-汽车倒车测距仪
倒车雷达原理
倒車雷達原理
倒车雷达是一种装有电子测距元件的安全装置。
当汽车倒车时，如果与车后障碍物的距离在一定范围内，它就会发出报警声，提示驾驶员有障碍物，需要注意了。
倒车雷达是利用超声波原理工作的。
当超声波束（频率为
40kHz至100kHz）发射出去后，在与车后障碍物的距离小于
1m时，它会发射出一组频率为20kHz的回波信号。
倒车雷达
在接收到这些回波信号后，就能判断出障碍物的距离、形状和方位。
由于这种超声波不能穿透较厚的物体，所以可以安装在汽车后保险杠上。
当超声波束遇到障碍物后就会发生反射。
在反射回波中，与障碍物发出的频率相同、振幅相等、方向相反的回波信号最强，因此它可以帮助汽车更准确地探测到障碍物。
此外，当倒车雷达探测到障碍物与车身之间有较大的间隙时，也会发出报警声。
倒车雷达的工作原理：
通过倒车雷达传感器发出超声波脉冲信号，通过A/D转换
器转换成数字信号送入计算机进行处理。
并在显示器上显示出相应图像及文字说明，显示图像具有实时性强、可再现性好等特点。
—— 1 —1 —。
基于超声波的倒车雷达
基于超声波的倒车雷达摘要:随着生活质量的提高，工作的需要，科技的发展，人们将越来越多的在生活中和工作中将汽车作为其日常的生活工具。
给汽车安装倒车雷达系统，将使汽车安全性大大提高，以确保行车安全。
本文的内容是基于超声波测距的倒车防撞系统的设计，将超声波测距系统和AT89S52单片机结合于一体，设计出一种基于AT89S52单片机得倒车防撞系统。
驾驶员能够通过系统的声音、显示，清楚车后障碍物的状况，并通过报警信号避免撞车，安全倒车。
关键词:倒车雷达单片机超声波报警显示一、技术指标：1、系统设计要求汽车倒车雷达预警系统由三个部分组成，分别为测距部分、控制系统部分和显示报警部分。
本系统的主要功能是：1.当汽车倒车时能实时显示、LED显示车与障碍物的距离值：XXX厘米。
使驾驶员能随时看到车后的障碍物距离汽车的距离。
2.超声波探测距离不小于1米，当在探测的范围有障碍物时，蜂鸣器提示报警。
3.汽车与障碍物不同距离时，发出不同的警报声。
距离越近蜂鸣器的报警频率也越大，当距离小于最小安全距离时，蜂鸣器不间断报警。
二、方案比较与论证:2.1测距系统方案设计目前汽车倒车雷达预警系统测距技术主要有激光、毫米波雷达、摄像系统、红外线、超声波等一些测距技术，不同的目标探测方式其工作过程和原理有不同之处，但它们的主要目的都是通过前方返回的探测信息判断前方车辆和本车间的相对距离，并根据两车间的危险性程度做出相应的预防措施。
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，并且利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因而超声波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。
由上述叙述可知，超声波测量能够达到系统中所要求的测量精度，一般应用在汽车倒车系统上。
2.2控制系统方案设计在控制系统的方案选择上，由于整个系统的设计涉及到数据处理，控制实时性等问题，选用基于微控制器的系统，电路的实现不仅简单而且成本低、功耗低、能大大缩小整个系统的体积。
超声波测距在汽车倒车防撞系统中的应用
为了避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直射波触发，
需要延时约 ０．１ ｍｓ （这也就是超声波测距仪会有一个最小可测距
离的原因）后， 才打开外中断 ０ 接收返回的超声波信号。
由于采用的是 １２ ＭＨｚ 的晶振， 计数器每计一个， 将计数器 ＴＯ 中的数（ 即超
１ 引言
近年来随着微电子技术发展而产生的小型价廉的微处理器 （ 单片机） 的出现， 使超声波测距传感器的功能得到了提升。有了 微处理器不仅使测距的精度大为提高， 而且为超声波测距技术的 应用开辟更大的空间。
利用超声波制作汽车防撞雷达可以帮助驾驶员及时了解车 周围阻碍情况， 防止汽车在转弯、倒车等情况下撞伤、划伤。
采集系统。
超声波接收电路原理图如下图 ３ 所示， 当 Ｒ４０－ １６ 感应到超
声波时， 信号经过 ＶＴ２， ＶＴ１ 两 级 放 大 后 再 经 整 形 滤 波 ， 最 后 有
ＶＴ３ 放大输出， 若 有 收 到 ４０ＫＨＺ 超 声 波 回 波 ， 输 出 低 电 平 到 单 片
机， 若无接收 ４０ＫＨＺ 超声波的回波， 输出高电平到单片机。
频率为： ｆ＝１．４４／（ Ｒ１＋２Ｒ２） Ｃ１
（１）
但是输出的矩形波是不对称的， 占空比为：
ｑ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１＋２Ｒ２）
（２）
这里采用独立的 ９Ｖ 电源对三极管驱动电路供电， 以增强超
声波发射的能量和测量精度。
３．３ 超声波接收部分
接收电路电路的功能是将连续变化的信号放大， 滤掉高频干
扰和噪声， 把连续变化的信号转变为离散信号， 量化后进入信号
（ｙｕｎａｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｆａｃｕｌｔｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓ ｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｓｔｒｏｎｇ， ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｓｌｏｗ， ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｅｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｔｏ ｂｅ ｆａｒｔｈｅｒ， ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｕｓｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｓｕｒｖｅｙ， ｌｉｋｅ ｔｈｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｇａｕｇｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ ａｌｌ ｍａｙ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｇｕａｒｄｓ ａｇａｉｎｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂａｃｋ－ ｄｒａｆｔ ｈｉｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｌａｒｍ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｔａｋｅ ＡＴ８９Ｃ５１ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｓ ｃｏｒｅ ｌｏｗ ｃｏｓｔ， ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ， ｍｉｃｒｏｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ ｎｕｍｅｒａｌ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｇａｕｇｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｗａｖｅ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；Ｒ ａｎｇｅ ｆｉｎｄｅｒ
基于超声波测距的汽车倒车报警器设计
基于超声波测距的汽车倒车报警器设计引言：随着汽车保有量的不断增加，交通事故的发生频率也在逐年上升。
据统计数据显示，导致交通事故的常见原因之一就是倒车操作不当。
为了减少倒车事故的发生，汽车倒车报警器应运而生。
其中，基于超声波测距的汽车倒车报警器成为一种常见的解决方案。
本文将对基于超声波测距的汽车倒车报警器进行设计。
一、原理介绍超声波测距是利用超声波在空气中传播到达障碍物后反射回来的时间差来计算与障碍物的距离的一种技术。
在汽车倒车报警器中，通过将超声波传感器安装在车辆的后部，可以测量车辆与障碍物之间的距离。
当距离过近时，报警器会发出声音或者光信号来提醒驾驶员。
二、硬件设计1.超声波传感器：选择一款高性能的超声波传感器，它能够发送超声波信号并接收反射回来的信号，测量距离。
2.控制器：选用一款可编程的微控制器，用于处理和控制超声波传感器的信号，以及控制报警器的工作。
3.报警器：可选用蜂鸣器、LED灯或者液晶屏等报警装置，用于向驾驶员发出警告信号。
4.电源：选用稳定的直流电源供给整个系统，包括超声波传感器、控制器和报警器等。
三、软件设计1.初始化：在系统上电后，初始化控制器和超声波传感器，设置相应的参数，如采样率、测量范围等。
2.超声波测距：控制器通过超声波传感器发送超声波信号，测量信号反射回来的时间差，然后利用速度乘以时间差的一半来计算距离。
3.距离处理：将测得的距离与设定的安全距离进行比较，如果距离过近，则控制报警器发出声音或者光信号。
4.报警模式：可以设计多种报警模式，如声音频率逐渐加快、LED灯闪烁等，以提醒驾驶员注意。
四、优化设计1.多传感器设计：可以将多个超声波传感器分布在车辆周围，以提高测距的准确性，并增加障碍物的识别能力。
2.声音控制：可以引入声音控制模块，当车内有人讲话或者发出声音时，报警器暂时关闭，避免误报。
3.防水设计：考虑到汽车经常遇到雨水等恶劣环境，对超声波传感器和控制器进行防水设计，以保证系统的稳定性和可靠性。
车辆测距方案
车辆测距方案随着汽车自动驾驶技术的不断提升，车辆测距方案也越来越受到关注。
