汽车倒车报警系统论文
汽车防撞报警系统文献综述
文献综述毕业设计题目：汽车防撞报警系统超声波测距的研究汽车防撞报警系统的设计陈吉鸣(电子信息工程2班 Xb11610204)1 前言自从1886年1月29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126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。
目前，在每年的车祸中有120多万人死亡，1200多万人伤残，全球50%的交通事故受害者年龄在15-24岁，每年交通事故造成的经济损失达5180亿美元，相当于每年发生两次日本广岛核爆炸[1~2]。
美国高速公路交通安全管理局NHTSA表示，每年因倒车事故导致的平均死亡人数达292人[3]。
伴随着汽车保有量的增加和诚实布局的日益密集化，汽车活动空间越来越小，特别是汽车倒车时司机由于视野不能很好的达到后面加上车后盲区，使得倒车事故逐年上升。
对于公路交通事故的分析表明，超过65%的交通事故属于追尾相撞，80%以上的交通事故是驾驶员由于反应不及时引起的[4]。
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，汽车防撞报警系统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。
因此，本次课题我们采用了基于单片机的超声波测距技术来设计汽车防撞报警系统。
2 汽车防撞报警系统的现状汽车防撞系统的快速发展始于20世纪末21世纪初，经过几年的时间，随着技术发展和用户需求的变化，汽车防撞系统在几年的时间里大致经过了六代的演变[5]。
第一代：倒车时通过喇叭提醒。
“倒车请注意”！想必不少人还记得这种声音，这就是倒车雷达的第一代产品，只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意，不能算真正的倒车雷达，基本属于淘汰产品。
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。
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; ranging1 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。
超声波汽车倒车警示器设计毕业论文
超声波汽车倒车警示器设计毕业论文目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。
目录.. (1)第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计意义 (1)1.4设计内容 (2)第2章方案比较与选择 (3)第3章超声波测距原理 (6)3.1 超声波的原理及应用 (6)3.1.1超声波的物理特性 (6)3.1.2超声波的衰减 (6)3.1.3超声波的波形 (7)3.2 测距原理 (7)3.2.1超声波的传播速度 (7)3.2.2超声波的测距原理 (8)3.3超声波传感器 (8)第4章超声波发射电路 (10)4.1超声波发射电路工作原理 (10)4.2元件选择 (11)4.2.1 UCM--T40K1简介 (11)4.2.2 LM567简介 (12)4.2.3 S9013简介 (13)第5章超声波接收电路 (14)5.1超声波接收原理 (14)5.2元器件选择 (15)5.3 锁相环电路部分 (16)5.4元器件选择 (18)第6章语音提示电路 (20)6.1电路工作原理 (20)6.2电路组成 (20)6.3 元器件选择 (20)6.3.1 LM386介绍 (20)6.3.2 HFC5214语音集成电路 (22)6.3.3 扬声器BL (23)第7章倒车警示器电路 (24)7.1电路工作原理 (24)7.2元器件清单 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章绪论1.1选题背景随着科技发展的不断进步，自动测量的技术不断更新，非接触式测量技术也有了长足的发展。
在很多工控场合，测量的物体是不能够直接接触到的，或者测量的物体不宜直接接触。
这时要用到非接触式测量仪器。
自发现压电效应和逆压电效应后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法。
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计一、本文概述本文针对汽车安全驾驶领域的重要需求，详细探讨并设计了一种基于超声波测距技术的汽车倒车防撞报警系统。
随着城市交通环境复杂性的增加以及人们对行车安全意识的提高，如何有效防止因驾驶员视线盲区和操作失误引起的倒车碰撞事故成为研究热点。
本系统利用超声波传感器作为主要探测元件，通过发射和接收超声波信号来精确测量车辆与后方障碍物之间的实时距离，并结合智能算法分析处理这些数据，以便在车辆靠近障碍物到危险距离时及时发出报警提示，辅助驾驶员做出正确决策，从而显著提升倒车安全性。
文章首先阐述了该系统的背景意义和技术原理，随后深入剖析超声波测距方法及其在汽车应用中的优势和挑战接着，详细介绍了系统架构设计，包括硬件组成（如超声波传感器模块、信号处理电路、报警装置等）及软件算法实现通过实验验证了系统的性能指标，探讨其在不同工况下的稳定性和准确性，并对未来可能的优化方向进行了展望。
通过本文的研究，期望能为汽车主动安全技术的发展贡献一份力量，推动相关产品的实际应用与普及。
二、超声波测距原理及技术超声波测距技术是利用超声波在空气中的传播特性来实现距离测量的方法。
超声波是一种频率高于人耳能听到的上限（约20kHz）的声波，它在空气中的传播速度相对恒定，约为343米秒。
这一特性使得超声波非常适合用于精确的距离测量。
超声波测距的基本原理是发射器发射出一定频率的超声波，当这些波遇到障碍物时会发生反射，反射波被接收器接收。
通过测量超声波发射和接收之间的时间差，可以计算出超声波传播的距离。
由于超声波的传播速度是已知的，因此可以通过以下公式计算距离：这里的“时间差 2”是因为超声波需要从发射器传播到障碍物，再从障碍物反射回接收器，所以总时间是往返时间。
在汽车倒车防撞报警系统中，超声波传感器通常被安装在汽车的尾部。
当驾驶员开始倒车时，系统会自动激活传感器，传感器开始发射超声波。
超声波遇到车辆后方的障碍物时反射回来，被传感器接收。
单片机倒车防撞报警系统设计论文正文
基于单片机倒车防撞报警系统设计XXX（XX学院物理系，XX 253023）摘要论文的内容是基于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A T89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞报警系统。
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。
本文采用一种简单易行的测距原理建立了防撞报警系统,具体分析了倒车防撞系统的设计原理及各部分元件的设计方案，充分描述了超声波测距的原理及应用，并介绍了我国在超声波测距的发展现状，不过还有一些无法避免的测量误差，还需日益俱进的科学发展加以解决。
关键词AT89C51；超声测距；倒车防撞1 引言1.1 研究的目的和意义汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。
汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。
随着交通运输向高密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。
电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。
应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。
近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用[1]。
在过去20～30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。
安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。
所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。
汽车倒车防撞报警器毕业设计
本科死结业安排报告之阳早格格创做教院物理与电子工程教院博业电子疑息工程论文题目：汽车倒车防碰报警器安排教死姓名指挥西席班级教号完成日期：2014 年 12 月题目：汽车倒车防碰报警器物理与电子工程教院电子疑息工程教号[戴要]本安排是以鉴于AT89S51单片机的超声波测距，可用做汽车停车仄安辅帮拆置，该拆置不妨数码管隐现驾驶员距障碍物多近，并正在距障碍物一定警戒距离时收出警报声.使驾驶员正在停车时不妨越收仄安，缩小事变的爆收.该安排硬件由单片机最小系统、超声波收射与接支电路、供电与报警电路、数码隐现电路组成.硬件主要使用汇编谈话举止.[关键词汇]AT89C51 超声波数码管测距传感器1安排任务与央供汽车业与电子业的不竭死少壮大，使得那俩者之间变得越去越稀切，俩者的相分离，引导了电气一体化那一系统的爆收.正在接通宽沉的即日,电子统制系统技能不妨使汽车的仄安性得到很大的提下.广大的去瞅其中主要有自动仄安气囊，自动门锁，自动空调，自动导航，自动车窗，统制车灯，统制座椅，倒车防碰并液晶隐现真时路况，自动诊疗汽车障碍等.正在经济不竭死少的即日，汽车那种接通工具会越去越遍及，那便会引导都会接通不竭拥挤，最要害的一面便是正在停车时有一些驾驶员不敷留神或者对付障碍物的预判距离缺累引导爆收摩揩与碰碰.如果驾驶不妨提前知讲障碍物距离多近、正在哪里，便不妨即时采与步伐，那样便不妨预防很多事变的爆收.于是，许多仄安系统由此诞死，其可分为主动仄安系统与主动仄安系统.其中主假若主动仄安系统，而现阶段对付主动仄安系统的钻研主要搁正在测距上头.本安排央供安排的汽车倒车防碰系统不妨灵验的指示驾驶员距障碍物多近，并可脚动树立正在距障碍物多近是收动报警，可灵验的遍及倒车仄安性.（1）安排一套汽车倒车防碰报警系统，央供有一台主机，汽车与物体距离小于设定值时，利用蜂鸣器举止报警.通过按键采用报警的距离并数码隐现采用的档位.（2）采与51系列单片机中的浅易型产品AT89C2051动做中央处理器，采用博用配对付的超声波组件，举止超声波旗号与电旗号的相互变换，利用超声波传感器的选频个性，对付接支到的超声波旗号举止幅值推断，进而达到分歧距离的采用与报警的脚法.1、对付完全电路的安排.2、超声波测距的估计.3、超声波测距的死区办理.4、按键对付报警值的树立.2 安排规划2．1规划比较2.1.1 激光测距激光测距主要采与脉冲法战相位法.脉冲法便是测距仪收出激光后被丈量物体反射后再次被测距仪担当，测距仪记录激光往返时间，以光速的大小乘以时间的一半去估计距离.相位法是采与无线电波的频次并对付激光束举止幅度调制，以此去丈量调制光往返以此爆收的相位延缓，用调制光的波少算此相位延缓代表的距离.其便宜是激光的丈量距离很近、速度很快，丈量细确.缺面是制价比较下.黑中线测距的本理是利用黑中线正在逢到分歧距离的障碍物时反射回去的强度分歧去举止丈量.便宜是制价廉价，缺面是不敷细确，目标性短佳.2.1.3 超声波测距超声波测距的本理是利用超声波正在收射后逢到障碍物后会反射回去，计录其从收射到反射回去的时间，而后以时间的一半乘以超声波正在气氛中传播的速度便可得出与障碍物间的距离.超声波测距正在中少距离的细度比黑中线下，易于统制目标，能量消耗缓.制价比黑中线下但是少于激光，仄安比较下.概括以上规划不妨得出，规划三总体较劣，故采与规划三.图2.2是电路总体结构框图，包罗51单片机最小系统，HC-SR04超声波测距模块，LED数码管隐现电路，蜂鸣器报警电路战按键电路.51单片机正在开用后由P0.1心爆收脉冲旗号通过搁大电路后传递到超声波收射探头，爆收超声波，正在收射电路开用时，单片机共时开用中断步调，利用中断定时器的计数功能记录从收射到接支超声波所用的时间.当接支到返回的超声波后，对付单片机举止中断申请，真止中部中断子步调，开初估计距离.正在采用器材时，最易采用的是超声波探头，HC-SR04超声波测距模块测距的细度最下可达3MM，而尝试盲区仅为2CM，且内含超声波收射与接支器.