基于AVR单片机倒车雷达设计【开题报告】
基于单片机的智能倒车雷达系统毕业设计
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0.5m～5m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。
设计根据声波在空气中传播反射原理，并且也介绍了基于STC89C52单片机的超声波测距器。
该设计由超声波模块HC-SR04、LED显示电路、键盘控制电路以及报警模块等部分组成，在探测范围内数码管显示出汽车与障碍物的距离，当距离小于所设计的安全距离时，蜂鸣报警器发出报警声，辅助驾驶人员能够安全倒车驾驶。
关键词：超声波；测距；STC89C52；HC-SR04；倒车雷达AbstractIn recent years, the number of cars in China is increasing year by year. On highways, streets, parking lot, garage and other crowded, narrow place when reversing, the driver should be forward-looking, want to look back again, a bit not careful collision occurs. Therefore. Increase the car rear view ability, detect obstacles of developing the back of my car reversing radar has become a hot research topic in recent years. Therefore, designed with the single chip processor as the core, the use of ultrasound to realize non-contact ranging reverse radar system. Work, ultrasonic transmitter continuously emit a series of consecutive pulse,For logic circuit provides a short pulse measurement. , the ideal measuring distance of 0.5 m ~ 5 m, so mostly used in the close distance such as car reversing radar. Design according to the principle of the reflected sound waves in the air, and also introduces the ultrasonic range finder based on STC89C52 single-chip microcomputer. The design by the ultrasonic transmitting, LED detailed introduces the ranging system hardware composition. Ultrasonic receiving circuit using HC - SR04 transceiver discrete integrated ultrasonic probe, the module consists of ultrasonic emitter, receiver and control circuit.KEY WORD:Ultrasonic；Measure distance；STC89C52；HC-SR04；Reversing radar目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .............................................................................. I II 第1章绪论.. (1)1.1 项目研究背景 (1)1.2 目前国内倒车雷达的发展现状 (2)1.3 项目研究内容与方法 (4)第2章总体设计方案及论证 (5)2.1 系统的总体框图 (5)2.2 各模块的功能 (6)第3 章超声波测距原理 (7)3.1 超声波测试分析 (7)3.2超声波测距模块 (9)第4章硬件实现及单元电路设计 (133)4.1 单片机STC89C52RC (133)4.2 主控制模块设计 (166)4.3 时钟电路的设计 (19)4.4 复位电路的设计 (18)4.5 显示电路的设计 (19)4.6声音报警电路的设计 (20)4.7 键盘模块设计 (21)4.8 电源设计 (22)第5章系统的软件设计 (23)5.1 系统的主程序设计 (23)5.2 中断处理程序 (25)5.3 显示子程序 (28)5.4 距离计算子程序 (29)第6章总结和展望 (29)6.1 总结 (299)6.2 展望 (300)致谢 (311)参考文献 (322)附件1： (333)PCB图、代码及实物图 (306)附件2 (43)中英文翻译 (43)第1章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，提高了驾驶的安全性。
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。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计毕业设计