车辆测距是自动驾驶技术中非常重要的一部分，可以实现车辆之间的安全跟随、碰撞避免等功能。
本文将介绍几种常见的车辆测距方案，希望对读者有所帮助。
1. 激光雷达激光雷达是一种常见的车辆测距方案，它可以通过发射激光束并接收反射回来的信号来测量距离。
激光雷达测距准确性高，可以测量较长距离，但价格较为昂贵，一般只用于高端自动驾驶系统。
2. 摄像头摄像头是另一种常见的测距方案，它可以通过计算目标物在图像中的像素大小来推算出目标物距离。
摄像头测距方案相对激光雷达价格较为低廉，但准确性和可靠性较差。
一般用于基础的车辆安全系统，如倒车雷达等。
3. 超声波传感器超声波传感器是一种使用声波来测量距离的传感器。
它可以在车身周围发射高频声波，通过测量声波从物体反射返回传感器的时间来计算距离。
超声波传感器价格较低，被广泛应用于车辆停车辅助系统中。
4. 毫米波雷达毫米波雷达是一种新兴的车辆测距方案，它可以在不同频段范围内进行测量，测距准确性高，且能够穿透一定的障碍物。
毫米波雷达已经被广泛应用于部分高端车辆的自动驾驶系统中。
5. GPSGPS可以用于车辆的定位和测距。
GPS测距精确度可达数米，但不能用于要求高精度、高速度的场合。
因此在车辆自动驾驶系统中，GPS常作为辅助定位手段使用，一般配合其他传感器使用。
6. 组合传感器为了提高车辆测距的准确性和可靠性，一些车辆自动驾驶系统采用了组合传感器的方式，综合使用多种传感器来进行测距。
组合传感器不仅可以提高测距准确性，还可以实现冗余备份，提高车辆自动驾驶系统的安全性。
结论总体来说，车辆测距方案有多种选择，不同的方案有不同的优点和局限性，需要根据实际需求进行选择。
在车辆自动驾驶系统中，常见的测距方案包括激光雷达、摄像头、超声波传感器、毫米波雷达和GPS等，而综合使用多种传感器的组合传感器则可以提高测距准确性和可靠性。
倒车雷达综述
倒车雷达综述定义在汽车电子领域中，倒车雷达(Car Reversing AidSystem)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，主要针对汽车倒车时无法目测到车尾的物体和距离车身的距离而设计开发的。
倒车雷达在车挂倒挡时开始工作，由探头、主机和显示器三部分构成，探头可以根据需要安装不同的数量，目前比较常见的是4探头(安装于后保险杠上)和6探头(2前4后)的；除一般的放置位置外，显示器也可以替代原来的后视镜并兼顾这两种功能，它可以显示多种信息。
例如障碍物相对于车的距离、角度和车内外温度等(视雷达档次而定)。
以4探头液晶显示屏的豪迪倒车雷达为例，它最远可以探测到1．96m外的障碍物，并可以显示出是由哪个探头探测到的，如果两个探头同时探测到障碍物，则会以离车最近的障碍物为准，有些显示器上还带有“车载免提功能”，其内有扬声器和麦克风，可以进行录音和放音。
倒车雷达的提示方法也可以分为数码显示、声音提示和语音提示等，以博视雷达为例，其背光可通过三色变换来警告紧危急程度，声音提示则会通过急促程度的不同告诉驾驶员及时停车．有些雷达还特别为喜欢安静的驾驶员设置了静音开关。
倒车雷达的接收方式呵以分为有线式和无线式两种，无线接收方式显然更省事，不必因“走线”而拆装车内的原有装饰，也不受车型、车长等因素的影响，其价格自然也略高些。
倒车雷达品牌：铁将军、北华三松、固地、博视、奇真、台湾俊邦、豪迪等几十种品牌，价格也是几百、上千元不等，有些厂家还根据车型的不同，设计专用的倒车雷达。
倒车雷达发展：经过多年的发展，倒车雷达系统已经历了六代技术改良，不管从结构外观上还是性能价格上，这六代产品都各有特点。
第一代：倒车时通过喇叭提醒。
“倒车请注意、倒车请注意!”想必不少人还记得这种声音。
现在第一代的倒车雷达只有小部分大卡车、泥头车在使用。
只要司机挂上倒车档，喇叭就会响起，提醒周围的人注意。
从某种意义上说，这对司机并没有直接的帮助，不是真正的倒车雷达，只是在提示路人小心。
单片机控制的超声波测距仪汽车倒车系统的设计
汽车倒车雷达
汽车倒车雷达随着汽车生产技术的飞跃发展，越来越多的车辆出现在我们生活的各个角落。
但是随之而来的是停车难、倒车难等问题，给我们的生活带来了不便，还会有安全隐患。
为了解决这些问题，汽车倒车雷达应运而生，成为了一项不可缺少的汽车电子辅助设备。
汽车倒车雷达是一种用来检测汽车后方障碍物距离的传感器装置。
它通过超声波等高科技手段，测量后方距离，从而判断车辆与障碍物之间的距离。
当障碍物距离车辆过近时，汽车倒车雷达会发出警告声，提醒驾驶员慢速倒车或者停车，以免发生碰撞事故。
汽车倒车雷达具有以下几个特点：一、精准度高：汽车倒车雷达采用超声波检测技术，可以快速且准确地测量出障碍物与汽车之间的距离，并将距离信息传递到显示屏上。
一些高端的产品还可以进行视觉辅助，通过显示屏上的图像和声音来提前预警驾驶员可能出现的危险。
二、智能化控制：在倒车过程中，汽车倒车雷达会自动识别车辆周围的障碍物，并且独立地控制警告声音的音量、音调和频率等参数，以实现更好的安全保障效果。
