课程设计(基于单片机的汽车倒车雷达设计)讲解
基于单片机的倒车雷达设计
(4)超声波传感器的应用
超声波传感技术应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其最主要的应用之一,以医学为例子说明超声波传感技术的应用。超声波在上的应用主要是诊断,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波的是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的高等。因而推广容易,受到医务工作者和患者的欢迎。可以基于不同的医学原理,其中有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的。当超声波在中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面是,在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时,在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻抗差值也决定了回声的的高低。
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,从声波到目标的距离就可以精确地计算出来。这就是本系统的测量原理。
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=VT/2,式中的V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,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2-5即为超声波测距的具体流程图。
本文介绍了以STC89C51RC单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化,并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统。倒车雷达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。倒车雷达的提示方式可分为液晶、语言和声音三种;接收方式有无线传输和有线传输等。本方案采用语音提示的方式,利用STC89C51RC单片机所具备的功能,外接超声波测距模组,即超声波发射模块和超声波接收模块,加上显示模块和语音报警模块,组成一个示例的倒车雷达系统,语音提示报警(~)范围内的障碍物,并通过数码管显示与障碍物之间的距离。
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。
基于单片机的倒车雷达系统设计
时, 判断有没有超声波被接收, 若有 , 则停止计时并将计 时值送人距 离计算子程序 , 然后将所 测距离显示 , 判断是否超过预设的临界距 离, 若超 过 , 则报警 系统启 动。 ( 2 ) N距模块设计 : 本模块的基本工作流程为 : 将计数置初值 , 由选 中的通道 发送 出可 以控制脉冲个数 的4 0 K h z 的脉冲群 , 计数器 开始计数 , 发送完成后对 回波信号进行接收 , 开AD 采样 , 判断有无
一
传播速度进行校正 , 以减小误差。 本系统采用D S 1 8 8 2 0  ̄字式温度传
感器进行温度测量 , 它所测量 的温度值用9 位二进制数直接表示 , 这 些值通过D S 1 8 8 2 0 的数据总线直接 输入 C P U, 无需A/D 转换 , 无需 外部 电源。 ( 4 ) 显示 电路 : 本文 中所使用 的是共 阳极 的4 位L E D 数码管显示 器, 采用动态显示方 式 , 由单片机 的P 0 口作 为输出段码 , P 2 口用作 位控端 。 ( 5 ) 报警 电路 : 接单片机的P1 1 , 通过 此电路可 以实现用蜂鸣器 的“ 嘀” 声 的不同频率来提示车尾与 障碍 物远近的危 险程度 。
回波 , 当判断有 回波时, 计数器停 止计数 。 超声波发生子程序 的作用 是通过P 1 . 0 端口发送超声波信号频率 约4 0 KHz 的方波 , 同时把计数 O 打开进行计时。 超声波测距器主程序 利用外 中断0 检测返 回超 该系统 的应用它将对提高汽车智能化水 平和 最终实现 汽车无 器T 声波信号 , 一旦接收到返回超声波信号, 立 即进入 中断程序。 进入该 人驾驶产生积极 的意义 。 中断后就立 即关闭计时器 , TO 停止计 时 , 并将 测距成功标志字赋值 2系统硬件设计 1 。 如果 当计时器溢 出时还未检测到超声波返回信号 , 则定时器 溢 ( 1 ) 单片机AT8 9 S 5 2 与时钟 、 复位 等部件构成单片机 的最小 系 出中断将外 中断0 关闭, 并将测距成功标志字赋值2 以表示此次测距 统。 它 在测距系统中发挥 了以下四个作用 : 1 ) 控制超声波 的发射 , 2 ) 不成功 。 负 责处 理接收 电路发 出的信号 ; 3 ) 时间转化成距离的数据处理 ; 4 ) ( 3 ) 温度补偿模块程序设计 : 温度补偿是在求取声速 过程 中的 协调端 口实现动态显示 。 