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计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系统。
论文的内容是基于AT89C51单片机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AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞系统。
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。
论文概述了倒车雷达的发展及基本原理，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。
关键字：单片机超声波AT89C51一、引言1、倒车雷达设计的背景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，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，减少剐蹭事件。
本次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，通过液晶显示屏显示距离。
2、倒车雷达的发展状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。
基于单片机汽车倒车测距仪的设计——开题报告
毕业设计(论文)开题报告系部电子信息专业计算机控制姓名学号题目基于单片机汽车倒车测距仪的设计指导教师一、毕业设计论文开题报告论文题目基于单片机汽车倒车测距仪的设计课题来源1、选题背景和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为人们所关注。
由于倒车后视镜有死角，驾车者目测距离有误差，视线模糊等原因，倒车事故发生的频率远大于汽车前进时的事故率。
倒车事故不仅会对自己的车和他人财物造成损伤如果伤及儿童更是不堪设想。
有鉴于此，汽车产品家族中，专为倒车泊车而设计的“倒车测距仪”应运而生。
经过调查，绝大部分非职业汽车驾驶员都希望有一种能发现汽车尾部障碍物的“后视眼”。
倒车测距仪的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧，大大降低倒车事故的发生。
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[1]。
2、主要工作思路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C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。
论文构成主要由以下部分组成：第 1 章为绪论。
包括研究背景、意义以及相关技术在国内外的研究现状。
第2章为系统总体设计思想及方案论证。
首先介绍汽车倒车测距仪的设计要求，详细介绍测距系统传感器的选择、显示报警系统的方案设计，然后提出本系统总的方案设计。
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。
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。
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。
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计开题报告
1.方案选择：目前常见的有超声波短距离测距，毫米波雷达长距离测距，激光测距，摄像系统测距等几种方法，按照常规技术的应用有以下三种方案可供选择：
方案1、采用毫米波雷达。优点：适合长距离测距。缺点：成本比较高，信号处理难度高。不适合处理短距离测距。
20年前出现的倒车雷达，严格而言，不属于雷达(无线电波)的产品。以最早出现的类似装置来讲，它是利用红外线的发射与接收的原理而做出的“倒车雷达”。最大的缺点是红外线波易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态，另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。但更糟糕的是，无论是红外线发射器或接受器，只要任何一方让一层薄薄的冰雪或012、4、15---2012、5、10：
撰写毕业设计文稿
2012、5、11---2012、5、20：
定稿、打印、装订成册
2012、5、21---2012、5、30：
准备毕业答辩
二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
超声波是指频率在 20kHz～106kHz的机械波,波速一般为 1500m/s,波长为 0.01cm～10cm。超声波的波长远大于分子尺寸 ,说明超声波本身不能直接对分子起作用 ,而是通过周围环境的物理作用影响分子 ,所以超声波的作用与其作用的环境密切相关。超声波既是一种波动形式 ,又是一种能量形式 ,在传播过程中与媒介相互作用产生超声效应。超声波与媒介相互作用可分为机械作用、空化作用和热作用。随着科学技术的发展 ,相关技术领域相互渗透 ,使超声波技术广泛应用于工业、化工、医学、石油化工等许多领域。超声波作为一种特殊的能量输入方式 ,所具有的高效能在材料化学中起到光、电、热方法所无法达到的作用 。仅从超声波在液体中释放的巨大能量来说就是其他方法所望尘莫及的 ,更不用说超声波定量控制的效果了。近年来 ,随着超声波技术的日益发展与成熟 ,其在新材料合成、化学反应、传递过程的强化以及废水处理等领域都得到了广泛的应用 。在材料合成中 ,尤其是纳米材料的制备中 ,超声波技术有着极大的潜力。通过超声波方法制备纳米材料 ,达到了目前我们采用激光、紫外线照射和热电作用所无法实现的目标 ,具有很好的前景。