超声波的收射与接支是合并的，所以必须央供俩个探头为共一火仄线，为了缩小由于丈量距离战旗号正在气氛中传播而引起的缺面，央供俩探头不克不迭靠太进，概括百般资料，HC-SR04俩探头间距约莫为6CM，最切合本安排，故采与了HC-SR04超声波测距模块.其余器件分别是7*9万用板、STC89C51单片机、74hc573、40P IC座、20P IC座、4p母座、四位一体共阳数码管、9012三极管*5、2.2k电阻*5、220Ω电阻*8、10k电阻、5V有源蜂鸣器、103排阻、10uf电解电容、30pf瓷片电容*2、12MHZ 晶振、按键*3、自锁开关、DC电源插心、导线若搞、焊锡若搞、电池盒+DC电源插头.3 安排本理分解本安排汽车倒车防碰报警器主要利用HC-SR04超声波模块丈量与被测物的距离，而后将其反馈给单片机，再通过数码管将其隐现出去，用单片机去统制是可收出警报声，可通过按键去树立报警的距离，电源采与5 V稳压曲流电源.下图3.1为完全电路本理图：图3.1 电路总本理图3.1.1 单片机的个性咱们使用的AT89S51单片机是矮电仄、下本能CMOS 8位单片机，其戴有4K字节闪烁可编程可揩除只读保存器的矮电压、下本能COMOS8的微处理器，真止速度最下可达90MHz，功耗很矮.该器件有40引足，速度较快，代价廉价，烧录便当，通过串心即可下载，还不妨真止正在线编程.单片机的引足如图3.2所示.图3.2 51单片机的引足图3.1.2 单片机最小系统3.1.3 复位电路为保证微机系统中电路宁静稳当处事，复位电路是必不可少的一部分，复位电路可正在供电时提供复位旗号，当电源宁静后撤消复位.电路图如图3.4所示：3.1.4 晶振电路晶振电路是单片机系统仄常处事的包管，惟有当单片机系统仄常处事是振荡器才会起振.当振荡器不起振，证明系统出现了障碍.晶振电路如图3.5所示：图3.5 晶振电路3.2 启动隐现电路及报警电路隐现电路采与LED数码管隐现，当超出已设定的距离时，蜂鸣器战LED可真止报警功能并可通过按键真止有限距离的安排.3.2.1 LED数码管隐现电路LED数码管隐现模块主要由一个4位一体的7段LED数码管组成.它是一个共阳极的数码管，每一位数码管的a,b,c,d,e,f,g战dp端贯串正在所有去担当单片机PI心所爆收的段码.S1，S2，S3，S4引足用去担当单片机P2心爆收的段码.本系统采与动背扫描办法.当数码管接支到段码后由COM端统制那一位数码管被面明.正在轮流面明数码管的历程中，由于每个数码管被面明的时间格中短促，给人影像便是一组宁静的数码隐现.简曲本理图如图3.6所示：3.2.2 蜂鸣器战LED报警通过单片机给定分歧频次去使蜂鸣器收出报警声.模块如下图3.7所示：3.3 HC-SR04超声波测距模块3.3.1 HC-SR04超声波测距模块的本能个性HC-SR04超声波测距模块测距的细度最下可达3MM，而尝试盲区仅为2CM，且内含超声波收射与接支器.反应速度快丈量周期仅为10ms，俩个探头位于共一火仄线，切距离约莫为6cm.模块上另有LED指示，便当瞅察战尝试.本理如下：（1）可自动收支840KHZ的圆波，检测旗号是可有返回；（2）必须给起码10us的下电仄旗号；（3）当有旗号返回时，IO心输出一个下电仄，此时超声波收射到返回的时间即是下电仄持绝的时间.（4）当TRIG从0形成1是，主统制板开用.（5）当超出10ms扔不出现150us的0旗号时，表示前圆无障碍.HC-SR04的形状及管足排列如图3.8所示.（1）VCC为5V电源；（2）GND为天线；（3）TRIG触收统制旗号输进；（4）ECH0反响旗号输出.图形状及管足排列图HC-SR04的电气参数如表3.9所示：3.3.3 HC-RS04超声波测距本理图3.10 超声波模块由上时序图可瞅车，只消提供10us的一个脉冲触收旗号，便会循环收出8个40KHz的脉冲.当检测到左回波旗号后则会输出反响旗号.反响电仄输出与检测距离成正比.那样便可由旗号的收射与反响时间隔断估计出距离.距离=下电通常间*声速（340M/S）/2.3.4 按键树立电路通过按键去真止报警距离的变动，一个按键用去真止报警距离的删大，一个按键用去真止报警距离的减小，一个按键用去加进树立报警距离步调战决定变动的报警距离.按键电路如图3.12所示：：图3.12 按键电路图4 安排的历程系统步调主要包罗主步调、按键子步调、数码隐现步调、报警子步调等.其完全框图如下图4所示：HC-RS04的丈量距离值，按键统制灵验距离节制，当丈量的值超出预设值时，蜂鸣器收声报警.如图4.1所示：供电后单片机开初初初化，而后调用隐现子步调，检测障碍物是可存留，如果存留则读出距离值，此次运止中断，如果不存留则返回沉新运止.隐现数据子步调的主要功能便是把超声波模块丈量后的截止经单片机处理完成的距离隐现正在数码管上.隐现数据子步调过程图如图4.2所示.供电开初后，开初赋型战位，此次运止中断.报警子步调的主要功能是正在距离值超出预警值时，不妨使蜂鸣器收声进而达到报警的脚法.报警子步调过程图如图4.3所示.当给单片机供电后，开初运止，若果丈量距离超出预设值则蜂鸣器开初报警，此次运止中断，如果不超出预设值，则不收出警报偏偏沉新开初检测.按键子步调的主要功能是灵验距离可调，功能键安排上限，再次功能键安排下限，再次按功能退出.按键子步调过程图如图4.4所示.当给单片机供电后，步调开初运止，按下按键开初设定灵验距离，再次按下另一个决定按键，则决定此次的设定距离值，运止中断，如果不按键举止设定或者决定，则脆持本有设定值.5 安排的截止本汽车倒车防碰报警器拆置以HC-SR04超声波测距模块为主体，核心频次是为40KHz，拆置时脆持俩超声波探头正在共一火仄线上.其余硬件的组拆战连线焊接按电路PCB图依次对接即可.超声波测距需要丈量的是从收射超声波到接支的时间好，其灵验旗号即为经反射后的余波旗号，所以规躲余波旗号时减小缺面最主要的脚法.超声波所能丈量的最近距离与传感器的启动功率、丈量要领有很大关系.从表里上去道本安排系统采与的超声波模块测距时存留的盲区约莫为2 cm安排，丈量距离范畴为2 cm～5 m，丈量的缺面比较小，丈量隐现值宁静，不妨透彻到0.3 cm，能谦足安排央供.下图5.1是电路的PCB图：图5.1 PCB图下图5.2为电路的仿真尝试图：仿真尝试图经本量距墙丈量，本次的丈量距离为40c m，距离基天性测准，蜂鸣器爆收警报，且比较宁静，丈量情况如图5.3所示：图5.3 本量尝试图丈量距离为67cm，此时大于设定报警距离，蜂鸣器不爆收警报.本量丈量情况如图5.4所示：图5.4 本量丈量情况隐现下图为本安排调解距离的里板，初初设定距离为0.50cm，从开初数第一、第两个按钮为安排设定距离，第一个按钮删大按钮，第两个为减小按钮，第三个为复位、决定按钮.本量丈量情况如图5.5所示：图7.5 丈量情况隐现6 归纳思索6.1 缺面分解本安排正在估计战组拆历程中会爆收一定的缺面，那是不可预防的，底下对付一些大概的本果举止分解：（1）分歧温度所引起的缺面本安排的主要缺面本果便是受分歧温度的做用制成的.由资料查询可知，当俩次丈量的温好较大时，缺面也比较大，而本安排主假若动做一个倒车雷达去使用，对付细度央供不是很下，所以不举止与消温度做用的安排.（2）分歧障碍物资料分歧所引起的缺面分歧障碍物会有分歧的表面，有的表面细糙，有的表面光润，正在尝试时，表面细糙的障碍物会引导超声波集射进而做用了返回旗号，引导缺面的删大.（3）超声波模块的做用正在拆置时，超声波的收射与接支探头战障碍物间会存留一个角度，那便引导返回旗号正在加进担当探头时与担当探头也存留一个角度，进而引导了较大的缺面.那种缺面是不妨利用收射本领强、集射小的探头，或者多用几个探头去减小.（4）余波旗号的做用正在丈量时接支探头会支到一定的余波旗号，那种余波对付缺面做用很大，但是那种缺面可用硬件算法去与消，使芯片正在支到回波旗号时自动判决支到的旗号灵验回波仍旧纯波，如果是纯波便忽略掉.那样便可与消余波旗号的做用.6.2 论文的矫正本论文中不妨真止基础的测距战报警功能，且测距细度不妨达到0.3cm，丈量盲区只是惟有2cm，不妨很佳的举止距离的丈量，统制也比较便当.但是仍需矫正，采与一定的算法战统制去使所有模型不妨里临更搀纯的情况，使停车时的仄安性得到更大提下.假若驾驶员反应不即时或者注意力不集结，不克不迭即时采与步伐仍旧会有伤害，所以下一步布标是使车不妨小于一定距离时自动刹车或者加进一个液晶隐现器，真时隐现路况等，以此去使驾驶越收仄安.底下是本安排的一些缺陷与进一步矫正的一面提议：(1)本系统还该当进一步去钻研是可不妨正在搀纯的天气战路况上细确的测距及报警.(2) 正在本系统前提上，进一步开垦智能导航，智能刹车等自动化系统，使车辆的恬静性战主动仄安性得到遍及.正在安排的历程中，逢到过很多问题，正在开初查阅资料的时间出能掌控住安排的核心，本安排本去量便是一个超声波测距报警仪器，认浑真量后即可沉快的举止安排，正在安排时，对付于数码管隐现是采与动背隐现或者固态隐现犹豫了很暂，厥后正在指挥教授的带领下决断了使用动背扫描隐现的办法.由于正在电路图的安排中电路的接支战收射是合并的，所以开初时背去以合并采与超声波探头去举止组拆，但是缺面很大，厥后正在查阅相关资料战指挥教授的帮闲下才采与了超声波集成模块，果然很快便调试佳了.正在编写关于超声波测距的步调时苦恼了很暂，厥后查阅了许多资料战请培养师后成功完成了.正在此感动尔的指挥教授陈莉明.正在所有结业安排阶段，陈莉明教授对付于尔安排规划的建改战决定给了很大的帮闲.正在真物对接时也给了尔细心的指挥.正在论文的建改中也以宽紧战控制的做风，正在尔论文的主体框架战细节部分给了很多提议.如果不指挥教授陈莉明教授战其余共教的帮闲，完成那个安排对付尔去道是很易的，所以对付所有帮闲过尔的教授战共教表示深深的感动.[参照文献][1] 阎石.数字电子技能前提(第5 版)[M]．下等培养出版社,2006.[2]华成英,童诗黑.模拟电子技能前提(第4 版)[M].下等培养出版社,2006.[5]闫玉德, 等.MCS:51 单片机本理与应用:C谈话版[M].板滞工业出版社,2004.[6]丁金林.智能LRC丈量仪的安排.苏州市工做大教教报.2010年第6期[7]王恩贵. 采与单片机的便携式LRC参数尝试仪.海中电子丈量技能.2008年第10期.[8]李华等．MCS-51单片机真用接心技能[M]．北京航空航天大教出版社．[9]黄川.智能电阻、电容、电感尝试仪安排.科技资讯.2009.08.[10]周民德.微机本理与接心技能.北京：群众邮电出版社，2002.[11]刘新怎么样透彻使用LRC尝试仪丈量电子元件[J].计量与尝试技能,2006,33(5):2-4.[12]阮德死.自动尝试技能与估计机仪器系统安排[M]．西安：西安电子科技大教出版社，1997．[13]韦以明.鉴于传感中矮Q电感的丈量[J].新颖电子技能,2007,1(11):138-140.[14]陈尚紧,雷加,郭庆.电子丈量与仪器[M].北京:电子工业出版社,2005.[15]梁小流，陈炳森，梁建战. 鉴于89S52汽车防碰雷达系统安排[J]. 机电工程技能，2011，10(4)：49～51.Bumper car reversing alarmXiao Long MaPhysical and Electronic Engineering Electronics and Information Engineering No.11300024[Abstrac t] the design is based on ultrasonic distance measurement based on AT89S51 single chip microcomputer, can be used for vehicle parking safety auxiliary device, the device can display of digital tube driver from the obstacle far, and issued a warning sound at a distance from the obstacle must alert distance. So the driver can more safely in the parking reduce the accidents. The design of the hardware from the smallest single-chip system, an ultrasonic emitting and receiving circuit, power supply and an alarm circuit, digital display circuit. Software using assembly language.