汽车倒车防撞报警器的设计--本科毕业设计(论文)

通过详细列举汽车倒车防撞报警器的若干代演变历程，分析了报警器的研究背景及意义，比较提出了报警器存在的各类问题，同时分析了在超声波测距基础上研发的该类产品的原理和方法。详细介绍了在AT89C51单片机基础上同时结合超声波脉冲测距的设计出的一款汽车倒车防撞报警器。通过测量超声波在空气中传播的时间和速度计算得到所测量距离。详细介绍了超声波测距的基本要求及各类物件的特性，概括性的分析了硬软件模块部分的设计原理与方法，具有很高的可用性。

关键词：超声波；AT89C51；防撞；测距

The design details a collision alarm car reversing several generations of evolution, to analyze the background and significance of alarm, comparing various issues raised alarms exist, and analyzes the development of ultrasonic distance measurement based on the principles and methods of the class of products. The design described in detail based on AT89C51 microcontroller combined with the design of ultrasonic pulses ranging reversing out of a car crash alarm. The design of the distance calculated by the measured time and the propagation velocity of ultrasonic measurement in air. Papers detailing the characteristics of the basic requirements of ultrasonic ranging and various objects, broad analysis of the hardware and software design principles and methods section of the module, with high availability.

Keywords: ultrasonic; AT89C51; anti-collision; ranging

1 绪论 (1)

1.1 课题研究背景及意义 (1)

1.2 国内外发展状况 (1)

1.3 存在的问题 (2)

2 超声波测距原理 (3)

2.1 测距方法的主要类型 (3)

2.2 选题使用的测距方法 (4)

2.3 超声波测距原理及实现 (4)

3 单片机的选择 (4)

3.1 AT89C51的简介 (4)

3.2 AT89C51的主要性能参数 (5)

4 系统工作原理 (5)

4.1 硬件部分设计 (6)

4.1.1 超声波发送模块 (6)

4.1.2 超声波接收模块 (6)

4.2 语音电路 (7)

4.3 软件部分设计 (8)

4.4 调试与优化 (10)

5结论 (10)

参考文献 (11)

致谢 (12)

1.1 课题研究背景及意义

社会在进步，经济在发展，汽车已经成为人们出行必不可少的工具，交通拥堵情况日趋严重，不同级别的车辆事故也越来越频繁，给人们的人身安全和经济状况造成了或多或少的威胁，在这种情况下，设计一种响应速度快，可靠性高，经济实用的汽车防撞预警系统显得尤为重要。本次设计的汽车倒车防撞报警器能够为驾驶员尤其是驾驶新手提供可靠地帮助，有效的减少和防止由于驾驶视线不良引发的大小交通事故，特别适用于夜间行车，驻车和进入停车场，本设计采用市场上常见的元件，生产过程简单，性价比高，具有极广阔的发展和研发前景。

1.2 国内外发展状况

一般情况下，汽车倒车防撞报警器由超声波传感器(即探头)、控制器和显示器(或蜂鸣器)等部分组成。汽车倒车防撞报警器通常采用超声波测距原理，超声波传感器在控制器的命令下发射超声波信号，一旦遇到障碍物，即返回回波信号，传感器接收到回波信号后控制器对其进行数据处理、判断出障碍物的大致位置，显示器显示数字距离并发出信号或声音，驾驶员接收到信息后更加细致的判断距离进行谨慎操作，从而有效避免不同程度的交通事故。随着时间的流逝和技术改革创新以及不同需求的产生，汽车倒车防撞报警器也进行了大致六代的变革。

第1代：倒车喇叭警告。”请注意，倒车”！这种第一代的汽车倒车防撞报警器在市场上已经不太常见，基本已经被科技的潮流遗忘。只要司机挂倒档时，它会一直发出声音，提醒人们注意。这种汽车倒车防撞报警器止只是发出声音提醒车后的路人回避，对驾驶员来说没有太大的帮助，驾驶员们依然需要自己判断车后的距离。

第2代：通过显示器或蜂鸣器发出不同速度的声音提示。这是倒车雷达系统的真正开始。倒车进行时，如若障碍物出现在1.5米左右，汽车倒车防撞报警器便开始工作，当汽车与障碍物之间的距离越来越近时，喇叭发出的声音也随之加速。这种汽车倒车防撞报警器依然没有直接显示车后距离，需要驾驶员根据经验自己判断何时停车。

第3代：数码波段显示提示车后距离范围。数码波段显示与上一代产品相比有质上的飞跃，解决了前几代产品没有距离显示的缺陷，可以明确显示距离数字。数码显示器提示车辆与障碍物之间的距离，以数字方式显示，同时配置有三种颜色提示的波段显示器，距离较大时即安全距离显示绿色，距离逐渐缩小时黄灯闪烁，当距离继续缩小到危险距离时便开始显示红色，当红灯亮起则代表必须及时停车。这种汽车倒车报警器虽然具有不同于