三、适应性强：无论是在白天还是在夜晚、在晴天还是在雨雪天气中，汽车倒车雷达都可以准确地测量出距离，并向驾驶员发出正确的警告声音。
四、易于操作：汽车倒车雷达安装在汽车的后保险杠上，驾驶员只需要在倒车时自动接受声音提示即可，非常简便和方便。
但是，汽车倒车雷达也存在一些问题和限制：一、如果倒车时车辆与障碍物之间距离过远或过近，或者障碍物是非常柔软的，那么汽车倒车雷达的检测结果可能会出现误差。
二、汽车倒车雷达只能探测到车辆后方的障碍物，而不能识别车辆周围的其它危险区域。
三、当汽车倒车雷达被覆盖时，如车身上有雪或者沙子等，则汽车倒车雷达可能不可用，从而产生误差。
总的来说，汽车倒车雷达作为一种智能化的汽车电子辅助装置，可以有效帮助驾驶员预警后方的障碍物，减少碰撞事故的发生，提高驾驶安全性。
但是随之而来的，人们也需要认识到它的一些局限和缺陷，以及正确使用的方式和条件。
超声波测距在汽车倒车防撞系统中的应用
关 键 字 ： 声波 发 生 器 ； 声 波换 能 器 ； 距 超 超 测
中图分类号 ：Ｐ １ Ｔ ３１
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ９ ３ ４ （０ ７０ — １ ８ 一 ３ １ ０ — ０ ４２ ０ ）４ １ Ｄ ３ Ｏ
ＤＩ ＡＮ ｈ －ｍ ｅ Ｓｉ ｉ
Ｕｌａ ｏ ｉ ｎ ｉｇｉ ｔｍ ｏ ｉ ｃ — ｒｆ Ｃｏｌ ｉｎ Ａｖ ｉａ ｃ ｓｅ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｔ ｓ ｎｃＲａ ｇｎ Ａｕｏ ｒ ｎ ｂｌ Ｂａ ｋ ｄａｔ ｅ ｌ ｏ ｏｄ ｎ ｅ Ｓｙ ｔｍ ｐｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ｏ
ｔｅ ｌａ ｎ ｖ ｅｕ ｎ１ ｕｅ ｉ ｅｄｓｎ ｅ ｕｖｙ ｌ ｅｔｅｄ ｔ ｃ ａｇ ｎ ｅｔ ｇｐ ｓｉｎｍｅｓｒ ｇｉｓｕ ｎ ａｄＳ ｏ ｌｍａ ｈ ｔ ｓ ｉ ｗａｅｆ ｑ ｅｃ ｓ ｔ ｔ ｃ ｒｅ， ｉ ｓ ｎｅｇｕ ｅ ｄｔ ｕｒｏ ｃ ｙ ｓｎ ｈ ｉ ａ ｓ ｋ ｈ ｉａ ａ ｈ Ｎｎ ｏｉｏ ａ ｉ ｔ ｍｅｔ ｎ ｎａ ｙ ｔ ｕｎ ｎｒ Ｏ ｌ
汽车倒车雷达探测器的工作原理
汽车倒车雷达探测器的工作原理汽车倒车雷达探测器是一种常见的汽车安全辅助设备，它可以有效地帮助驾驶员在倒车时避免发生碰撞事故。
本文将详细介绍汽车倒车雷达探测器的工作原理。
一、工作原理概述汽车倒车雷达探测器通过使用超声波来实现对周围环境的探测。
它通常由多个传感器、控制模块和报警装置组成。
当车辆倒车时，传感器会发射超声波信号，并接收回波。
通过分析回波信号的时间和强度，控制模块可以准确计算车辆与障碍物之间的距离，并及时向驾驶员发出警报。
二、传感器汽车倒车雷达探测器的传感器通常安装在车辆的后保险杠上。
它们使用超声波传感器来发射和接收声波。
波束从传感器发送出去并与周围物体相交。
当声波遇到障碍物时会发生反射，返回传感器并被接收。
传感器测量声波离开和返回之间的时间差，并将这个时间差转换成距离。
三、控制模块控制模块负责接收传感器发送的信号和计算车辆与障碍物之间的距离。
当传感器接收到回波信号后，它们会将信号发送给控制模块。
控制模块使用声波的时间差来计算距离，并将结果显示在车辆内部的相关显示屏上。
四、报警装置报警装置是汽车倒车雷达探测器的重要组成部分。
当控制模块检测到距离障碍物过近时，它会向报警装置发送指令，以触发声音或光线等警报。
这样可以提醒驾驶员注意周围情况，避免发生碰撞事故。
五、工作原理详解汽车倒车雷达探测器的工作原理是基于声波的传播速度和回波时间的计算。
声波在空气中传播的速度大约为343米/秒，当声波遇到障碍物时会发生反射，返回传感器。
通过测量声波离开和返回之间的时间差，可以计算出障碍物与车辆之间的距离。
汽车倒车雷达探测器通常使用多个传感器进行环形布置，以实现360度的全方位探测。
每个传感器依次发射声波，并接收返回的回波。
控制模块通过比较不同传感器之间的时间差，可以计算出障碍物与车辆之间的具体位置和距离。
当控制模块计算出距离后，它会将结果显示在与控制模块连接的显示屏上。
驾驶员可以根据显示屏上的信息来判断障碍物的距离，从而采取相应的措施。
车用超声波测距系统设计与应用
车用超声波测距系统设计与应用随着科技的发展，车用超声波测距系统已经成为新一代车辆安全研发的主流方向。
相比传统的车辆安全系统，车用超声波测距系统拥有更高的精度和更广泛的适用性。
本文旨在介绍车用超声波测距系统的设计原理、重要组成部分以及应用场景。
一、设计原理车用超声波测距系统主要依靠声波探测器和控制器两大部分构成。
声波探测器通过发送一定频率的声波，利用回声信号来计算距离。
控制器则负责控制整个系统的工作，将探测器接收到的信号处理转换为实际距离值，并根据测距结果执行相应的动作。
在使用时，车用超声波测距系统通过探测器向前发送一定频率的声波，当声波遇到物体时会发生反射。
探测器接收到反射的声波信号，并计算出物体与车辆之间的距离。