[keyword]AT89C51 ultrasonic digital tube ranging sensor附一：源步调/************************************************************************** *********************************//************************************************************************** *********************************/#include <reg52.H>//器件摆设文献#include<intrins.h>//按键声明sbit RX = P3^2;sbit TX = P3^3;sbit S1 = P1^4;sbit S2 = P1^5;sbit S3 = P1^6;//蜂鸣器sbit Feng= P2^0;//变量声明unsigned int time=0;unsigned int timer=0;unsigned char posit=0;unsigned long S=0;unsigned long BJS=50;//报警距离50CM//模式0仄常模式1安排char Mode=0;bit flag=0;unsigned char const discode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0xff/*-*/}; unsigned char const positon[4]={0xfd,0xfb,0xf7,0xfe};unsigned char disbuff[4] ={0,0,0,0};unsigned char disbuff_BJ[4]={0,0,0,0};//报警疑息//延时100msvoid delay(void) //缺面0us{unsigned char a,b,c;for(c=10;c>0;c--)for(b=38;b>0;b--)for(a=130;a>0;a--);}//按键扫描void Key_() {//+if(S1==0) {delay(); while(S1==0) {P1=P1|0x0f; }BJS++;if(BJS==151) {BJS=0;}}//-else if(S2==0) {delay(); while(S2==0) {P1=P1|0x0f; }BJS--;if(BJS==0) {BJS=150;}}//功能else if(S3==0){delay();while(S3==0){P1=P1|0x0f;}Mode++;if(Mode==2){Mode=0;}}}/************************************************************************** ********************************///扫描数码管void Display(void){//仄常隐现if(Mode==0){if(posit==0)//数码管的米标记{P0=(discode[disbuff[posit]])|0x80;}else{P0=discode[disbuff[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=3)posit=0;P1=positon[4];P0=0x77;}//报警隐现else{if(posit==0)//数码管的米标记{P0=(discode[disbuff_BJ[posit]])|0x80;}else if(posit==3){P0=0x76;}else{P0=discode[disbuff_BJ[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=4)posit=0;}}/************************************************************************** ********************************///估计void Conut(void){time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(time*1.7)/100; //算出去是CMif(Mode==0){if((S>=700)||flag==1) //超出丈量范畴隐现“-”{Feng=0;flag=0;disbuff[0]=10; //“-”disbuff[1]=10; //“-”disbuff[2]=10; //“-”}else{//距离大于报警距if(S<=BJS){Feng=0;}else{Feng=1;}disbuff[0]=S%1000/100;disbuff[1]=S%1000%100/10;disbuff[2]=S%1000%10 %10;}}else{Feng=1;disbuff_BJ[0]=BJS%1000/100;disbuff_BJ[1]=BJS%1000%100/10;disbuff_BJ[2]=BJS%1000%10 %10;}}/************************************************************************** ********************************///定时器0void zd0() interrupt 1 //T0中断用去计数器溢出,超出测距范畴{flag=1; //中断溢出标记}/************************************************************************** ********************************///定时器1void zd3() interrupt 3 //T1中断用去扫描数码管战计800MS开用模块{TH1=0xf8;TL1=0x30;Key_();Display();timer++;if(timer>=400){timer=0;TX=1; //800MS 开用一次模块_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;}}/************************************************************************** ********************************///主函数void main(void){TMOD=0x11; //设T0为办法1，GATE=1；TH0=0;TL0=0;TH1=0xf8; //2MS定时TL1=0x30;ET0=1;//允许T0中断ET1=1; //允许T1中断TR1=1; //开开定时器EA=1;//开开总中断{while(!RX);//当RX为整时等待TR0=1;//开开计数while(RX);//当RX为1计数并等待TR0=0;//关关计数Conut();//估计}}。
汽车倒车防撞报警器的设计本科毕业论文
汽车倒车防撞报警器的设计本科毕业论⽂汽车倒车防撞报警器的设计摘要分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理以及⽬前国内外此类防撞系统存在的问题，较详细的介绍超声波测距系统以及根据该系统设计的原理、⽅法和步骤，研制的汽车倒车防撞报警器。
这种报警器在汽车倒车过程中达到极限位置的时候，能⾃动检测车尾障碍物的距离并发出声光报警，提醒司机刹车。
本设计利⽤超声波传感器进⾏信号的发射和接收，包括发射、接收以及报警电路三个部分。
超声传感器的主要元件是采⽤压电元件锆钛化铅（⼀般称为RZT），具有很强的⽅向性。
报警电路部分是利⽤声光报警器，将信号传递之后，可实现语⾳报警。
本设计采⽤国内⽣产⼚家的通⽤元件，成本低，性能可靠，有利于推⼴。
关键字：超声波；汽车倒车；防撞；报警器；传感器Design of the Anticollision Alarm in Automobile MovingBackwardAbstractThe basic designing principle of the automobile anticollision system and the problems existed in the domestic and international are analyzed. In this paper, Not only ultrasonic range metering system also principle ,methods and procedures of the design according to the design were introduced. The car’ back up anticollision alarm is studied. When the distance reaches the limit point, the alarm can give out sound and light alarm, reminding drivers to brake. The design includes sending,receivingand alarm.Signal is sent and received by ultrasonic transducer,which is equipped with directivity. piezoelectric element is used,generally called RZT. In anticollision circuit, acousto-optic anticollision is applied for voice alarm. This designing adopts the common component of domestic manufacturers, with low costs, reliable performance, and it is easy to be popularized.Key words:ultrasonlc car’back up anticollision alarm sensor1⽬录1.绪论 (3)1.1 国内外发展的概况以及存在的问题 (3)1.2 本设计的⽬的 (4)1.3 研究意义 (4)2.汽车倒车防撞报警器的设计研究 (4)2.1⽅案⽐较 (4)2.2⽅案的拟定条件 (6)2.3模型的建⽴ (7)2.4⽅案的拟定 (8)2.4.1 测距报警器的电路原理框图 (8)2.4.2 ⼯作原理 (8)2.5设计计算的主要⽅法和内容 (9)2.5.1波动学 (9)2.5.2 声波 (10)2.5.3 超声波传感器 (10)2.5.4液体和⽓体中的纵波速度 (10)2.6元件选择 (10)2.7实验安装 (11)2.8调试过程及⽅法 (13)2.9实验结果： (14)3.结论 (14)致谢 (16)参考⽂献 (17)附录 (18)21.绪论1.1 国内外发展的概况以及存在的问题随着社会经济的发展交通运输业⽇益兴旺，汽车的数量也在⼤幅攀升。
论文汽车倒车超声波报警器的毕业设计
理工大学本科毕业论文（设计）题目《汽车倒车超声波报警器的设计与实现》系专业学号学生姓名指导教师起讫日期工作地点目录绪论 (1)1汽车倒车超声波报警器的设计背景 (2)1.1汽车倒车超声波报警器的设计意义 (2)1.2汽车倒车超声波报警器的发展 (2)1.3课题的主要研究内容和目标 (2)2超声波基本发展史及原理 (3)2.1超声波发展简史 (3)2.2超声波的应用 (3)2.3超声波测距的方法 (5)3系统整体设计 (7)3.1系统整体设计框图 (7)3.2硬件选型 (7)3.2.1超声波探头的主要参数 (7)3.2.2单片机的选择 (9)3.2.3其他元器件的选择 (10)4硬件电路设计 (11)4.1 单片机外围电路设计 (11)4.2超声波发射接收电路 (11)4.2.1超声波发射电路 (11)4.2.2超声波接收电路设计 (12)4.2.3超声波测距模块 (13)4.3显示报警电路设计 (13)4.3.1数码管显示电路设计 (13)4.3.2报警模块电路设计 (14)5系统软件设计 (15)5.1主程序设计 (15)5.2中断处理程序设计 (16)5.3计算及显示模块程序设计 (17)5.4报警模块程序设计 (17)6系统调试 (18)结论 (20)参考文献 (21)附录程序代码 (22)汽车倒车超声波报警器的设计与实现摘要本文全面、深入、系统地介绍了汽车倒车超声波报警系统的设计。
