汽车倒车防撞报警器

汽车倒车防撞报警器

一、任务与要求：

1）设计一套汽车倒车防撞报警系统，

◆ 要求有一台主机

◆ 汽车与物体距离小于设定值时，利用蜂鸣器进行报警

◆ 通过按键选择报警的距离

◆ 数码显示选择的档位

2）已知条件：。。。。

3）主要技术指标：

1、输入电源：车用直流电源，DC12V

2、发射频率： 40kHz

3、接收频率： 40kHz（中心频率）

4、报警音量：≥。。分贝

5、探测距离：三档可调

二、实物设计所能达到的功能及操作说明：

硬件设计：

采用51系列单片机中的简易型产品AT89C2051作为中央处理器，选用专用配对的超声波组件，进行超声波信号与电信号的相互转换，利用

超声波传感器的选频特性，对接收到的超声波信号进行幅值判断，从而达到不同距离的选择与报警的目的。

操作说明：

1、接上电源，红色电源指示灯点亮，同时数码管显示"0"，此时系统不发送超声波信号。

2、按动距离选择按键，蜂鸣器鸣叫，同时数码管显示0到3这几个数字，当显示1、2、3档时，设计与调试时设定的距离分别表示60厘米、50厘米、40厘米，只要有物体靠近探测器，就会发出"嘟、嘟、嘟"的报警声。

三、方案与论证：

1）汽车倒车防撞报警器的组成：

汽车倒车防撞报警器主要由超声波发生器、超声波发射电路、超声波接收电路、信号放大电路、直流控制电路、中央处理单元、数字显示电路、报警电路和距离选择电路等部分组成。发射电路发送超声波信号，当的射的信号被物体挡住时，反射回来的信号经接收器接收，进行两级放大后，再经倍压整流，形成一个直流控制电压，当这个电压值大于设定值时，表示物体离汽车的距离已小于设定距离，比较器输出低电平信号，系统据此判断出达到报警距离，驱动蜂鸣器进行报警，其框图如下：

2）软件设计流程图：

四、设计与调试要点

对于本系统的设计，其难点在于40KHz信号的产生。由于超声波传感器的中心工作频率为40KHz，当偏离这个频率时，其接收器的灵敏度将明显降低，具体可以从超声波传器的特性曲线中得知。当发送40KHz 的频率时，接收到的信号最强，因此距离也就最大，而当偏离时，探测

距离也将缩短，这一点是本设计总的设计思路。对于产生40KHz的驱动信号，方法有多种，可以选用电感、电容振荡元件来完成驱动信号的发生器，但是其频率稳定性较差，不容易调准，因此制作成功的可能性相对较小。本设计中，选用了单片机作为信号的发生电路，由于采用了频率稳定性好的晶振作为系统的时钟，因此有极高的稳定性，由此产生的驱动信号也较为稳定，当编制不同的程序时，可以得到不同的频率输出。

电路中以接收到的信号强度值作为障碍物的判断依据，因此对起控点的选择也是本设计制作成功非常关键性的一部分。由于反射回来的超声波信号的强弱与环境因素有关，因此在调试时必须非常细心，注意收集在改变距离时，实际的直流控制电压的大小，合理地选择好电压比较环节的起控点，从而达到距离小于设定值时的报警。

本设计的原理图中所标为我们实际调试好的参数，但由于电子元件都有一定的误差值，同时由于三极管的直流放大倍数也存在差异，因此实物制作中的调试非常重要

以下是我们手工制作并调试好的设计实物图和PCB板图：

此图为焊接面图