控制器将测量出的距离值与预设距离进行比较，如果差距达到预设范围，则控制器会触发相应的报警或减速措施，确保车辆安全行驶。
二、重要组成部分1.声波探测器：声波探测器是车用超声波测距系统中最关键的部分，它能够探测到周围物体，并将信号传递给控制器。
声波探测器通常由发射器和接收器组成，使用时发射器会发送一定频率的声波，接收器则接收周围物体反射回来的声波信号。
2.控制器：控制器可以根据声波探测器接收到的信号计算出物体到车辆的距离，并将距离值转换为实际的距离数值。
控制器还可以根据测量结果触发相应的警报或减速机制，确保车辆安全行驶。
3.显示屏：车用超声波测距系统的显示屏可以用来显示测量结果以及警报信息，帮助驾驶员更加清晰地了解车辆周围的情况。
4.电源系统：电源系统负责为整个车用超声波测距系统提供稳定可靠的电源。
三、应用场景车用超声波测距系统的应用场景非常广泛，可以用于车辆的前、后、左、右四个方向的监测。
以下是车用超声波测距系统的几种常见应用场景：1.倒车雷达：倒车雷达是车用超声波测距系统最为常见的应用场景之一。
在倒车过程中，探测器会向后发送声波，并根据接收到的反射信号计算出距离，从而帮助驾驶员更加精准地掌握车辆距离障碍物的距离。
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。
倒车雷达角度范围
倒车雷达角度范围近年来，随着汽车的普及和交通拥堵的加剧，倒车事故频发成为了一个严重的问题。
为了解决这一问题，倒车雷达应运而生。
倒车雷达是一种通过超声波或雷达技术来测量汽车周围环境距离的装置，它可以帮助驾驶员避免碰撞和事故发生。
本文将从倒车雷达的角度范围进行阐述，以期增加读者对倒车雷达的了解和认识。
倒车雷达的角度范围是指雷达探测范围内的有效范围，它可以帮助驾驶员准确判断车辆与障碍物之间的距离和位置，从而提供安全的倒车辅助。
一般来说，倒车雷达的探测角度范围在120到180度之间，覆盖了车辆后方的大部分区域。
这样的设计可以有效地减少盲区，提高驾驶员的安全感和驾驶体验。
倒车雷达的角度范围通常分为三个区域：左侧区域、中间区域和右侧区域。
左侧区域主要负责探测车辆左侧后方的障碍物，包括路边的墙壁、树木等。
中间区域则负责探测车辆后方的障碍物，如其他车辆、路标等。
右侧区域则负责探测车辆右侧后方的障碍物。
这样的划分可以帮助驾驶员全面地了解车辆周围的情况，从而更加准确地进行倒车操作。
倒车雷达的角度范围不仅涉及到探测范围的大小，还与雷达的安装位置有关。
一般来说，倒车雷达会安装在车辆后方的保险杠上，以确保探测范围能够覆盖到车辆周围的障碍物。
雷达的安装位置对于倒车雷达的角度范围有重要的影响，如果安装位置不合理，可能会导致探测范围的缺失或者误差增大。
因此，在选择倒车雷达时，驾驶员应该选择适合自己车辆的雷达，并确保正确安装。
除了角度范围外，倒车雷达还具有其他一些重要的功能。
例如，倒车雷达可以通过声音或者光线来提醒驾驶员与障碍物的距离，以帮助驾驶员更好地判断车辆位置。
同时，一些高级的倒车雷达还支持图像显示，可以通过车载显示屏显示车辆周围的实时画面，帮助驾驶员更加直观地了解车辆周围的情况。
倒车雷达的角度范围在120到180度之间，覆盖了车辆后方的大部分区域。
通过倒车雷达，驾驶员可以准确判断车辆与障碍物的距离和位置，提高倒车安全性。
汽车倒车雷达的原理
汽车倒车雷达的原理
汽车倒车雷达是一种常见的汽车安全设备，它采用超声波传感器来帮助驾驶员在倒车时识别和避免碰撞。
其工作原理如下：
1. 超声波发射器：汽车倒车雷达系统中包含一个或多个超声波发射器，它们负责发射超声波信号。
2. 超声波传播：发射器将超声波信号以固定的频率发射出去，这些声波在空气中以声速传播。
3. 障碍物反射：当超声波信号遇到障碍物时，一部分声波会被障碍物反射回来。
4. 超声波接收器：汽车倒车雷达系统还包含一个或多个超声波接收器，它们负责接收被障碍物反射回来的声波。
5. 信号处理：接收器将接收到的声波信号转换为电信号，并通过信号处理器进行处理。
6. 距离计算：信号处理器根据接收到的声波信号和发射的声波信号之间的时间差计算出障碍物与车辆的距离。
7. 警报系统：根据距离计算的结果，汽车倒车雷达系统会根据设定的阈值来触发警报系统，向驾驶员发出警示，提醒其注意避免碰撞。
总的来说，汽车倒车雷达利用超声波的传播和反射特性，通过
发射和接收超声波信号来测量障碍物与车辆的距离，并通过信号处理和警报系统向驾驶员提供相关信息，从而帮助驾驶员安全地进行倒车操作。
汽车倒车雷达系统设计
摘要伴随着我国汽车行业的高速发展，特别是近几年来，开始进入私家车时代，汽车的数量正在逐步增加，造成交通越来越拥挤。
驾驶员开始越来越担心行车安全，其中倒车最为典型。
同时汽车驾驶员中非职业汽车驾驶员的比例也在逐年增加。
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件。
据相关统计调查表明：七分之一的汽车碰撞事故是因汽车倒车时汽车的后视能力不足造成的。