个必要环节 , 为简化程序设计, 本系统采用查表法进行温度补偿 。 ( 2 ) 超声波发射 电路设计 :本文的发射 电路主要 由超声 波换 能 查表法 的前提是 , 必须事先得到温度与声速 的二 维关系表 , 从Tl 读 器和反 向器7 4 L S 0 4 构成。 当单片机P 1 0 V I 输出一 串4 0 k Hz P  ̄冲 时, 由 出的时间是双字节 , 速度是V= 3 3 1 . 4 + 0 . 6 0 7 t , 是浮点数 , 在 单片机 7 4 L S 0 4 驱动发射器将4 0 k Hz 的脉冲 转换成机械波 。 里浮点运算难 , 为此需要对速度的浮点值进 行处理 , 处理成双字节 , ( c ) 超声波接收 电路设计 : 由于超 声波在空气 中传播有一 定程 便于计算 。 度的功率 衰减, 从远 距离 障碍 物反射 的回波信号一般 比较弱 , 而 且 ( 4 ) 距离计算模块程序设 计 : 该部分程序设 计的关键在于根据 环 境噪声对 回波信号 也有影响。 所 以采用集成 电路 C X 2 0 1 0 6 A, 可 温度值进行声速的温度补偿得到声速以及超声波的发送 与接 收的 用来完成信 号的放大、 限幅 、 带通滤波、 峰值检波波形整形等功能 ; 时间差 的获取 , 距离计算公式 : S =( c * t ) / 2 , 式 中, s 为被测物 与测距 ( 3 ) 温度补偿 电路 : 由于超声 波的传播速度v 受温度的影响较为 器 的距离 , c 为温度补偿后 的声速 , t 3 0 声波来回所用 的时 间。 时间差 严重。 因此在测量精度要求高的场合 , 应通过温度补偿 对超 声波 的 的获取 需要通过定时器0 的计数 来实现 。
《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201021xxxx16日期2013.07.01—2013.07.12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;传感器目录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。
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毕业设计汽车倒车雷达系统设计是一项常见的毕业设计项目,本文将详细介绍基于单片机的汽车倒车雷达系统设计。
本设计将使用超声波传感器作为倒车雷达的感知器件,并通过单片机来实现信号的处理和显示。
首先,我们需要选择适合的超声波传感器。
超声波传感器是一种常用的非接触式测距传感器,能够准确测量所测物体与传感器之间的距离。
在汽车倒车雷达系统中,我们可以使用多个超声波传感器进行距离测量,以实现对周围环境的全方位感知。
接下来,我们需要选择合适的单片机作为主控制器。
单片机可以通过编程实现对传感器信号的处理和数据的显示。
常用的单片机有STC89C52、AT89C52等,其具有强大的计算和通信功能。
在硬件设计方面,我们需要按照电路图进行电路的连接。
具体而言,我们将超声波传感器连接到单片机的输入端口,以便获取距离数据。
同时,还可以将液晶显示屏和蜂鸣器等外设连接到单片机的输出端口,以实现对距离数据的实时显示和声音提示。
在软件设计方面,我们需要编写相应的程序代码。
主要包括以下几个功能:1.超声波传感器信号采集:通过单片机的输入端口采集超声波传感器的数据。
采集到的数据将通过AD转换进行数字化处理。
2.距离计算与处理:使用适当的算法来计算车辆与障碍物之间的距离。
在实际应用中,可以将距离划分为几个区域,并根据距离的远近发出相应的警告信号。
3.数据显示与提示:将计算得到的距离数据实时显示在液晶显示屏上,并通过蜂鸣器等输出设备来提醒驾驶员注意周围环境变化。
4.系统优化与稳定性:对系统进行调试和优化,确保系统能够正常运行并具有足够的稳定性。
最后,我们需要对设计的汽车倒车雷达系统进行实验验证。
通过在实际场景中进行测试,可以评估系统的性能,并根据测试结果进行调整和改进。
综上所述,基于单片机的汽车倒车雷达系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
通过对超声波传感器信号的采集和处理,以及对距离数据的显示和提示,可以实现对车辆倒车过程中周围环境的全方位感知和安全驾驶的提醒。
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。
基于单片机控制的汽车倒车雷达
吴丽君
李德明
(浙江商业职业技术学院,浙江杭州51 0055)
摘要:本文介绍一种基于单片机的超声波脉冲测距倒车雷达系统,系统能实时读取所测距离,并能及时提醒主人。采 用模块化的设计思路,充分利用单片机的软硬件资源,使该系统的性价比最优。实验结果表明该系统测量精度高,抗干 扰能力强。 关键词:倒车雷达;单片机;超声波
2.期刊论文 马殷元 基于新型单片机P89C51RD2的倒车雷达设计 -甘肃科技2004,20(9)
介绍了采用P89C51RD2单片机的超声波汽车倒车雷达软硬件系统的设计.系统设计中实现并且利用了P89C51RD2的在系统编程功能,方便了系统调试,也 提高了系统可靠性.超声波接收处理电路选用了集成前置放大器,使系统抗干扰能力较强.系统实现了连续测距、LED显示、声音报警提示距离、数据通信 功能.