基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现-任务书
(1)测距范围：小于350cm；
(2)距离显示分辨率：1cm；
(3)测距误差：小于5％；
(4)实时显示倒车距离；
(5)蜂鸣器报警功能：
研究方法：系统设计方法采用先搭建系统硬件电路，然后进行系统软件设计。硬件电路需要进行超声波传感器的选取及其设定、单片机的选取、显示电路及其报警电路的设计。软件设计主要包括超声波测距模块、显示模块、倪龙,林廖军.汽车可视倒车雷达预警系统的设计与实现[J].计算机测量与控制,2010,18 (1):150-156
[4]陈烁华,冯桑.倒车辅助系统的技术发展.城市车辆[J],2009,(10):36-38
[5]高旭,朱军.基于AT89S52单片机的超声波倒车雷达系统的设计[J].电子技术,2010,(01):60-61
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
系部
汽车与交通工程学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
副教授
从事
专业
计算机应用
是否外聘
□是■否
题目名称
基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现
一、设计（论文）目的、意义
随着汽车产业的高速发展，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。在享受汽车给我们带来的便利的同时，由于倒车而产生的问题也同益突出。因为驾驶员在驾车时的视野范围是很有限的，通过车内和外侧的反光镜可以大幅度提高驾驶员的视野范围，但位于车正后方的障碍物以及高度不足以通过反光镜看到的或者距离车身过近的障碍物都可能处于驾驶员的视野死角或者视野模糊区中。这样，小则对驾驶员的泊车、倒车造成不便，大则也会带来一些危险。倒车雷达能够在驾驶员视野的死角处，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障碍物的情况，使驾驶员能够更清楚的了解周围障碍物的情况，对驾驶员的起步、泊车、倒车等环节有很大帮助，提高了驾驶的安全性。因此，研究高性能的汽车倒车雷达是有其现实的意义。
基于单片机的倒车雷达设计
基于单片机的倒车雷达设计随着人们对汽车辅助驾驶系统智能化要求的提高和汽车电子系统的网络化发展，新型的倒车雷达应能够连续测距并显示障碍物距离，并具有通信功能，能够把数据发送到汽车总线上去。
以往的倒车雷达设计使用的元器件较多，功能也较简单。
本文介绍的基于新型高性能超低功耗单片机MSP430F2274 的倒车雷达可以弥补以往产品的不足。
系统总体设计系统采用超声波测距原理。
超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理器三部分组成。
工作时，超声波发射器发出超声波脉冲，超声波接收器接收遇到障碍物反射回来的反射波，准确测量超声波从发射到遇到障碍物反射返回的时间，根据超声波的传播速度，可以计算出障碍物距离。
作为一种非接触式的检测方式，超声波具有空气传播衰减小、反射能力和穿透性强的特点。
超声波测距具有在近距离范围内有不受光线和雨雪雾的影响、结构简单、制作方便和成本低等优点。
高性能的单片机结合超声波测距，可以实现功能强大、使用方便的倒车雷达。
TI 公司的16 位单片机MSP430F2274 功耗极低，片上资源丰富，同时利用JTAG 接口技术，可以对片上闪存方便的编程，便于软件的升级，非常适合作为倒车雷达系统的微控制器。
倒车雷达系统的框图如图1 所示。
图1 倒车雷达系统框图硬件系统设计系统以MSP430F2274 微控制器为核心，外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、声光报警电路、通信接口电路、键盘液晶显示电路五部分组成，下面逐一介绍。
图2 倒车雷达系统主控电路图系统的主控电路图如图2 所示。
本系统中选用的MSP430F2274 片内有32Kb 闪存和1Kb RAM，因此无须外扩存储器。
外接的。
基于单片机的测速和倒车提示装置的设计开题报告
基于单片机的测速和倒车提示装置的设计--开题报告信息与控制工程学院毕业设计开题报告基于单片机的测速和倒车提示装置的设计Design of Speed and Reversing Hint Device Based on Single Chip Microcomputer学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：2017.02.27～2017.03.191．课题来源及选题的目的和意义课题的来源：自拟课题选题的目的及意义：随着现代生活水平的提高，汽车使用量逐年增加，交通事故的发生也与日俱增，汽车测速与倒车提示装置也就应运而出，尤其是非接触式测量技术卓越发展。
在大多情况下，测量与障碍物之间的距离是不能够接触到障碍物的，在这种时候就会用到非接触式测量设备。
在物理学中人们发现了电子学技术产生的超声波后，从此超声波技术在测量领域得到了广泛的运用，尤其是在超声波测距方面，结合了其他技术，用超声波测距变得十分常用。
