车辆距离的远近；①开机后先显示“———”，并有开机指示灯。
②CPU发射超声波1ms，然后显示60ms；即1ms+60ms为一个工作周期，等待回波，在次周期内完成一次探测。
③根据距离远近发出报警声并显示距离。
障碍物距离小于1m，距离值变化5cm更换显示，否则不更换；距离在1m以上，新值与原显示值之差大于10cm更换，否则不更换。
④用三LED位数码管显示障碍物距离2、硬件电路原理图和软件框图；3 编写控制程序，写出设计任务书（总结报告）。
4设计任务：（1）、选用8088和适当的存储器及接口芯片完成相应的功能。
（2）、用LED显示器显示电子锁的当前状态。
（3）、画出详细的硬件连接图。
（4）、给出程序设计思路、画出软件流程图。
（5）、给出地址分配表。
（6）、给出所有程序清单并加上必要注释。
（7）、完成设计说明书（列出参考文献，所用器件型号）。
二、设计原理超声波测距原理：利用发射超声波的装置向着某一方向发射一束超声波，再利用计时器计算超声波发出以及遇到障碍物反射回来的时间差来测量距离。
由声音在空气中的传播速度v=340m/s及匀速运动位移关系式：s=vt可计得声音往返距离s，则s/2就是单程距离。
数字超声波倒车测距仪设计
数字超声波倒车测距仪设计摘要为了帮助汽车驾驶员实现安全倒车的目的，根据超声波测距的工作原理，采用51单片机系统及超传感器为硬件核心，声波采用单片机C语言编写程序，设计出一套具有实时超声波速度修正及可多方位进行检测扫描的超声波测距系统。
实现汽车在倒车过程中一旦接近有障碍物时，立刻自动报警并显示出汽车尾部到障碍物距离的功能。
关键词：数字超声波；测距仪；倒车AbstractIn order to help the car driver achieve the purpose of safe reversing, according to the working principle of ultrasonic ranging, 51 single-chip system and super sensor are used as the hardware core, and the sound wave is programmed by the single-chip C language, and a set of real-time ultrasonic speed correction and design can be designed. Ultrasonic ranging system for detecting scanning in azimuth. When the car is approaching an obstacle during the reversing process, it immediately alarms and displays the function of the rear end of the car to the obstacle. Key words: digital ultrasonic; range finder; reversing目录第一章引言 (2)1.1课题研究背景 (3)1.2 课题研究的意义 (3)第二章超声波测距仪系统总体设计 (4)2.1 超声波传感器简介 (4)2.2 超声波传感器的检测方式 (5)2.3 超声波传感器系统的构成 (7)2.4 超声波测距仪的基本工作原理 (7)第三章超声波仪硬件设计与实现 (8)3.1 超声波发射电路 (9)3.2 超声波检测接收电路 (10)3.3LCD显示电路 (10)3.4语音报警电路 (11)3.5超声波传感器 (11)3.6 时钟电路 (12)3.7 复位电路 (13)3.8 放大电路及参数设定 (13)3.9 电压比较电路及参数设计 (13)第四章超声波测距仪软件设计与实现 (14)4.1 软件功能分析及算法特点 (14)4.2 主程序流程图 (15)4.3 超声波接收发射软件设计 (16)4.4 超声波发生子程序和接收子程序 (16)第五章电路调试与误差分析 (17)第六章结论与展望 (19)参考文献 (19)第一章引言近年来, 随着人们生活水平的提高、市场的繁荣，私家车、运输车及各种车辆与日俱增，汽车也就成为各地经济发展的中枢纽带，逐渐走入每个家庭。
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汽车倒车测距仪的设计目录摘要 (2)Abstract (2)第一章绪论 (3)1. 1 研究背景 (3)1. 2 发展概况和当前存在的问题 (4)1. 2. 1 发展概况 (4)1. 2. 2 当前存在的问题 (4)1. 3 本设计的主要内容和目的 (5)第二章系统方案相关理论 (6)2. 1 汽车倒车超声波测距系统主要功能的概述 (6)2. 2 汽车倒车超声波测距系统的原理 (7)2. 3 超声波测距系统的主要技术指标 (9)第三章硬件设计及调试 (10)3. 1 系统装置的硬件组成 (10)3. 1. 1 单片机控制系统 (10)3. 1. 2 超声波发射电路 (11)3. 1. 3 超声波接受电路 (11)3. 1. 4 LED液晶显示电路 (13)3. 2 焊接 (14)3. 3 调试过程及方法 (14)第四章软件设计及调试 (16)4. 1 系统软件设计整体介绍 (16)4. 2 系统的程序 (17)4. 3 软件调试简介 (24)第五章总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)汽车倒车测距仪摘要随着科学技术的快速发展，超声波在传感器中的应用也越来越广。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