。作为车上网络,它的应用遍及从高速网络到低成本的多线路网络。
本文根据雷达脉冲测距的原理,研制一款基于超声波脉冲测距的倒车雷达。
使它能够在汽车以较低的速度进行倒车的过程中,识别出车的前部、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
,对驾驶员发出声和光的报警。本研究完成了基于超声波脉冲测距的倒车雷达的硬件设计、软件设计及系统调试。
4.学位论文 沈峰 小型倒车雷达试制(控制系统设计) 2005
超声波测距技术在社会生活中已有广泛的应用如汽车倒车雷达等,本文设计了一种以单片机PICl6C58B为控制中心的倒车雷达系统。美国微芯公司推 出的PIC系列单片机采用RISC(精简指令集)的CMOS8位单片机,因其具有实用、低价、省电、高速和体积小等特点,目前已被广泛应用在工业控制、仪器 仪表、计算机、家电等许多领域之中,在国内有着极为广阔的发展前景。本系统利用PIC芯片的优良特性,可以利用传感器件实时采集信息,通过轰鸣声 来提醒驾驶者,并通过LED把车后障碍物离车体的距离表示出来。在介绍系统的硬件结构设计基础上,介绍了组成芯片的结构、功能及特点,叙述了各个 模块的功能设计思路,同时还编制了相应硬件模块的执行程序。如果车后小于1.5米处有障碍物,轰鸣器就会开始工作。轰鸣声越急,表示车辆离障碍 物越近,而且可以实时显示车后障碍物离车体的距离。
基于单片机的倒车雷达设计讲解
毕业设计(论文)题目:基于单片机的倒车雷达设计系(院):工业与信息化学院专业:电气自动化技术姓名:学号:校内指导教师:职称:讲师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。
关键词单片机倒车雷达超声波\目录第1章课题设计 .................................................... - 1 -1.1课题设计的目的及意义 (1)1.1.1设计的目的................................................ - 1 -1.1.2设计的意义................................................ - 1 -1.2超声波测距系统的设计思路 (1)1.2.1超声波测距原理............................................ - 1 -1.2.2超声波测距原理框图........................................ - 2 -第2章课题的方案设计与论证 ........................................ - 3 -2.1系统整体方案的设计 (3)2.2系统整体方案的论证 (3)第3章系统的硬件结构设计 .......................................... - 4 -3.151系列单片机的功能特点及测距原理 (4)3.1.1 51系列单片机的功能特点.................................. - 4 -3.1.2 单片机实现测距原理 ...................................... - 5 -3.2超声波发射电路的设计 (6)3.3超声波接收电路的设计 (7)3.4超声波测距系统的硬件电路设计 (8)第4章系统软件的设计 .............................................. - 9 -4.1超声波测距仪的算法设计 (9)4.2主程序流程图 (9)4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (11)4.4系统的软硬件的调试 (11)第5章系统调试与误差分析 ......................................... - 12 -5.1调试步骤 (12)5.1.1我的错误与纠正........................................... - 12 -5.1.2调试准备................................................. - 12 -5.2调试现象 (16)5.3误差分析 (18)5.3.1 性能分析 ................................................ - 18 -5.3.2 误差分析 ................................................ - 19 -第6章结论 ...................................................... - 21 -致谢 ............................................................ - 23 -参考文献 .......................................................... - 24 -附录 ............................................................. - 25 -第1章课题设计思路1.1课题设计的目的及意义1.1.1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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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201021xxxx16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。
本系统能够在倒车的过程中扫除视野死角和视线模糊的缺陷,提高倒车的安全性。
1.2设计的重点与难点1.2.1 设计的要求本任务是设计一个超声波测距仪,可以应用于汽车倒车监控。
要求测量范围在0.10—3.00m,测量精度10cm,能够明显的达到报警效果。
1.2.2设计的难点○1、超声波信号的发射、接收设计○2、报警显示灯电路的设计○3、流程图及程序的设计2 总体方案设计2.1 系统构成图汽车倒车雷达设计系统单片机为核心外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、温度补偿电路、A/D转换模块、LED显示模块等部分组成。
其系统框图如图2-1所示。
图2-1系统构成图2.2 工作原理本系统安装在汽车背后,一般是四个并排,当汽车倒车且接近危险距离(设定值)时,系统能自动提示驾驶员,防止碰撞事件发生。
主要是以AT89S51为核心,来设计一种低成本、高精度、微型化超声波测距仪。
本测距仪实质上就是感应出超声波的发射脉冲与接受脉冲的时间间隔△t,利用S=C*△t/2可以算出距离,由于系统已经预设了一个安全距离,当S低于此安全距离时,可以看到LED显示器的红色灯闪烁,绿色灯熄灭;当S高于此安全距离时,LED显示器的绿色灯亮,红色灯熄灭。
根据要求,由于程序较为简单,不需要空间很大的芯片来完成,于是选用AT89S51单片机作为主控制器,而超声波传感器精度要求也不高(0.1m),于是选用比较经济的HC-SR04超声波传感器,运算放大电路用来将超声波信号放大并传给A/D 转换模块,A/D转换模块也从测量精度出发选用八位256步的A/D转换器,同时为了方便接线与模拟仿真,选用的是ADC0832,显示模块用的是LED显示灯,已足够满足设计要求。
3 硬件设计根据2-1 系统构成图,我们设计了总接线图,详见附录1,下面对各部分电路进行说明。
其中,我们是从A/D转换模块与AT89C51开始接线,逐步扩展到输出模块。
A/D转换模块主要是参考了网上ADC0832的知识[2]。
输出模块的LED显示模块及时钟信号主要是参考了文献[3]。
3.1 超声波发射与接收电路3.1.1 发射电路超声波发射电路如图所示,主要由脉冲调制,信号产生电路,隔离电路以及驱动电路组成,用来为超声波传感器提供发送信号,使其发出超声波信号[1]。
图3-1超声波传感器的发射电路3.1.2 接收电路接收部分的电路由放大电路,带通滤波电路以及信号变换电路组成。
信号变换电路如图3-2所示,放大电路和带通滤波电路如图3-3所示。
由于超声波信号在空气中传播时受到很大程度的衰减,所以反射回的超声波信号非常的微弱,不能直接送到后级电路进行处理,必须将信号放大到足够的幅度,才能使后级电路对它进行正确的处理[1]。
图3-2信号变换电路图3-3接收与放大电路与带通滤波电路3.2 ADC0832转换器特点与接线图①、其主要特点如下:1、8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为5V;2、5V单电源供电;3、输入模拟信号电压范围为0~5V;4、输入和输出电平与TTL和CMOS兼容;5、在250KHZ时钟频率时,转换时间为32us;6、具有两个可供选择的模拟输入通道;7、功耗低,15mW。