超声波在介质中传播的距离较远，分辨力较高，且能量消耗小，利用超声波测距比较方便而且速度快计算简单，容易做到实时控制，并且测量精度好，都能够达到工业测量的要求。
因此超声测距广泛应用于当今生活中。
超声波测距利用的是声波反射原理，声波在空气中传播避免了与介质接触。
与其它测距方式相比，超声测距不受颜色、光线和电磁场的影响，大幅度减少了它被干扰的可能性。
超声波还具有可靠性能高、结构简单、价格便宜、安装方便等优点。
同时，还能够测量处于黑暗、烟雾、电磁干扰等恶劣环境中的障碍物。
2．本课题所涉及的内容国内外研究现状综述随着人们生活水平的改善，汽车已经成为生活中主流的交通工具，汽车产业蓬勃发展。
为保障汽车驾驶时的舒适性和安全性，世界各国对汽车防撞技术的研究和发展投入了大量的人力、物力和财力。
在汽车泊车或倒车时，超声波测距是一种相对安全辅助技术，它通过声音或者更为直观的显示方式，来告知驾驶员周围障碍物的信息，提高了停靠车时的安全性。
基于单片机的智能倒车雷达系统毕业设计
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0.5m～5m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。
设计根据声波在空气中传播反射原理，并且也介绍了基于STC89C52单片机的超声波测距器。
该设计由超声波模块HC-SR04、LED显示电路、键盘控制电路以及报警模块等部分组成，在探测范围内数码管显示出汽车与障碍物的距离，当距离小于所设计的安全距离时，蜂鸣报警器发出报警声，辅助驾驶人员能够安全倒车驾驶。
关键词：超声波；测距；STC89C52；HC-SR04；倒车雷达AbstractIn recent years, the number of cars in China is increasing year by year. On highways, streets, parking lot, garage and other crowded, narrow place when reversing, the driver should be forward-looking, want to look back again, a bit not careful collision occurs. Therefore. Increase the car rear view ability, detect obstacles of developing the back of my car reversing radar has become a hot research topic in recent years. Therefore, designed with the single chip processor as the core, the use of ultrasound to realize non-contact ranging reverse radar system. Work, ultrasonic transmitter continuously emit a series of consecutive pulse,For logic circuit provides a short pulse measurement. , the ideal measuring distance of 0.5 m ~ 5 m, so mostly used in the close distance such as car reversing radar. Design according to the principle of the reflected sound waves in the air, and also introduces the ultrasonic range finder based on STC89C52 single-chip microcomputer. The design by the ultrasonic transmitting, LED detailed introduces the ranging system hardware composition. Ultrasonic receiving circuit using HC - SR04 transceiver discrete integrated ultrasonic probe, the module consists of ultrasonic emitter, receiver and control circuit.KEY WORD:Ultrasonic；Measure distance；STC89C52；HC-SR04；Reversing radar目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .............................................................................. I II 第1章绪论.. (1)1.1 项目研究背景 (1)1.2 目前国内倒车雷达的发展现状 (2)1.3 项目研究内容与方法 (4)第2章总体设计方案及论证 (5)2.1 系统的总体框图 (5)2.2 各模块的功能 (6)第3 章超声波测距原理 (7)3.1 超声波测试分析 (7)3.2超声波测距模块 (9)第4章硬件实现及单元电路设计 (133)4.1 单片机STC89C52RC (133)4.2 主控制模块设计 (166)4.3 时钟电路的设计 (19)4.4 复位电路的设计 (18)4.5 显示电路的设计 (19)4.6声音报警电路的设计 (20)4.7 键盘模块设计 (21)4.8 电源设计 (22)第5章系统的软件设计 (23)5.1 系统的主程序设计 (23)5.2 中断处理程序 (25)5.3 显示子程序 (28)5.4 距离计算子程序 (29)第6章总结和展望 (29)6.1 总结 (299)6.2 展望 (300)致谢 (311)参考文献 (322)附件1： (333)PCB图、代码及实物图 (306)附件2 (43)中英文翻译 (43)第1章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，提高了驾驶的安全性。