本设计主要是将超声波的特点和优势与单片机的特点和优势相结合，设计出的一种基于STC89C51单片机和HC-SR04超声波测距模块的汽车倒车超声波报警系统。
其中用到的单片机是由全球微控制器研发制造领先企业美国Atmel 公司生产的STC89C51。
本设计是将硬件结构和程序设计两个部分结合起来的。
其中硬件部分分为六大块，分别为单片机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、数码管显示电路、电源电路和报警电路。
软件部分主要由主程序、超声波发射接收子程序、距离计算子程序及显示子程序等组成。
汽车倒车防撞系统毕业论文
汽车倒车防撞系统摘要汽车作为现代社会最主要的交通工具,数量越来越多,但是交通事故的发生频率逐年增长，其中因倒车发生的事故占很大的比例。
随着科技的发展，这类的问题得到了解决，人类发明了智能交通系统，其中汽车智能倒车防撞技术关键在于智能实时的测出汽车与障碍物的距离。
当汽车与障碍物之间的距离小于设定的安全距离时，防撞系统就自动报警并采取制动措施。
为提高汽车运行的安全性和降低碰撞发生的可能,本文讲述一种主动型汽车倒车防撞报警系统。
利用超声波进行无接触的测距，系统主要包括超声波发射电路，超声波接收电路，温度测量电路，数码显示电路以及报警电路。
以超声波传感器为重点进行超声波的发射和接收，通过计算得出距离并通过LED显示，在超出一定距离时，电铃报警，驾驶员做出判断。
针对系统的功能，对控制软件进行设计。
根据验证。
满足倒车安全的要求。
关键词：超声波，倒车，防撞，测距目录第一章汽车防撞系统的研究前提 (4)1.1汽车防撞系统的背景及现状 (4)1.1.1汽车防撞系统的背景 (4)1.1.2研究的目的和意义 (4)1.1.3防撞系统的现状 (5)第二章超声波测距 (7)2.1关于超声波 (7)2.1.1 超声波的介绍 (7)2.1.2 超声波的特点 (7)2.1.3超声波的应用 (7)2.2 超声波传感器 (7)2.3超声波测距原理及提高性能的措施 (9)2.3.1超声波测距原理 (9)2.3.2 提高超声波测距系统性能的若干措施 (10)第三章系统的组成 (11)3.1硬件部分 (11)3.2单片机的选择 (11)3.3温度传感器的选择 (12)3.4 超声波传感器的选择 (14)3.5 系统总体设计思路 (15)第四章硬件电路设计 (16)4.1 超声波发射电路 (16)4.2 超声波接收电路 (17)4.3 显示电路与报警电路的设计 (18)4.3.1显示电路的设计 (18)4.3.2报警电路的设计 (18)4.4 电源设计 (19)第五章系统程序设定 (20)5.1 程序完成的功能 (20)5.2 主程序 (20)5.3 温度测量与测距子程序 (23)5.4 距离显示，判断以及报警子程序 (25)第六章误差分析与整改方案 (27)6.1超声波测距误差分析 (27)6.2针对误差产生原因的系统改进方案 (30)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (34)第一章汽车防撞系统的研究前提1.1汽车防撞系统的背景及现状1.1.1汽车防撞系统的背景国际上先进国家自80年代末开始研究汽车防撞系统。
基于单片机倒车防撞报警系统设计论文
基于单片机原理的倒车防撞控制系统【摘要】本文介绍了AT89S51单片机的性能及特点，设计了以其为核心的一种低成本、高精度、微型化、数字显示的汽车防撞报警器。
该防撞报警器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，可检测汽车运行中后方障碍物与汽车的距离，通过数显装置显示距离，并由发声电路根据距离远近情况发出警告声。
对防范汽车倒车事故的发生具有重要的意义。
【关键词】单片机;超声波;防撞;报警【Abstract】This paper introduces the properties and the characteristics of AT89S51, designs a impact-proof alarm with low cost, high precision, miniaturization, digital display taking it as the core . The impact-proof alarm takes SCM’s real-time control and data processing functions combine with the Ultrasonic ranging technology,the sensor technologies. It is able to detecte the distance of rear obstacle and the automobile, through digital display device shows by sound circuit distance, and according to the distance situation warned. It has the vital significance to prevent automobile reverse accident.【keywords】 Microcontroller; Ultrasonic; Impact-proof; Alarm目录引言 .................................................................................................................................................... 1系统设计的目标和任务..................................................................................................................1.1系统设计的基本要求...........................................................................................................1.2系统设计的思路...................................................................................................................1.3方案论证...............................................................................................................................1.3.1发送模块....................................................................................................................1.3.2接收模块....................................................................................................................2 AT89S51单片机与超声波雷达工作原理......................................................................................2.1 AT89S51单片机的概述.......................................................................................................2.2 AT89S51单片机的特点.......................................................................................................2.3 超声波简介..........................................................................................................................2.4超声波测距原理……...................................................2.5超声波测距误差分析…2.5.1 温度误差....................................................2.5.2 时间误差…… ..................................................2.6 影响超声波探测的因素…….............................................2.7 如何提醒车主.........................................................2.8 基于CX20106超声波测距的调试 ....................................................................................3系统软件部分设计..........................................................................................................................3.1 倒车雷达的工作原理图……...........................................................................................3.2超声波系统主流程图...........................................................................................................3.3超声波硬件设计与软件编程...............................................................................................3.3.1复位电路....................................................................................................................3.3.2显示电路....................................................................................................................3.3.3超声波发送与接收模块............................................................................................3.3.4 报警模块...................................................................................................................4 调试及性能分析.............................................................................................................................4.1 硬件调试..............................................................................................................................4.2 软件调试 (15)4.3测试结果与分析................................................................................................................... 5设计总结.......................................................................................................................................... 致谢 ....................................................................................................................................................引言随着我国经济的快速发展，交通运输车辆及私家用车的不断增加，不可避免的交通问题瞬时成为人们关注的问题。