②、各引脚说明如下:1、CS——片选端,低电平有效。
2、CH0,CH1——两路模拟信号输入端。
3、DI——两路模拟输入选择输入端。
图3-5 ADC0832引脚图4、DO——模数转换结果串行输出端。
5、CLK——串行时钟输入端。
5、Vcc/REF——正电源端和基准电压输入端。
6、GND——电源地。
、单片机对ADC0832 的控制原理一般情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。
但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。
当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK 和DO/DI 的电平可任意。
当要进行A/D转换时,须先将CS端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯片时钟输入端CLK提供时钟脉冲,DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。
在第1个时钟脉冲到来之前DI端必须是高电平,表示启动位。
在第2、3个时钟脉冲到来之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能,其功能项见表。
输入形式配置位选择通道CH0 CH1 CHO CH1差分输入0 0 + -0 1 - +单端输入 1 0 +1 1 +3-6图ADC0832配置位如表所示,当配置位2位数据为1、0时,只对CH0 进行单通道转换。
当配置2位数据为1、1时,只对CH1进行单通道转换。
当配置2位数据为0、0时,将CH0作为正输入端IN+,CH1作为负输入端IN-进行输入。
当配置2位数据为0、1时,将CH0作为负输入端IN-,CH1 作为正输入端IN+进行输入。
到第3个时钟脉冲到来之后DI端的输入电平就失去输入作用,此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。
从第4个时钟脉冲开始由DO端输出转换数据最高位D7,随后每一个脉冲DO端输出下一位数据。
直到第11个脉冲时发出最低位数据D0,一个字节的数据输出完成。
也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据,即从第11个时钟脉冲输出D0。
随后输出8位数据,到第19 个脉冲时数据输出完成,也标志着一次A/D转换的结束。
最后将CS置高电平禁用芯片,直接将转换后的数据进行处理就可以了。
3.3 传感器型号及说明HC-SR041、使用电压:DC5V2、静态电流:小于2mA3、电平输出:高5V4、电平输出:低0V5、感应角度:不大于15度6、探测距离:2cm-450cm7、高精度:可达3mm接线方式,VCC 、trig (控制端)、 echo (接收端)、 GND 地线本产品使用方法:一个控制口发一个10US 以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到移动测量的值了[1].4 软件设计4.1 系统流程图我们设计的系统流程图如图4-1,系统的软件设计采取模块化设计,单片器编程,这样便于阅读与功能扩展。
程序主要由主程序、A/D转换子程序、延时子程序、液晶显示子程序等几个部分构成。
雷达测距开始由汽车倒车控制,一旦倒车开始,即启动AT89C51片内的T1连续发射40 kHz的PWM,计数器开始计数。
考虑到实际倒车环境有远有近,为防止其他干扰可能引起的误测,以最长距离3m计算,超声波发送到返回的时间△t至少为3/340≈15ms。
这样持续发送PWM直至接收到超声波时停止发送,这个过程大约需要15 ms以上,所以不管所测距离远近,一律每25 ms 发送一次超声波。
开始超声波传感器发射超声波超声波传感器接收超声波绿LED 灯亮,红LED 灯灭绿LED 灯灭,红LED 灯闪烁结束是是否超过预定电压否图4-1系统流程图4.2 编程程序我们通过keil软件运用单片机语言编程,选用AT89S51的芯片编译过后,生成.hex文件后的程序。