倒车雷达毕业设计开题报告[管理资料]
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解决的思路：
在倒车时,倒车雷达会自动启动，并在智能控制器的控制下，由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波信号，当遇到障碍物时，产生回波信号，探头接收到回波信号后经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。此过程中最重要的是对于相关器件参数的选择，合适与否将直接影响整个系统的稳定性和可靠性，这些都有待于进一步的研究实验。
（如实验设备或实验环境条件、调研、计算机辅助设计条件等）
(1)需要有丰富的网络资源和大量关于硬件设计的参考书籍完成前期的调研和准备工作；
(2) 需要传感器理论技术的支持进而实现相关的探头部分的设计；
(3) 需要计算机电脑及相关的专业软件，做好电路的设计及程序的编写；
(4)需要一定的单片机实验的设备及场所对编写程序的调试；
[11]吕科,罗永革,石振东,佘建强.基于CAN总线的超声波倒车雷达系统设计
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[13]现代传感器技术1995
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第二代：采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。这是倒车雷达系统的真正开始。倒车时，～，蜂鸣器就会开始工作。蜂鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。但没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计(含程序)介绍
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计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STC89C52单片机利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52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，实现了汽车与障碍物之间距离的显示以及危险距离的声光报警等功能。
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STC89C52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、STC89C52、超声波、测量距离、显示距离、声光报警第一章绪论1.1 课题设计的目的和意义随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了汽车。
交通拥挤状况也随之出现，撞车事件也是经常发生，人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时，更加注重的是汽车的安全性，许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。
为了解决这个安全问题，设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。
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。
所以超声波测距法是一种非常简单常见的方法，应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量，以及在汽车倒车防撞报警系统中，超声波作为一种特殊的声波，具有声波传输的基本物理特性—折射，反射，干涉，衍射，散射。
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毕业设计开题报告电子信息工程基于AVR单片机倒车雷达设计一、选题的背景、意义随着汽车普及率的逐年增加,消费者在将汽车作为交通运输工具的同时, 由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
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，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。
而倒车事故给车主带来许多麻烦，例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想，有鉴于此，汽车高科技产品家族中，专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生，倒车雷达的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧，大大降低了倒车事故的发生。