本文设计的倒车雷达系统就是针对汽车倒车时人无法目测车尾与障碍物的距离而设计的距离显示系统。
本系统是将微计算机技术与超声波的测距技术、传感器技术、单片机技术等相结合，可以检测到汽车倒车时障碍物与车尾的距离，通过液晶显示屏显示距离，并根据实际距离发出报警等级。
驾驶员只要在驾驶室里就能做到心中有数，极大的提高了停车和倒车时的安全和效率。
本设计主要由超声波发射、接收电路、单片机处理模块、LED数码显示以及声光报警等部分组成，在论文中主要介绍了系统的硬件设计部分，其次就是对超声波测距的原理及方法也做了较为详细的介绍。
论文首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题。
最终实现了能够探测车后0.35~1.5M内的障碍物的要求。
关键词：超声波倒车雷达距离显示单片机1 绪论 01.1倒车雷达的产生背景 01.2设计的意义及要求 01.3倒车雷达的发展史 (1)1.4论文的结构组成 (2)2倒车雷达的总体设计方案 (4)2.1超声波测距 (4)2.1.1超声波测距原理 (4)2.1.2测量与控制方法 (5)2.1.3理论计算 (5)2.1.4测量盲区 (6)2.2超声波传感器 (6)2.2.1超声波传感器原理及结构 (6)2.2.2超声波传感器的应用 (7)3硬件设计 (8)3.1超声波发射电路 (8)3.1.1超声波接收电路 (9)3.1.2超声波报警电路 (10)3.2超声波显示及控制部分电路 (10)3.2.1对AT89C51的描述及其功能特性 (10)3.2.2 AT89C51单片机的原理及工作特点 (11)3.2.3单片机实现测距原理 (12)3.2.4稳压电源电路 (12)3.2.5显示电路原理 (13)3.2.6温度测量电路 (14)4软件设计 (16)4.1软件设计的要求 (17)4.2超声波测距的算法设计 (17)4.3主程序 (18)4.4超声波发送及接收中断程序 (19)4.5显示子程序和报警子程序 (20)4.6报警刷新程序 (21)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1:系统总电路 (26)附录2:部分程序 (27)1 绪论随着现代社会的飞速发展，汽车这一交通工具正在为越来越多的人所使用，但是随之而来的问题也显而易见，那就是随着车辆的增多，交通事故的频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目惊人。
汽车倒车雷达工作原理及测量方法
汽车倒车雷达工作原理及测量方法一、汽车倒车雷达工作原理汽车倒车雷达是一种辅助驾驶系统，通过利用雷达技术来检测汽车周围的障碍物，帮助驾驶员在倒车时避免碰撞。
其工作原理主要包括超声波发射与接收、信号处理和警示系统三个部分。
1. 超声波发射与接收汽车倒车雷达主要采用超声波技术来实现对周围环境的探测。
它通过发射超声波脉冲，并接收超声波脉冲的反射信号来确定障碍物的位置和距离。
传感器通常安装在汽车后保险杠上，发射超声波脉冲后，等待接收反射信号。
2. 信号处理接收到超声波反射信号后，倒车雷达系统会对这些信号进行处理。
首先，它会计算出车辆与障碍物之间的距离，然后根据距离来判断障碍物的位置，例如左侧、右侧、后方等。
同时，系统还可以根据反射信号的强度来判断障碍物的大小和距离。
通过对多个传感器的信号进行整合和处理，可以提供更准确的倒车辅助信息。
3. 警示系统倒车雷达系统通常会配备警示系统，以提醒驾驶员周围是否存在障碍物。
当检测到障碍物时，系统会发出声音或显示警示信息，提醒驾驶员及时采取避免碰撞的措施。
有些高级的倒车雷达系统还可以通过可视化显示器来实时显示车辆周围的障碍物位置和距离。
二、汽车倒车雷达的测量方法汽车倒车雷达主要通过测量超声波信号的时间差来计算车辆与障碍物之间的距离。
其测量方法可以简单概括为以下几个步骤：1. 发射超声波脉冲倒车雷达系统首先会发射超声波脉冲，这些脉冲会以固定的频率和幅度在空气中传播。
2. 接收反射信号当超声波脉冲遇到障碍物时，部分能量会被反射回来。
倒车雷达系统的传感器会接收到这些反射信号，并记录下接收到信号的时间。
3. 计算时间差通过记录发射和接收超声波信号的时间，系统可以计算出超声波在空气中传播的时间。
由于声速在空气中是已知的，通过时间差就可以得到超声波在空气中传播的距离。
4. 距离计算通过将测得的超声波传播距离与传感器到车辆后部的距离相减，就可以得到车辆与障碍物之间的距离。
总结：汽车倒车雷达采用超声波技术实现对周围环境的探测，其工作原理主要包括超声波发射与接收、信号处理和警示系统三个部分。
超声波传感器用于倒车的工作原理
超声波传感器用于倒车的工作原理超声波传感器是一种用于倒车的常见传感器。
本文将详细介绍超声波传感器的工作原理以及其在倒车中的应用。
一、超声波传感器的工作原理超声波传感器是一种利用超声波进行测距的传感器。
它主要包括发射器、接收器和控制电路。
发射器将电能转化为超声波能量，通过气体、液体、固体介质传输到目标物体表面，然后被反射回来。