[论文]超声波测距倒车报警
![[论文]超声波测距倒车报警](https://img.taocdn.com/s3/m/e566437d27284b73f242504a.png)
一、整体设计及原理超声波一般指频率在20 kHz以上的机械波，具有穿透性强，衰减小，反射能力强等特点。
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。
超声波测距原理简单，成本低，制作方便，但其传输速度受天气影响较大，不能精确测距；另外，超声波能量与距离的平方成正比衰减，因此，距离越远，灵敏度越低，从而使超声波测距方式只适用于较短距离。
目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为4～5 m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。
该倒车雷达系统采用单片机控制，如图1所示。
利用超声波实现无接触测距，并考虑测量环境温度对超声波波速的影响，而且通过温度补偿法对速度进行校正。
使用由集成数字传感器DS18B20构成的温度测量电路，可直接读取温度值，再根据温度补偿得出超声波在某一温度下的波速，由单片机计数脉冲个数获得传播时间，根据超声波测距原理测得并显示距离，再根据显示的距离控制蜂鸣器的发声频率。
1、超声波测距原理目前，利用超声波测距的方法有相位检测法、声波幅值检测法、渡越时间检测法三种。
相位检测的精度高，但检测范围有限；声波幅值检测易受反射波的影响；渡越时间检测工作方式简单、直观，在硬件控制和软件设计容易实现，其原理是检测从发射传感器发射超声波到经气体介质传播后接收传感器接收超声波的时间差，即渡越时间t。
距离s=ct／2(c为声速)，t可由单片机计脉冲个数的方法实现。
2、温度与声速的关系由于超声波也是一种声波，其声速v与温度T有关。
表1列出了几种不同温度下的声速。
使用时，若温度变化不大，则可视声速基本不变；若测距精度要求很高，则应通过温度补偿法予以校正。
一般情况下，利用v=331+0.60T进行温度补偿，以适应不同温度下的工作要求。
表2给出补偿后声速与温度的关系。
可以看出，0℃以下时声速值完全吻合；0℃以上最大误差不超过5％。
毕业设计-汽车倒车防撞报警系统-论文【范本模板】
毕业设计任务书专业电子工艺与管理超声波倒车雷达摘要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,提高了安全性.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,本文介绍了以SPCE061A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.利用SPCE061A 单片机所具备的单芯片语音功能,外接三个超声波测距模组，组成一个示例的倒车雷达系统,语音提示报警（0.35m～1.5m）范围内的障碍物。
关键词:倒车雷达超声波单片机SPCE061A目录第1章前言 (1)第2章实现功能 (2)第3章核心器件简介 (3)3。
1 SPCE061A (3)3。
1.1 SPCE061A简介 (4)3.1。
2 芯片特性 (4)3。
2 SPCE061A精简开发板 (4)3.3 超声波测距模组 (5)3.4 转接板 (9)第4章系统总体方案 (11)第5章系统硬件设计 (12)5。
1 SPCE061A精简开发板电路原理 (12)5.1。
1 SPCE061最小系统 (12)5。
1.2 电源模板 (12)5。
1.3 放音模板 (13)5.2 超声波测距模组电路原理 (13)5。
2。
1 超声波谐振频率发生电路、调理电路 (13)5。
汽车倒车防撞报警系统设计毕业设计论文
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汽车倒车防撞报警器毕业设计
本科生结业设计陈述之杨若古兰创作学院物理与电子工程学院专业电子信息工程论文题目：汽车倒车防撞报警器设计先生姓名指点教师班级学号完成日期：2014 年 12 月题目：汽车倒车防撞报警器物理与电子工程学院电子信息工程学号[摘要]本设计是以基于AT89S51单片机的超声波测距，可用作汽车停车平安辅助安装，该安装可以数码管显示驾驶员距妨碍物多远，并在距妨碍物必定警戒距离时发出警报声.使驾驶员在停车时能够更加平安，减少事故的发生.该设计硬件由单片机最小零碎、超声波发射与接收电路、供电与报警电路、数码显示电路构成.软件次要使用汇编说话进行.[关键词]AT89C51 超声波数码管测距传感器1设计任务与请求汽车业与电子业的不竭发展强大，使得这俩者之间变得愈来愈紧密，俩者的相结合，导致了电气一体化这一零碎的发生.在交通严重的今天,电子控制零碎技术可以使汽车的平安性得到很大的提升.广泛的来看其中次要有主动平安气囊，主动门锁，主动空调，主动导航，主动车窗，控制车灯，控制座椅，倒车防撞并液晶显示实时路况，主动诊断汽车故障等.在经济不竭发展的今天，汽车这类交通工具会愈来愈普及，这就会导致城市交通不竭拥堵，最次要的一点就是在停车时有一些驾驶员不敷当心或对妨碍物的预判距离缺乏导致发生摩擦与碰撞.如果驾驶能够提前晓得妨碍物距离多远、在哪里，就可和时采纳措施，如许就可以防止很多事故的发生.因而，很多平安零碎由此诞生，其可分为主动平安零碎与主动平安零碎.其中主如果主动平安零碎，而现阶段对主动平安零碎的研讨次要放在测距上面.本设计请求设计的汽车倒车防撞零碎能够无效的提醒驾驶员距妨碍物多远，并可手动设置在距妨碍物多远是发动报警，可无效的提高倒车平安性.（1）设计一套汽车倒车防撞报警零碎，请求有一台主机，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并数码显示选择的档位.（2）采取51系列单片机中的简易型产品AT89C2051作为地方处理器，选用公用配对的超声波组件，进行超声波旌旗灯号与电旌旗灯号的彼此转换，利用超声波传感器的选频特性，对接收到的超声波旌旗灯号进行幅值判断，从而达到分歧距离的选择与报警的目的.1、对全体电路的设计.2、超声波测距的计算.3、超声波测距的死区解决.4、按键对报警值的设置.2 设计方案2．1方案比较2.1.1 激光测距激光测距次要采取脉冲法和相位法.脉冲法就是测距仪发出激光后被测量物体反射后再次被测距仪接受，测距仪记录激光来回时间，以光速的大小乘以时间的一半来计算距离.相位法是采取无线电波的频率并对激光束进行幅度调制，以此来测量调制光来回以此发生的相位延迟，用调制光的波长算此相位延迟代表的距离.其长处是激光的测量距离很远、速度很快，测量精准.缺点是造价比较高.红外线测距的道理是利用红外线在碰到分歧距离的妨碍物时反射回来的强度分歧来进行测量.长处是造价廉价，缺点是不敷精准，方向性欠好.2.1.3 超声波测距超声波测距的道理是利用超声波在发射后碰到妨碍物后会反射回来，计录其从发射到反射回来的时间，然后以时间的一半乘以超声波在空气中传播的速度就可得出与妨碍物间的距离.超声波测距在中长距离的精度比红外线高，易于控制方向，能量耗费慢.造价比红外线高但少于激光，平安比较高.综合以上方案可以得出，方案三整体较优，故采取方案三.图2.2是电路整体结构框图，包含51单片机最小零碎，HC-SR04超声波测距模块，LED数码管显示电路，蜂鸣器报警电路和按键电路.51单片机在启动后由P0.1口发生脉冲旌旗灯号通过放大电路后传送到超声波发射探头，发生超声波，在发射电路启动时，单片机同时启动间断程序，利用间断定时器的计数功能记录从发射到接收超声波所用的时间.当接收到返回的超声波后，对单片机进行间断申请，履行内部间断子程序，开始计算距离.在选用器材时，最难选用的是超声波探头，HC-SR04超声波测距模块测距的精度最高可达3MM，而测试盲区仅为2CM，且内含超声波发射与接收器.超声波的发射与接收是分开的，所以必必请求俩个探头为同一水平线，为了减少因为测量距离和旌旗灯号在空气中传播而惹起的误差，请求俩探头不克不及靠太进，综合各种材料，HC-SR04俩探头间距大约为6CM，最符合本设计，故采取了HC-SR04超声波测距模块.其它器件分别是7*9万用板、STC89C51单片机、74hc573、40P IC座、20P IC座、4p母座、四位一体共阴数码管、9012三极管*5、2.2k电阻*5、220Ω电阻*8、10k电阻、5V有源蜂鸣器、103排阻、10uf电解电容、30pf瓷片电容*2、12MHZ 晶振、按键*3、自锁开关、DC电源插口、导线若干、焊锡若干、电池盒+DC电源插头.3 设计道理分析本设计汽车倒车防撞报警器次要利用HC-SR04超声波模块测量与被测物的距离，然后将其反馈给单片机，再通过数码管将其显示出来，用单片机来控制是否发出警报声，可通过按键来设置报警的距离，电源采取5 V稳压直流电源.下图3.1为全体电路道理图：图3.1 电路总道理图3.1.1 单片机的特性我们使用的AT89S51单片机是低电平、高功能CMOS 8位单片机，其带有4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高功能COMOS8的微处理器，履行速度最高可达90MHz，功耗很低.该器件有40引脚，速度较快，价格廉价，烧录方便，通过串口即可下载，还可以实此刻线编程.单片机的引脚如图3.2所示.图3.2 51单片机的引脚图3.1.2 单片机最小零碎3.1.3 复位电路为确保微机零碎中电路波动可靠工作，复位电路是必不成少的一部分，复位电路可在供电时提供复位旌旗灯号，当电源波动后撤消复位.电路图如图3.4所示：图3.4 复位电路3.1.4 晶振电路晶振电路是单片机零碎正常工作的包管，只要当单片机零碎正常工作是振荡器才会起振.当振荡器不起振，说明零碎出现了故障.晶振电路如图3.5所示：图3.5 晶振电路3.2 驱动显示电路及报警电路显示电路采取LED数码管显示，当超出已设定的距离时，蜂鸣器和LED可实现报警功能并可通过按键实现无限距离的调整.3.2.1 LED数码管显示电路LED数码管显示模块次要由一个4位一体的7段LED数码管构成.它是一个共阳极的数码管，每一名数码管的a,b,c,d,e,f,g和dp端相连在一路来接受单片机PI口所发生的段码.S1，S2，S3，S4引脚用来接受单片机P2口发生的段码.本零碎采取动态扫描方式.当数码管接收到段码后由COM端控制那一名数码管被点亮.在轮流点亮数码管的过程中，因为每个数码管被点亮的时间十分短暂，给人印象就是一组波动的数码显示.具体道理图如图3.6所示：图3.6 显示电路3.2.2 蜂鸣器和LED报警通过单片机给定分歧频率来使蜂鸣器发出报警声.模块如下图3.7所示：3.3 HC-SR04超声波测距模块3.3.1 HC-SR04超声波测距模块的功能特点HC-SR04超声波测距模块测距的精度最高可达3MM，而测试盲区仅为2CM，且内含超声波发射与接收器.反应速度快测量周期仅为10ms，俩个探头位于同一水平线，切距离大约为6cm.模块上另有LED唆使，方便观察和测试.