而本文介绍的是一种可应用于倒车测距仪的超声波测距系统。
本系统采用STC89C52单片机为核心，结合发射和接受模块以及液晶显示构成整个的测距系统，该系统能够在汽车以较低的速度进行倒车的过程中，识别出车后部的障碍物，并能够测量车与障碍物之间的距离，在车辆与障碍物发生碰撞前，发出声光报警，提醒司机刹车。
倒车测距仪是用来探测车身和周围的障碍物并显示其距离，以帮助驾驶员安全倒车或停车的辅助电子设备，对驾驶员倒车的安全起到了很大作用。
因此本系统的设计具有广泛的运用价值和意义。
关键词：传感技术超声波测距运用价值AbstractWith the rapid development of science and technology, in the application of ultrasonic sensors is more and more widely. But so far the technical level, the specific use range finder technology is limited, so, it is a vigorous development and infinite prospect areas of technology and industry. And this paper is a kind of can be applied to reverse the ranger ultrasonic ranging system. The system uses the STC89C52 microcontroller as the core, combining the launch and accept modules and liquid crystal display constitute the whole range finder system, This system can be identify obstacles at the back of the car and able to measure the distance between the car and the obstacles,and before the car run into obstacles,it can give out sound and light alarm signal, remind the driver brakes,when the car reversing with a low speed ,.Reverse rangefinder is an assist electronic equipment what can used to detect the body and the surrounding obstacles and show the distance, to help the driver safety reversing or parking,It plays a large role when the drive reversing So the design of system hasbroad application value and meaning.Keyword：sensor technology ultrasonic ranging use Value第一章绪论1. 1 研究背景信息高度发达、生活快节奏的现代社会中，电子信息技术的应用随处可见，在生活中已投入使用的有：电视机、手机、电脑、先进的工业控制系统、通信雷达系统和卫星遥感系统，甚至是汽车倒车、无人侦查飞机等无一例外的不使用到电子信息技术。
现代信息技术主要包括计算机技术、通信技术和传感器技术，其中，计算机相当于人的大脑，通信相当于人的神经，而传感器就相当于人的感官。
由于传感器的重要性，各发达国家都将它视为现代高新技术发展的关键，我国在20世纪80年代以来也已将其列为国家高新技术发展的重点。
21世纪是人类进入信息电子化的时代，作为现代信息技术的三大支柱之一的传感器技术必将有更大的发展空间。
有专家认为，我国今后传感器方面的研究和开发应是：汽车传感器、环保传感器、工业过程控制传感器、医疗卫生和食品业检测传感器以及新型敏感材料等。
随着汽车工业的发展，城市汽车数量是越来越多。