倒车雷达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、倒车和启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，提高驾驶的安全性。
倒车雷达通常是在车的后保险杠或前后保险杠设置雷达侦测器，用以侦测前后方的障碍物，帮助驾驶员“看到”前后方的障碍物，或停车时与它车的距离，此装置除了方便停车外更可以保护车身不受刮蹭。
它以超音波感应器来侦测出离车最近的障碍物距离，并发出警笛声来警告驾驶者。
而警笛声音的控制通常分为两个阶段，当车辆的距离达到某一开始侦测的距离时，警笛声音开始以某一高频的警笛声鸣叫，而当车行至更近的某一距离时，则警笛声改以连续的警笛声，来告知驾驶者。
倒车雷达其实跟我们所知道的雷达是一样的，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有没有障碍物，以及障碍物的距离，大小，方向，形状等[1]。
不过由于倒车雷达大小和实用性的限制，目前的倒车雷达主要具备的就是判断障碍物的距离，并作出提示，让驾驶者便于判断。
AVR单片机与51单片机或CPU相比具有以下有点：①在相同的系统时钟下AVR运行速度最快。
②芯片内部的FLASH、EEPROM、SRAM容量最大。
③所有型号的FLASH、EEPROM都可以反复烧写，全部支持在线编程烧写。
④多种频率的RC振动器、上电自动复位、看门狗启动延时等功能，零外围电路也可以工作。
⑤每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平，驱动功能强。
⑥内部资源丰富，一般都集成AD、DA模数器；PWM；SPI、USART、TWI、I2C通信口；丰富的中断源等。
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发的增强型内置FLASH的RISC精简指令级高速8位单片机。
AVR单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备家用电器等各个领域。
二、相关研究的最新成果及动态随着我国经济的快速发展，人们的收入稳步提高，可以说汽车是当今人们生活中不可缺少的一部分[2]。
当今汽车业的四大主题是：安全、环保、节能和舒适，这也是中国未来汽车的发展方向。
而其中的安全性则是设计车型时首先要考虑的因素，而倒车雷达技术可以提高倒车的安全性。
倒车雷达系统是保障汽车倒车安全的辅助系统，通过超声波探头发出超声波，使用高速单片机计算距离，并加入了温度补偿电路，提高了距离计算的精度。
系统安装的液晶显示器可以直观的显示温度和距离，给驾驶员提供了方便。
在倒车时，当汽车与障碍物的距离小于我们所设定的安全距离时，系统便通过集成电路发出报警，提醒驾驶员，防止汽车的碰撞或擦伤，具有很强的实用性。
通常的倒车雷达主要由感应器（探头）、主机、显示设备等3部分组成。
感应器发出和接收超声波信号，并将接收到的信号传输到主机，再通过显示设备显示出来。
感应器装在后保险杠上，以角45°辐射，检测目标，能探索到那些低于保险杠而驾驶员从后窗又难以看见的障碍物并报警，如花坛、蹲在车后玩耍的儿童等；显示设备装在仪表板上，提醒驾驶员汽车距后面物体还有多少距离，到危险距离时，蜂鸣器就开始鸣叫，提示驾驶员停车[3]。
根据感应器种类不同，倒车雷达可分为粘贴式、钻孔式和悬挂式等种。
粘贴式感应器后有1层胶，可直接粘在后保险杠上；钻孔式感应器是在保险杠上钻1个洞，然后把感应器嵌进去[4]；悬挂式感应器主要用于载货车。
根据显示设备种类不同，倒车雷达又可分为数字式、颜色式和蜂鸣式等3种。
数字式显示设备是1只如传呼机大小的盒子，安装在驾驶台上，直接用数字表示汽车与后面物体的距离，并可精确到1厘米，让驾驶员一目了然。
基于A VR单片机的倒车雷达发展到现在具有以下优势特征：A VR单片机是高速嵌入式单片机：1）A VR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行。
2）多累加器型，数据处理速度快。
A VR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。
3）中断响应速度快。
A VR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。
A VR单片机耗能低。
对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。
有的器件最低1.8 V即可工作。
A VR单片机保密性能好。
它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。
I/O口功能强,具有A/D转换等电路。
1）A VR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。
2）A VR单片机内带模拟比较器，I/O口可用作A/D转换，可组成廉价的A/D转换器。
3）部分A VR单片机可组成零外设元件单片机系统，使该类单片机无外加元器件即可工作，简单方便，成本又低。
4）A VR单片机可重设启动复位，以提高单片机工作的可靠性。
有看门狗定时器实行安全保护，可防止程序走乱，提高了产品的抗干扰能力。
有功能强大的定时器/计数器及通讯接口。
1）定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。