道理如下：（1）可主动发送840KHZ的方波，检测旌旗灯号是否有返回；（2）必须给至多10us的高电平旌旗灯号；（3）当有旌旗灯号返回时，IO口输出一个高电平，此时超声波发射到返回的时间即是高电平持续的时间.（4）当TRIG从0变成1是，主控制板启动.（5）当超出10ms扔没有出现150us的0旌旗灯号时，暗示前方无妨碍.HC-SR04的外形及管脚排列如图3.8所示.（1）VCC为5V电源；（2）GND为地线；（3）TRIG触发控制旌旗灯号输入；（4）ECH0回响旌旗灯号输出.图外形及管脚排列图HC-SR04的电气参数如表3.9所示：图3.10 超声波模块由上时序图可看车，只需提供10us的一个脉冲触发旌旗灯号，就会轮回发出8个40KHz的脉冲.当检测到右回波旌旗灯号后则会输出回响旌旗灯号.回响电平输出与检测距离成反比.如许就可由旌旗灯号的发射与回响时间间隔计算出距离.距离=高电平时间*声速（340M/S）/2.3.4 按键设置电路通过按键来实现报警距离的更改，一个按键用来实现报警距离的增大，一个按键用来实现报警距离的减小，一个按键用来进入设置报警距离程序和确定更改的报警距离.按键电路如图3.12所示：：图3.12 按键电路图4 设计的过程零碎程序次要包含主程序、按键子程序、数码显示程序、报警子程序等.其全体框图如下图4所示：HC-RS04的测量距离值，按键控制无效距离限制，当测量的值超出预设值时，蜂鸣器发声报警.如图4.1所示：供电后单片机开始初始化，然后调用显示子程序，检测妨碍物是否存在，如果存在则读出距离值，此次运转结束，如果不存在则返回从头运转.显示数据子程序的次要功能就是把超声波模块测量后的结果经单片机处理终了的距离显示在数码管上.显示数据子程序流程图如图4.2所示.供电开始后，开始赋型和位，此次运转结束.报警子程序的次要功能是在距离值超出预警值时，能够使蜂鸣器发声从而达到报警的目的.报警子程序流程图如图4.3所示.当给单片机供电后，开始运转，若果测量距离超出预设值则蜂鸣器开始报警，此次运转结束，如果没有超出预设值，则不发出警报偏从头开始检测.按键子程序的次要功能是无效距离可调，功能键调整上限，再次功能键调整上限，再次按功能退出.按键子程序流程图如图4.4所示.当给单片机供电后，程序开始运转，按下按键开始设定无效距离，再次按下另一个确定按键，则确定此次的设定距离值，运转结束，如果没有按键进行设定或确定，则坚持原有设定值.5 设计的结果本汽车倒车防撞报警器安装以HC-SR04超声波测距模块为主体，中间频率是为40KHz，安装时坚持俩超声波探头在同一水平线上.其它硬件的组装和连线焊接按电路PCB图顺次连接即可.超声波测距须要测量的是从发射超声波到接收的时间差，其无效旌旗灯号即为经反射后的余波旌旗灯号，所以规避余波旌旗灯号时减小误差最次要的手段.超声波所能测量的最远距离与传感器的驱动功率、测量方法有很大关系.从理论上来说本设计零碎采取的超声波模块测距时存在的盲区大约为2 cm摆布，测量距离范围为2 cm～5 m，测量的误差比较小，测量显示值波动，可以精确到0.3 cm，能满足设计请求.下图5.1是电路的PCB图：图5.1 PCB图下图5.2为电路的仿真测试图：仿真测试图经实际距墙测量，本次的测量距离为40c m，距离基天性测准，蜂鸣器发生警报，且比较波动，测量情况如图5.3所示：图5.3 实际测试图测量距离为67cm，此时大于设定报警距离，蜂鸣器不发生警报.实际测量情况如图5.4所示：图5.4 实际测量情况显示下图为本设计调解距离的面板，初始设定距离为0.50cm，从开始数第一、第二个按钮为调节设定距离，第一个按钮增大按钮，第二个为减小按钮，第三个为复位、确定按钮.实际测量情况如图5.5所示：图7.5 测量情况显示6 总结思考6.1 误差分析本设计在计算和组装过程中会发生必定的误差，这是不成防止的，上面对一些可能的缘由进行分析：（1）分歧温度所惹起的误差本设计的次要误差缘由就是受分歧温度的影响形成的.由材料查询可知，当俩次测量的温差较大时，误差也比较大，而本设计主如果作为一个倒车雷达来使用，对精度请求不是很高，所以没有进行清除温度影响的设计.（2）分歧妨碍物质料分歧所惹起的误差分歧妨碍物会有分歧的概况，有的概况粗糙，有的概况光滑，在测试时，概况粗糙的妨碍物会导致超声波散射从而影响了返回旌旗灯号，导致误差的增大.（3）超声波模块的影响在安装时，超声波的发射与接收探头和妨碍物间会存在一个角度，这就导致返回旌旗灯号在进入接受探头时与接受探头也存在一个角度，从而导致了较大的误差.这类误差是可以利用发射能力强、散射小的探头，或多用几个探头来减小.（4）余波旌旗灯号的影响在测量时接收探头会收到必定的余波旌旗灯号，这类余波对误差影响很大，但这类误差可用软件算法来清除，使芯片在收到回波旌旗灯号时主动判定收到的旌旗灯号无效回波还是杂波，如果是杂波就忽略掉.如许就可清除余波旌旗灯号的影响.6.2 论文的改进本论文中可以实现基本的测距和报警功能，且测距精度可以达到0.3cm，测量盲区仅仅只要2cm，能够很好的进行距离的测量，控制也比较方便.但仍需改进，采取必定的算法和控制来使全部模型能够面临更复杂的情况，使停车时的平安性得到更大提升.假如驾驶员反应不及时或留意力不集中，不克不及及时采纳措施仍然会有风险，所以下一步布标是使车可以小于必定距离时主动刹车或加入一个液晶显示器，实时显示路况等，以此来使驾驶更加平安.上面是本设计的一些缺陷与进一步改进的一点建议：(1)本零碎还应当进一步来研讨是否可以在复杂的天气和路况上精准的测距及报警.(2) 在本零碎基础上，进一步开发智能导航，智能刹车等主动化零碎，使车辆的舒适性和主动平安性得到提高.在设计的过程中，碰到过很多成绩，在开始查阅材料的时候没能掌控住设计的核心，本设计其实质就是一个超声波测距报警仪器，认清实质后即可轻松的进行设计，在设计时，对于数码管显示是采取动态显示或静态显示迟疑了很久，后来在指点老师的引诱下决定了使用动态扫描显示的方式.因为在电路图的设计中电路的接收和发射是分开的，所以开始时不断以分开采取超声波探头来进行组装，但误差很大，后来在查阅相干材料和指点老师的帮忙下才采取了超声波集成模块，果然很快就调试好了.在编写关于超声波测距的程序时苦恼了很久，后来查阅了很多材料和请教导师后顺利完成了.在此感谢我的指点老师陈莉明.在全部结业设计阶段，陈莉明老师对于我设计方案的点窜和确定给了很大的帮忙.在实物连接时也给了我悉心的指点.在论文的点窜中也以严谨和负责的态度，在我论文的主体框架和细节部分给了很多建议.如果没有指点老师陈莉明老师和其他同学的帮忙，完成这个设计对我来说是很难的，所以对所有帮忙过我的老师和同学暗示深深的感谢.[参考文献][1] 阎石.数字电子技术基础(第5 版)[M]．高等教育出版社,2006.[2]华成英,童诗白.模拟电子技术基础(第4 版)[M].高等教育出版社,2006.[5]闫玉德, 等.MCS:51 单片机道理与利用:C说话版[M].机械工业出版社,2004.[6]丁金林.智能LRC测量仪的设计.苏州市职业大学学报.2010年第6期[7]王恩贵. 采取单片机的便携式LRC参数测试仪.国外电子测量技术.2008年第10期.[8]李华等．MCS-51单片机实用接口技术[M]．北京航空航天大学出版社．[9]黄川.智能电阻、电容、电感测试仪设计.科技资讯.2009.08.[10]周民德.微机道理与接口技术.北京：人民邮电出版社，2002.[11]刘新如何准确使用LRC测试仪测量电子元件[J].计量与测试技术,2006,33(5):2-4.[12]阮德生.主动测试技术与计算机仪器零碎设计[M]．西安：西安电子科技大学出版社，1997．[13]韦以明.基于传感中低Q电感的测量[J].古代电子技术,2007,1(11):138-140.[14]陈尚松,雷加,郭庆.电子测量与仪器[M].北京:电子工业出版社,2005.[15]梁小流，陈炳森，梁建和. 基于89S52汽车防撞雷达零碎设计[J]. 机电工程技术，2011，10(4)：49～51.Bumper car reversing alarmXiao Long MaPhysical and Electronic Engineering Electronics and Information Engineering No.11300024[Abstrac t] the design is based on ultrasonic distance measurement based on AT89S51 single chip microcomputer, can be used for vehicle parking safety auxiliary device, the device can display of digital tube driver from the obstacle far, and issued a warning sound at a distance from the obstacle must alert distance. So the driver can more safely in the parking reduce the accidents. The design of the hardware from the smallest single-chip system, an ultrasonic emitting and receiving circuit, power supply and an alarm circuit, digital display circuit. Software using assembly language.[keyword]AT89C51 ultrasonic digital tube ranging sensor附一：源程序/************************************************************************** *********************************//************************************************************************** *********************************/#include <reg52.H>//器件配置文件#include<intrins.h>sbit RX = P3^2;sbit TX = P3^3;sbit S1 = P1^4;sbit S2 = P1^5;sbit S3 = P1^6;//蜂鸣器sbit Feng= P2^0;//变量声明unsigned int time=0;unsigned int timer=0;unsigned char posit=0;unsigned long S=0;unsigned long BJS=50;//报警距离50CM//模式0正常模式1调整char Mode=0;bit flag=0;unsigned char const discode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0xff/*-*/}; unsigned char const positon[4]={0xfd,0xfb,0xf7,0xfe};unsigned char disbuff[4] ={0,0,0,0};unsigned char disbuff_BJ[4]={0,0,0,0};//报警信息//延时100msvoid delay(void) //误差0us{unsigned char a,b,c;for(c=10;c>0;c--)for(b=38;b>0;b--)for(a=130;a>0;a--);}//按键扫描{//+if(S1==0) {delay(); while(S1==0) {P1=P1|0x0f; }BJS++;if(BJS==151) {BJS=0;}}//-else if(S2==0) {delay(); while(S2==0) {P1=P1|0x0f; }BJS--;if(BJS==0) {BJS=150;}}//功能{delay();while(S3==0){P1=P1|0x0f;}Mode++;if(Mode==2){Mode=0;}}}/************************************************************************** ********************************///扫描数码管void