仿真时,在proteus软件中找到AT89S51芯片,双击添加所生成的.hex文件,进行仿真,以下是仿真结果,编程程序见附录2.仿真结果:当电平小于设定值(2.5v)时红灯闪烁,绿灯熄灭当电平大于设定值(2.5v)时,绿灯亮,红灯熄灭5 设计小结6月28日,我们的课程设计任务下来了,前面刚刚搞完两周的机电传动控制实习,虽然还在那高强度、高难度的实习中没有解脱出来,但一想到这是本学期最后的一个任务,也是我们离开云塘前的最后一个任务,我们也就释然了,准备认真完成,算是给自己的大三生活一个最后的交代。
我们的课题是“基于单片机的汽车倒车雷达超声波测距系统的设计”,为了更好地完成这个任务,首先,我们组在网上查阅了大量的相关方面的资料,下载了一些对我们有用的文件,然后在图书馆借阅了许多关于单片机、传感器的书籍,为我们的课程设计做好准备。
由于我们单片机的基础打得不是很好,所以在设计的过程中遇到了很多的难题,比如编程,比如数模转换器的选择、接线...但是我们没有被这些难题所阻住,而是仔细分析了这些难题,然后查找相关资料,最后一一解决。
在这个过程中,勾起了对单片机知识的回忆并使之得到强化,同时,对于我们机械专业的同学,强化对电方面的知识在当今社会也显得尤为重要。
同时,通过这次课程设计,让我们对自己有了进一步的认识,看到了自己在一些方面还存在许多缺陷,同时,在这次课程设计中,李亚非老师给了我们许多指点,让我们获益匪浅。
参考文献[1]、陈书旺,张秀清,董健彬.传感器应用及电路设计[M].北京:化学工业出版社,2008[2]、纪宗南.集成A/D转换器应用技术与实用线路[M].北京:中国电力出版社,2009[3]、赖麒文.8051单片机嵌入式系统应用[M].北京:科学出版社,2002[4]、胡汉才.单片机原理及接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004[5]、Myke Predko.精通8051程序设计[M].北京:人民邮电出版社,2006[6]、/view/dcfd127e5acfa1c7aa00ccb0.html (百度文库)[7]、/view/545294c758f5f61fb73666bd.html (ADC0832)附录1总接线图附录2A_0832_CS EQU P3.5 ; CS A/D模块总开关A_0832_CLK EQU P3.4 ; CLK 时钟信号A_0832_DI EQU P3.3 ; DI数据信号输入,选择通道控制A_0832_D EQU P3.3 ; DO数据信号输出,转换数据输出A_0832_T EQU 40H ; 读取时的脉冲计数A_0832_DA EQU 41H ; 数据所存位置ORG 0LJMP ADORG 30HAJMP MAINORG 60HMAIN:MOV B,80HDJNZ A_0832_DA,MAIN2AJMP REDRED:SETB P1.1LJMP DELAYCPL P1.1AJMP REDMAIN2:DJNZ B,MAINSETB P1.0AD: LCALL ADC_RDMOV A,A_0832_DAAJMP $ADC_RD:MOV A_0832_T,#8CLR A_0832_CLKCLR A_0832_CSSETB A_0832_DI ;STARTSETB A_0832_CLK ; 第一个上升沿NOPNOPNOPCLR A_0832_CLKNOPNOPSETB A_0832_DI ; 选择CH1,通过组合选取通道(SGL/DIF) NOPSETB A_0832_CLK ; 第二个上升沿NOPNOPNOPCLR A_0832_CLKNOPNOPSETB A_0832_DI ; 选择CH1,通过组合选取通道(ODD/SIGN) NOPSETB A_0832_CLK ; 第三个上升沿NOPNOPNOPCLR A_0832_CLK ; 首个下降沿NOPNOPNOPSETB A_0832_CLKNOPNOPA_0832_RD: ; 读取前,8位CLR A_0832_CLKNOPNOPNOPSETB A_0832_CLKMOV C,A_0832_DRLC ADJNZ A_0832_T,A_0832_RDMOV A_0832_DA,ARR AMOV A_0832_T,#7A_0832_RD1: ; 读后7位,+前1位CLR A_0832_CLKNOPNOPNOPSETB A_0832_CLKMOV C,A_0832_DRRC ADJNZ A_0832_T,A_0832_RD1CJNE A,A_0832_DA,ADC_RDSETB A_0832_CSRETDELAY:MOV 81H,#03HDL0:MOV 82H,#03HDL1:DJNZ 82H,DL1DJNZ 81H,DL0END。