近几年来，我国开始进入私家车时代，汽车的数量更是在逐年增加的。
公路上、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问题。
由于存在视觉盲区，无法看见车后的障碍物，司机在倒车时很容易刮伤汽车，甚至发生事故。
为了减少因此带来的损失，需要有一种专门的辅助装置帮助司机安全倒车。
目前用于辅助司机倒车的装置主要有：语音告警装置、后视系统以及倒车测距仪等。
语音告警装置用于播放提示语以提醒车后的行人注意避让正在倒车的汽车。
这种装置价格便宜，使用方便，但缺点就是只能对车后的行人起警告作用，对于车后的障碍物则起了作用，所以其应用范围很有限。
后视系统是由视频捕捉装置和视频播放装置组成，通过后视系统司机可以直观地看到车后的障碍物，消除视觉盲区。
由于这类装置的价位较高，目前还没有普遍推广使用。
本文设计分析的汽车倒车测距仪即是根据这一实际情况而应运而生的，性价比非常高。
系统运用微计算机技术与超声波的测距技术、传感器技术等的交叉融合，进行优化设计，通过液晶显示障碍物与汽车的距离，并根据其距离远近实时发出报警等级。
但其主流产品仅仅是独立的控制单元, 无法与汽车数字化信息平台接轨。
1. 2 发展概况和当前存在的问题1.2. 1 发展概况经济的发展和科学技术的进步，推动着交通运输业朝行驶高速化，车流密集化和驾驶非职业化的方向发展。
同时，汽车的生产量和保有量都在急剧增加。
但相应的公路管理，交通管理系统却相对比较落后，由此造成的事故频繁发生，在一些大城市尤为突出。
智能交通系统ITS（Intelligent Transportation System）是当前国际各个国家共同关注的交通管理的前沿技术，它在充分发挥现有的交通基础设施潜能，提高工作效率，增强交通安全性，改善环境方面已取得卓越成效，很多国家都很重视相关项目的开发。
中国也已开始进入相关技术的研究开发，倒车测距技术是ITS中的一项重要研究，它的成功与否与ITS有着相当紧密的关系。
而汽车倒车测距技术主要是利用超声波方式：超声波是频率大于20 kHz 的声波, 具有方向性强、能量衰减缓慢、在介质中转播距离远等特点,用于测距计算方法简单, 常用于非接触式距离测量, 其传感器种类较多,由于超声波指向性强，在传输过程中能量损耗缓慢，反射能力强，经常被用于距离的测量。
由于超声波测距的探测距离较短，主要用于倒车等近距离测距。
1.2. 2 当前存在的问题倒车测距仪运用超声波测距原理结合单片机或IC的智能技术作为一种汽车倒车安全辅助装置具有结构简单、智能判断不受可见光限制等特点应用到了轿车当中，但现有的倒车测距技术还仍然存在如下一些问题：（1）最大有效探测距离的问题偏小，等到报警后再减速就很紧张，感到预警时间不充足；（2）多数成品倒车测距仪的显示速度因为考虑到抗干扰等因素，显示更新的速度约0.2－0 4 s，算上从倒车测距仪发现目标到发出警报将需要1-2s，这时车已经行使了一段距离，这显然存在反应迟钝；（3）多数倒车测距仪的超声波传感器2－3个，单个传感器的水平探测角度约60－70度，这样势必造成2－3个盲区，而增加传感器的个数不但增加成本，而且提高故障率；（4）以往关于倒车测距仪的研究都采用的是部容易购买到的专用元件作为附加电路，使其难以推广。
1. 3 本设计的主要内容和目的课题的主要研究内容就是根据超声波测距的原理，选择一块集成度高的IC来完成超声波脉冲测距的倒车测距仪。
使它能够在汽车以较低的速度进行倒车的过程中，识别出车后部的障碍物，测量车与障碍物之间的距离并显示出来，在发生碰撞前，对驾驶员发出报警。
本设计可望成为驾驶员特别是货车以及公共汽车驾驶员的好帮手，可有效的减少和避免那些视野不良的大型汽车的如集装箱车、食品车、载货车、垃圾车、公共汽车等倒车交通事故，另外还特别适用于夜间辅助倒车、倒车入库以及进入停车场停车到位，本设计性能优良，对提高我国汽车工业实际水平，具有较大的意义。
第二章系统相关理论2. 1 汽车倒车测距系统主要功能的概述本汽车倒车测距系统应用的是超声波测距系统。
在物理世界中，人类能感应到的波谱是声波，即波源所激起的纵波的频率在20Hz到20KHz之间，就能引起人的听觉，在这一频率范围内的振动被称为声振动。
而频率低于20Hz的机械波叫做次声波。
超声波是频率大于20 kHz 的波段, 具有方向性强、能量衰减缓慢、在介质中转播距离远等特点,用于测距计算方法简单, 常用于非接触式距离测量, 其传感器种类较多。
汽车上常用的是压电式超声波传感器工作频率40 kHz 且收发一体、结构紧凑。
一般超身波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两级外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。
超声波测距的基本原理其实很简单，同声纳回声定位法的原理是基本相同的，说得高级一些就是多普勒效应，说得简单就是回声效应，当我们在山谷里，朝对面得山坡喊叫一句话，一段很短时间后你会听到从山谷里也传来相同的一句话。