Display(void){//正常显示if(Mode==0){if(posit==0)//数码管的米标记{P0=(discode[disbuff[posit]])|0x80;}else{P0=discode[disbuff[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=3)posit=0;P1=positon[4];P0=0x77;}//报警显示else{if(posit==0)//数码管的米标记{P0=(discode[disbuff_BJ[posit]])|0x80;}else if(posit==3){P0=0x76;}else{P0=discode[disbuff_BJ[posit]];}P1=positon[posit];if(++posit>=4)posit=0;}}/************************************************************************** ********************************///计算void Conut(void){time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;S=(time*1.7)/100; //算出来是CMif(Mode==0){if((S>=700)||flag==1) //超出测量范围显示“-”{Feng=0;flag=0;disbuff[0]=10; //“-”disbuff[1]=10; //“-”disbuff[2]=10; //“-”}else{//距离大于报警距if(S<=BJS){Feng=0;}else{Feng=1;}disbuff[0]=S%1000/100;disbuff[1]=S%1000%100/10;disbuff[2]=S%1000%10 %10;}}else{Feng=1;disbuff_BJ[0]=BJS%1000/100;disbuff_BJ[1]=BJS%1000%100/10;disbuff_BJ[2]=BJS%1000%10 %10;}}/************************************************************************** ********************************///定时器0void zd0() interrupt 1 //T0间断用来计数器溢出,超出测距范围{flag=1; //间断溢出标记}/************************************************************************** ********************************///定时器1void zd3() interrupt 3 //T1间断用来扫描数码管和计800MS启动模块{TH1=0xf8;TL1=0x30;Key_();Display();timer++;if(timer>=400){timer=0;TX=1; //800MS 启动一次模块_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;}}/************************************************************************** ********************************///主函数void main(void){TMOD=0x11; //设T0为方式1，GATE=1；TH0=0;TL0=0;TH1=0xf8; //2MS定时TL1=0x30;ET0=1;//答应T0间断ET1=1; //答应T1间断TR1=1; //开启定时器EA=1;//开启总间断while(1){while(!RX);//当RX为零时等待TR0=1;//开启计数while(RX);//当RX为1计数并等待TR0=0;//关闭计数Conut();//计算}}。
汽车倒车雷达预警系统研究论文
武汉理工大学硕士学位论文汽车倒车雷达预警系统研究姓名：吴妍申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：袁佑新20070401摘要本文研究了‘种汽车倒车雷达预警系统。
该系统在常见的汽车倒车预警装置的基础上采用计算机控制技术和超声波测距技术，通过显示障碍物与汽车的距离并根据其距离远近实时发出报警，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，提高了驾驶安全性。
本文在研究汽车倒车雷达预警系统过程中，运用理论分析、电路设计和计算机仿真等研究手段，完成了倒车雷达预警系统硬件和软件的设计，采用了模糊控制算法，进行了系统的计算机仿真。
本文在查阅、分析国内外倒车雷达系统相关技术的基础上，结合最新研究成果，对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研‘究。
该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，构建了倒车雷达预警系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的可视倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以ＡＴ８９Ｓ５２单片机为主控单元的系统硬件和软件设计，并对该系统进行了试验和误差分析，给出了本系统的稳定性指标。
试验结果显示，该系统对室内有限距离的距离测量具有较高的精度，实现了倒车提示和距离报警功能，其主要技术指标达到了系统设计要求，并通过系统仿真研究，验证了系统的可靠性和可行性。
关键词：倒车雷达，超声波测距，模糊控制，系统仿真第１章绪论１．１课题概述１．１．１课题的题目及来源课题的题目：汽车倒车雷达预警系统研究课题来源：企业预研究项目１．１．２课题研究的背景随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降，越来越多的家庭拥有自己的汽车。
在享受汽车给我们带来的便利同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。
一方面汽车的数量逐年增加，公路、街道、停车场和车库拥挤不堪，可转动的空间越来越少；。
另一方面，新司机及非专职司机越来越多，因倒车引起的纠纷越来越多，车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生。
汽车倒车防撞报警器的设计
语音电路........................................................................................................................ 7 软件部分设计................................................................................................................ 8 调试与优化.................................................................................................................. 10
III
商丘学院本科毕业设计(论文)
1
1.1 课题研究背景及意义
绪论
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
基于超声波测距的倒车报警系统设计
基于超声波测距的倒车报警系统设计一、本文概述Overview of this article随着汽车工业的快速发展和智能化技术的进步，车辆安全性能越来越受到人们的关注。
倒车安全作为其中的重要环节，直接关系到驾驶员和行人的安全。
因此，设计一种高效、可靠的倒车报警系统显得尤为重要。
本文旨在探讨基于超声波测距技术的倒车报警系统设计。
With the rapid development of the automotive industry and the advancement of intelligent technology, vehicle safety performance is receiving increasing attention from people. Reverse safety, as an important aspect, directly affects the safety of drivers and pedestrians. Therefore, designing an efficient and reliable reverse alarm system is particularly important. This article aims to explore the design of a reverse alarm system based on ultrasonic ranging technology.超声波测距技术以其非接触、高精度、响应速度快等优点，在倒车报警系统中具有广泛的应用前景。
通过发射超声波并接收其回波，可以精确测量车辆与障碍物之间的距离，从而及时提醒驾驶员，避免发生碰撞事故。
Ultrasonic ranging technology has broad application prospects in reverse alarm systems due to its non-contact, high precision, and fast response speed advantages. By emitting ultrasonic waves and receiving their echoes, the distance between the vehicle and obstacles can be accurately measured, thereby timely alerting the driver and avoiding collision accidents.本文将详细介绍基于超声波测距的倒车报警系统的设计原理、硬件组成、软件编程以及实际应用效果。
汽车倒车防撞报警系统硬件设计【文献综述】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化汽车倒车防撞报警系统硬件设计1前言部分随着汽车保有量的迅速增加以及城市市区的密集化, 目前公路上、停车场上的汽车越来越多, 交通也越来越拥挤。
由于空间的有限性, 汽车在公路上行驶或者出入停车场时, 其倒车、转弯的机率大大增加, 而驾驶员的视线由于受到限制, 尾撞和刮擦事故时有发生。
因此, 具有自动报警功能的汽车倒车防撞系统对汽车的安全行驶具有重要意义。
而且随着国民经济的高速发展,我国汽车的拥有量在大幅增加,造成道路拥堵,交通事故频发,给人们的生命和财产安全带来了巨大的损失。
安全驾驶已经成为大家关注的焦点,其中汽车防撞系统的设计和需求显得非常重要和迫切。
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报警系统势在必行[1]。
在汽车倒车时, 汽车倒车防撞报警系统会不断显示汽车尾部与障碍物之间的距离, 当达到预先设置的阈值范围内时, 防撞报警系统就会发出不同的报警声信号, 以提醒驾驶员及时正确地处理情况, 避免碰撞, 提高其安全性。
2主题部分倒车系统是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶者周围障碍物的情况。
该系统解除了泊车，倒车和启动车辆时给驾驶者所引起的困惑，并帮助驾驶者扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。
对于驾驶新手来说，这一产品更是能有效地预防车后盲区所造成的交通事故。
倒车系统正在引起人们越来越多的关注[3]。
系统组成和工作原理：倒车雷达通常由智能控制器、摄像头、超声波传感器(俗称探头)、显示设备、语音设备等部分组成。
倒车雷达利用超声波测距原理工作。