计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出，某些型号的A VR 单片机有3～4个PWM，是作电机无级调速的理想器件。
2）A VR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
三、课题的研究内容及拟采取的研究方法、技术路线及研究难点，预期达到的目标3.1研究内容系统的硬件设计1、超声波发送超声波发送脉冲信号由AVR单片机送出，其脉冲宽度及脉冲间隔均由软件控制。
脉冲发送间隔取决于要求测量的最大距离及测量通道数。
检测距离要求在0.4-2.0m。
若在有效测距范围内有被测物的话，则在后一路超声波束发出之前应当接收到前一路发同的反射波，否则认为前一路无被测物。
因此按有效测距范围可以估算出最短的脉冲间隔发送时间。
2、超声波接收回波很弱，因而转换为电信号的幅值也较小，为此要求将信号放大60万倍左右。
采有三级放大。
放大后的交流信号经光电隔离送入比较器，比较器的作用是将交流信号整形输出一个方波信号，此方波信号上升沿使D触发器触发，向CPU发中断申请。
在中断服务程序中，读取时间计数器的计数值，并结合温度换算出的速度算出发射到接收的距离。
3、时间计测超过波从发射到接收的间隔时间的测定是由单片机内部的计数器T1来完成的。
在调试过程中出现的发送部分与接收部分的直接串扰问题是由于换能器之间的距离不大，有部分声波未经被测物就直接绕射到接收换能器上。
从发射开始一直到“虚假反射波”结束这段时间，不会发中断申请，可有效躲避干扰，但也会形成所谓的“盲区”。
4、报警灯显示由AVR驱动发光二极管作为报警显示器。
系统的软件设计中断服务程序分为INT0，INT1，T0T0设置为30ms中断一次，其任务就是每隔30ms产生5~8个40kHz的方波作为超声波脉冲并按顺序送到四个通道产生超声波发射脉冲。
INT0中断子程序读取A/D转换结果，并将相应数据值转换为环境温度值;INT1停止T0、T1计数，根据T1内容计算时间T，并进行最终距离的计算。
先计算超声波传播速度，再计算距离，并将计算结果送入缓冲区以备通讯。
T1工作在方式1。
3.2研究方法项目实现需要掌握和熟悉AVR单片机，超声波传感器，A/D转换器，LCD 显示和相关芯片的工作原理和实现方法。
（1）单片机应用能力熟悉AVR系列单片机的硬件结构，指令系统，中断系统，定时器计数器，扩展存储器的设计，I\O接口设计及其与显示器，D\A和A\D等的接口设计。
（2）超声波传感器熟悉超声波传感器的硬件结构以及测距的原理和方法。
（3）LCD显示和相关芯片熟悉使用单片机来LCD显示的方法，和相关的编程。
以及接口电路。
（4）电路的设计（5）软件设计3.3研究难点误差分析(1) 入射角。
超声波波束对探测目标的入射角的影响。
(2) 过零点触发。
超声波回波声强与待测距离的远近有关系，所以实际测量时，不一定是第一个回波的过零点触发。
(3) 声速修正。
超声波传播速度对测距的影响。
波的传播速度取决于传播媒质的特性。
传播媒质的温度、压力、密度对声速都将产生直接的影响。
因此需对声速加以修正。
对于测距而言，引起声速变化的主要原因是媒质温度的变化。
采用声速预置和媒质温度测量结合的方法对声速进行修正，可有效地消除温度变化对精度的影响。
3.4预期达到的效果有LCD距离显示、声音提示报警、方位指示、语音提示、探头自动检测等，此外还有距离显示、声音提示报警、方位指示等功能。
四、论文详细工作进度和安排2010年11月20日—2010年12月1日：完成毕业设计选题，了解毕业设计涉及到的各种方面的知识。
2010年12月1日—2010年12月5日：完成毕业设计任务理解以及相关调研工作，了解毕业设计涉及到的各种方面的知识。
2010年12月6日—2011年1月5日：查阅相关资料，深入了解所选课题，完成外文翻译2篇，文献综述。
2011年1月6日—2011年2月21日：完成开题报告。
2011年2月22日—2011年5月5日：制作毕业设计实物，参加实习，撰写毕业论文2011年5月5日—2011年5月25日：上交初稿，并进行论文修改、定稿。
2011年5月27日—2011年5月30日：参加毕业答辩五、主要参考文献[1] 牛余朋，成曙.基于单片机的超声波测距系统．兵工自动化出版社，2005[2] 吴文琳，蚁文荣.新型汽车电控与电气系统检修自学读本．中国电力出版社[3] 苏长赞.红外线与超声波遥测．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999-6:128-134[4] 何希才.传感器技术及应用．北京航空航天大学出版社，2005[5] 张谦琳.超声波检测原理和方法．北京：中国科技大学出版社，1993-10:11-16[6] 陈光东.单片机微型计算机原理与技术接口（第二版）．武汉：华中理工大学出版社，1999-4:21-25[7] 郭天祥.概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展．电子工业出版社[8] 李广弟，朱月秀.王秀山.单片机基础（修订本）．北京：北京航空航天大学出版社，2001[9] 何莉，曾宪文.基于PIC单片机的超声波测距系统．重庆工学院电子信息与自动化学院出版社，2006-7[10] 恒清.张靖，加强单片机系统抗干扰能力的方法．通化师范学院报社，2004-10：2[11] 戴巍.现代汽车防撞系统．汽车维修出版社，2006[12] 丁镇生.传感器及遥测技术．电子工业出版社，1998-5[13] 马忠梅，籍顺信.单片机的C语言应用程序设计．第三版，北京航天航空大学出版社，2003-11[14] 黄继吕.电子元器件应用手册．人民邮电出版社，2007[15] 恒盛杰资讯.Protel电路板设计从入门到精通．中国青年出版社，2006。