接收器接收反射回来的超声波信号，将其转换为电能，通过控制电路处理后输出距离信息。
超声波的传播速度和介质的密度、刚度和压缩性有关。
对于介质密度和刚度相对较小、压缩性相对较大的气体来说，声速和声阻抗都比较小，因此超声波可以在空气中传播并反射。
而对于液体和固体来说，声速和声阻抗都比较大，超声波可以在液体和固体中传播并反射。
超声波传感器的发射器和接收器通常是共用的，即同一个传感器既可以发射超声波信号，又可以接收反射回来的超声波信号。
发射器发射的超声波信号经过传播和反射后，到达接收器的时间和距离与目标物体的距离成正比。
通过测量发射和接收信号之间的时间差，可以算出目标物体到传感器的距离。
二、超声波传感器在倒车中的应用超声波传感器常见的应用之一是倒车雷达，其主要作用是帮助驾驶员在倒车时避免碰撞。
倒车雷达通常由多个超声波传感器组成，安装在汽车的后保险杠上。
当车辆倒车时，传感器会发射超声波信号，测量车后的距离，并将距离信息传回控制电路。
倒车雷达的控制电路会根据不同的车速和距离信息来计算出车与障碍物之间的距离以及相对速度，当距离过于接近或速度过快时，控制电路会发出警报声，提醒驾驶员注意避让障碍物。
一些高端的倒车雷达甚至可以辅助驾驶员进行倒车，并在接近障碍物时自动减速或停车。
除了倒车雷达，超声波传感器还可以用于其他安全系统中，例如自动制动系统、自动泊车系统等。
在这些系统中，超声波传感器的作用与倒车雷达类似，主要用于检测车辆与障碍物之间的距离，并根据距离信息来控制车辆的速度和方向，以减少碰撞风险。
超声波传感器是一种常见的倒车雷达和安全系统传感器。
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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。
同时AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
单片机最小系统是指能让单片机工作的最简单的电路，包括电源电路、振荡电路、复位电路，如图2图2 单片机最小系统对于其P0口，这组引脚共有8条，P0.7为最高位，P0.0为最低位。
这8条引脚共有两种不同的功能，分别使用于两种不同情况。
第一种情况是8051不带片外存储器，P0口可以作为通用I /O口使用，P0.7~P0.0用于传送CPU的输入/输出数据。
这时，输出数据可以得到锁存，不需外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。
第二种情况是8051带片外存储器，P0.7~P0.0在CPU访问片外存储器时先是用于传送片存储器的低8位地址，然后传送CPU对片外存储器的读写数据。
与此类似，P1.7~P1.0口作为I /O口使用时，P1.7~P1.0的功能和P0口的第一功能相同，也用于传送用户的输入/输出数据。
同理，P2口也有相似的功能。
89S51有INT0和INT1两条外部中断请求输入线，用于输入两个外部中断的中断请求信号，并允许外部中断源以低电平或负边沿两种中断触发方式输入中断请求信号。
89S51究竟工作于哪种工作中断触发方式，可由用户通过对定时器控制寄存器TCON中IT0和IT1位状态的设定来选取。
89S51在每个机器周期的S5P2时对INT0/INT1线上的中断请求信号进行一次检测，检测方式和中断触发方式的选取有关。
若89S51设定为电平触发方式（IT0=0或IT1=0），则CPU 检测到INT0/INT1上低电平时就可认定其中断请求有效；若设定为边沿触发方式（IT0=1或IT1=1），则CPU需要两次检测INT0/INT1线上的电平方能确定其中断请求是否有效，即前一次检测为高电平且后一次检测为低电平时INT0/INT1上的中断请求才有效。
因此，89S51检测INT0/INT1上负边沿中断请求的时刻不一定恰好是其上中断请求信号发生负跳变的时刻，但两者之间最多不会相差一个机器周期时间。
（2）超声波法设计接收电路设计超声波是一种频率超过20KHz的机械波。
它沿直线传播，方向性好，传播距离较远，在介质中传播时在不同的分界面上会产生反射波。
由于超声波具有以上特点，被广泛应用于测量物体的距离、厚度、液位等领域。
利用超声波测量是一种有效的非接触式测距方法。
测距时由安装在同位置的超声波发射器和接收器完成超声波的发射与接收，由定时器计时。
首先由发射向特定方向发射超声波并同时启动定时器计时，超声波在介质传播途中一旦遇到障碍物后就被反射回来，当接收器收到反射波后立即停止计时。
这样，定时器就记录下了超声波自发射点至障碍物之间往返传播经历的时间t(s)。
由于常温下超声波在空气中的传播速度约为340m/s，所以发射点距障碍物之间的距离为：S=340×t/2=170×t (1) 由于单片机内部定时器的计时实际上是对机器周期T机的计数，设计中时钟频率fosc 取12MHz，设计数值N，则T机＝12/fosc=1μs，t=NT机＝N×10-6(s)S＝170×N×T机＝170×N/106(m)或S=17×N/103=0.017×N(cm) (2) 程序中按式（2）计算距离。
A、超声波发射电路设计超声波发射电路由超声波换能器（或称超声波探头）和超声波发生器两部分，电路如图3所示。
系统中，超声波换能器的型号是CSB40T，它将超声波发生器提供的电信号转换为机械振动并发射出去。
NE555D为8脚时基集成芯片。
其时基电路封装形式有两种：一是dip双列直插8脚封装，另一种是sop-8小型（smd）封装形式。
其他ha17555、lm555、ca555分属不同的公司生产的产品。
内部结构和工作原理都相同。
NE555D时基电路是一种使用极为广泛的集成电路.根据外接电路的不同，可作波形发生器，产生方波、锯齿波、窄脉冲等，也可作单稳双稳电路、定时器、比较器等。
其时基集成电路的引脚功能如下： 1是地线，2是触发，3是输出电平，4是复位，5是控制电压，6是阀值电压，7是放电，8是电源(VDD)。
超声波发生器实质上是一个由555 电路组成的多谐振荡器，由于在脚7与6，8脚间跨接了电阻电容，因此其振荡频率可按公式f≈1.44/((R2+2×R3)×C1)来计算，通过R3调节信号频率，使之与换能器的40KHz固有频率一致。
本电路中，C1其数值为3300pF，R2数值为1kΩ。
按公式计算，其最低频率为39.7KHz，最高频率为436KHz。
由超声波振荡器产生的超声波电脉冲，通过压电型超声换能器（相当于一只扬声器）将电脉冲转换为机械波向外界发射。
当接通电源后，换挡脉冲振荡器不停地发出换挡脉冲，因此只要不断开电源，电路就不停地自动循环工作下去。
图3 超声波发生器B、超声波接收电路设计由于超声波在空气中传播，其能量会随传输距离的增大而减小，从远距离障碍物反射的回波信号一般比较弱，所以在设计超声波接收电路时，要有较大的放大倍数；为减小环境噪声对回波信号的影响，也要考虑选用滤波特性较好的电路，使回波易于检测。
超声波接收电路使用集成电路CX20106A，可用完成信号的放大、限幅、带通滤波、峰值检波和波形整形等功能。
其中的前置放大器具有自动增益控制功能，可以保证在超声波传感器接收较远反射信号输出微弱电压时，放大器有较高的增益，在近距离输入信号强时放大器不会过载；其带通滤波器中心频率可由芯片5脚的外接电阻调节，不需要外拉电感，可避免外磁场对电路的干扰，可靠性较高。
CX20106A接收超声波有很高的灵敏度和抗干扰能力，可以满足接收电路的要求。
同时，使用集成电路也可以减少电路之间的相互干扰，减小电噪声。
图4 超声波接收器工作时，换能器CSB40R将所接收到的微弱声波振动信号转化成为电信号，送给CX20106A 的输入端1，当CX20106A接收到信号时，7脚就会输出一个低电平，可用于单片机的中断信号源。
当单片机接收到中断信号时，说明检测到了反射回来的超声波。
单片机就进入中断处理程序，开始进行距离计算，分析计算结果后控制LED和蜂鸣器的工作。
（3）、LED显示及报警电路设计LED是发光二极管的缩写。
LED数码管里面有8只发光二极管，分别记作a、b、c、d、ef、g、dp，其中dp为小数点，每一只发光二极管都有一根电极引到外部引脚上，而另外一只引脚就连接在一起同样也引到外部引脚上，记作公共端（COM），如图5所示，而图6为实物图，其中引脚的排列因不同的厂商而有所不同。
市面上常用的LED数码管有两种，分为共阳极与共阴极。
共阳极：当数码管里面的发光二极的阳极接在一起作为公共引脚，在正常使用时此引脚接电源正极。
当发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，从而相应的数码段显示（如图7所示）。
而输入高电平的段则不能点亮。
相反，共阴极：当数码管里面的发光二极管的阴极接在一起作为公共引脚，在正常使用时此引脚接电源负极。
当发光二极管的阳极接高电平时，发光二极管被点亮，从而相应的数码段显示（如图8所示），而输入低电平的段则不能点亮。
图5 发光二级管引脚图图6 LED实物图图7 共阳二极管图8 共阴二极管在单片机应用电路中，最实用的LED数码管显示方法是“动态扫描”。
即就是所要工作的若干个数码管轮流显示，只要轮流显示的速度足够快，每秒约50次以上，由于人眼的“视觉暂留”特性，看起来就像是连续显示，这样称为动态扫描。
这种显示方式在数码管应用系统中应用得最为广泛，这也是我在本设计中的显示方法。
共阳极与共阴极这两种方法难度差不多，考虑到我自己对于共阳极的编程更熟悉，因此在该设计中我也采用数码管共阳极的接法。
至于声音报警，我打算采用一个简单的蜂鸣器，利用单片机产生方法来控制。
根据所测距离的长短来决定该方波的频率。
根据前面有关各个模块的讲述，结合单片机各引脚的功能，可得到总体硬件设计图如图9所示。
图9 总体硬件设计图如图3.8所示，单片机外接4位8段共阳极LED数码管，用于显示车尾距障碍物的距离，由单片机P0.0 ~ P0.7接LED的a ~ dp八个笔段，P2.1 ~ P2.4接四位LED的公共端，通过软件以动态扫描方式显示。