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，使其停车或倒车更容易、更安全。
毕业论文---汽车倒车报警系统的设计(含外文翻译)
学士学位论文汽车倒车报警系统的设计目录摘要 (I)1 前言 (1)1.1论文设计的目的及意义 (1)1.2国内外的发展概况及存在的问题 (1)1.3论文的主导思想 (2)1.4系统设计中要解决的问题 (2)2 设计方案 (3)2.1 方案设计与论证 (3)2.1.1 控制芯片的选择 (3)2.1.2 测距传感器选择 (3)2.1.3 距离显示系统的设计 (4)2.1.4 声音报警设计 (4)2.2 系统的总体结构 (4)3 硬件电路设计 (5)3.1 主控单元设计 (5)3.1.1 主控芯片介绍 (5)3.1.2 最小系统 (7)3.1.2.1 复位电路 (7)3.1.2.2 晶振电路 (8)3.2 超声波测距单元设计 (9)3.2.1 超声波测距原理 (9)3.2.2 超声波发射电路 (10)3.2.3 超声波接收电路 (11)3.3 LED 距离显示器 (12)3.4 声光报警电路 (14)3.5 性能优化及改进 (15)4 软件程序设计 (17)4.1 主程序的设计 (17)4.2 中断处理程序设计程序 (17)4.2.1 定时中断程序 (17)4.2.2 外部中断程序 (19)5 结论 (21)5.1 设计成果 (21)5.2 展望 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)I汽车倒车报警系统的设计摘要：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单片机的倒车防撞报警系统。
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。
论文概述了超声波检测的基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。
对于系统的一些主要参数进行了讨论，并且在介绍超声波测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
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，并对系统各个设计单元的原理进行了介绍。
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课程论文题 目：汽车倒车报警系统分析 学生姓名：学 院：能源与动力工程学院 班 级：交通运输10-2班 指导教师：2014年 1 月 3 日学校代码： 学 号：内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书课程名称：汽车电子控制技术学院：能源与动力工程学院班级：学生姓名：学号： _ 指导教师：陈永艳一、题目汽车倒车报警系统分析二、目的与意义根据《汽车电子控制技术》课程学习的知识，系统分析汽车倒车报警系统结构组成及基本的工作原理，掌握汽车电子控制系统的基本结构与原理。
三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）根据参考文献，系统学习并分析汽车倒车报警系统结构组成及基本的工作原理；按照《内蒙古工业大学课程设计说明书（论文）书写规范》撰写课程论文。
四、工作内容、进度安排18周周末：根据任务书要求，查阅、学习相关参考文献；19周周一：提交论文提纲；19周周二—周四：根据指导教师修改后的论文提纲撰写论文初稿；19周周四—周五：根据指导教师对论文的修改意见修改论文；19周周五：提交论文。
五、主要参考文献[1] 刘修文.实用电子电路设计制作[M]. 北京：中国电力出版社，2011[2] 胡萍. 超声波测距仪的研制[J]. 计算机与现代化，2010(10):54-56.[3] 陈有卿, 谢刚,新颖电子模块应用手册[M]. 北京：机械工业出版社，2010[4] 电子报社．电子报2010年合订本下[J] ．成都：四川科学技术出版社．2010[5] 刘福太，梁发麦，魏书田，林红文.黄版电子电路[M].北京：科学出版社，2011审核意见同意。
系（教研室）主任（签字）赵明智指导教师下达时间2013 年12 月27 日指导教师签字：_______________摘要本文介绍了汽车倒车报警系统,文章采用分模块方式，对整个系统的硬件与软件设计进行分析，其中硬件部分着重介绍了超声波探测器、单片机AT89C51控制芯片、外围电路和报警电路等。
设计中采用了性能比较好的超声波传感器CSB40，从发射头发射的信号通过障碍物反射所得的信号接收，信号放大，再通过单片机直接处理，然后把处理后的信号通过驱动器驱动扬声器播放出声音，同时通过显示电路显示倒车距离。
整个系统采用单片机通讯方式，介绍了单片机接口与控制器之间的通讯，以及该系统的程序流程。
除此之外，还说明了PCB板的制作、电路的安装与调试的有关内容。
关键字：超声波倒车报警 AT89C51目录一、引言 (3)二、汽车倒车报警系统的思路 (4)2.1系统总体方案 (4)2.2超声波测距原理 (4)三、汽车倒车报警系统的电路组成及原理分析 (5)3.1主控部分 (5)3.2复位部分 (6)3.3显示部分及驱动部分 (7)3.4超声波发射接收部分 (8)3.4.1超声波发射部分 (8)3.4.2超声波接收部分 (9)3.5报警部分 (10)四、汽车倒车报警系统的主程序流程图 (11)五、汽车倒车报警系统的装配与调试 (11)5.1基本电路板检查 (12)5.2主控模块调试 (12)参考文献 (13)一、引言为了巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决问题的能力，提高组成系统、调试的动手能力，开展了本次毕业设计。
毕业设计课题为汽车倒车报警系统的设计与制作。
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，应用于汽车停车的前后左右防撞的近距离，低速状况，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，同样具有声波传输的基本物理特性——折射、反射、干涉、衍射、散射。
超声波测距即是利用其反射特性，当车辆后退时，超声波距离传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置，并利用指示灯及蜂鸣器把车辆到障碍物的距离及位置通知驾驶人员，起到安全的作用。
二、汽车倒车报警系统的思路2.1系统总体方案从倒车防撞报警器的使用场合来讲，必须是采用反射型传感器才能满足实际使用中的要求，从目前的无线电技术出发，主要可采用超声波传感器和红外反射型传感器。
本设计选择超声波型。
基于超声波型：利用超声波传感器CSB40，它是一种性能优良的发射与接收配对的传感器。
该系统主要用电磁式输出与输入振荡电路，所输入的信号经过放大，直接发送到单片机AT89C51单片机进行处理，通过编程可以进行自动控制。
具体系统框图如图1-1所示。
图 1-1 汽车倒车报警系统框图2.2超声波测距原理超声波传感器分机械方式和电气方式两类，它实际上是一种换能器，在发射端它把电能或机械能转换成声能，接收端则反之。
本次设计超声波传感器采用电气方式中的压电式超声波换能器，它是利用压电晶体的谐振来工作的。
它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声波。
反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，就成为超声波接收器。
在超声波电路中，发射端输出一系列脉冲方波，脉冲宽度越大，输出的个数越多，能量越大，所能测的距离也越远。
超声波发射换能器与接收换能器其结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志。
超声波测距的方法有多种：如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。
本设计采用往返时间检测法测距。
其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波，借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲，其所经历的时间即往返时间，往返时间与超声波传播的路程的远近有关。
测试传输时间可以得出距离。
假定s为被测物体到测距仪之间的距离，测得的时间为t／s，超声波传播速度为v ／m/s表示，则有关系式(1)s=vt/2 (1)在精度要求较高的情况下，需要考虑温度对超声波传播速度的影响，按式(2)对超声波传播速度加以修正，以减小误差。
v=331．4+0．607T (2) 式中，T为实际温度单位为℃，v为超声波在介质中的传播速度单位为m／s。
表1 一些温度下的声速-30 -20 -10 0 10 20 30温度T／°C声速／m/s 313 319 322 331 337 344 350三、汽车倒车报警系统的电路组成及原理分析3.1主控部分本次设计采用了常见的AT89S51单片机为核心处理器。
AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80S51引脚结构， AT89C51具有40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 Bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
AT89C51单片机共有40个引脚，其引脚图如图所示。
图3-1 单片机引脚图3.2复位部分单片机AT89C51作为主控芯片，控制整个电路的运行。
单片机外围需要一个复位电路，复位电路的功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤消复位信号。
为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。
该设计采用含有电阻的复位电路，复位电路可以有效的解决电源毛刺和电源缓慢下降等引起的问题，在电源电压瞬间下降时可以使电容迅速放电，一定宽度的电源毛刺也可令系统可靠复位。
在系统上电的瞬间，RST与电源电压同电位，随着电容的电压逐渐上升，RST电位下降，于是在RST形成一个正脉冲。
只要该脉冲足够宽就可以实现复位。
当人按下按钮S1时，直接连接电源，待S1弹起后，C再次充电，实现手动复位。
复位电路的设计图如图3-2所示。
图3-2 复位电路图3.3显示部分及驱动部分四段数码显示管有两种，一种是共阳极数码管，其内部是由八个阳极相连接的发光二极管组成；另一种是共阳极数码管，其内部是由四个阳极相连接的发光二极管组成。
二者原理不同但功能相同。
本设计的数据显示选用四个共阴极四段数码管，其外形和内部结构如图3-3所示。
图3-3 四位数码管结构图而LED显示电路就像单片机系统的眼睛，实时地向人们传递着系统工作的各种状态信息和处理结果。
因此，高效、方便的LED显示驱动电路是构成完善的单片机系统必不可少的元素。
其驱动电路如图3-4所示。
图3-4 数码管驱动电路图3.4超声波发射接收部分3.4.1超声波发射部分超声波发射部分是为了让超声波发射换能器CSB40T能向外界发出40 kHz左右的方波脉冲信号。
40 kHz左右的方波脉冲信号的产生通常有两种方法：采用硬件如由555振荡产生或软件如单片机软件编程输出，本系统采用后者。
编程由单片机P1.0端口输出40 kHz 左右的方波脉冲信号，由于单片机端口输出功率不够，40 kHz方波脉冲信号分成两路，送给一个由74HC04组成的推挽式电路进行功率放大以便使发射距离足够远，满足测量距离要求，最后送给超声波发射换能器以声波形式发射到空气中。
发射部分的电路如图5所示。
图中输出端上拉电阻一方面可以提高反向器74HC04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡的时间。
图3-5 超声波发射电路图从图中可知，当输入的信号为高电平时，上面经过两级反向CSB40T的1引脚为高电平，下面经过一级反向后为低电平；当输入信号为低电平时，正好相反，实现了振荡的信号驱动CSB40T，只要控制信号接近40kHz，就能产生超声波。
74HC04芯片介绍：该74HC04是高速的硅栅CMOS器件，并兼容低功耗肖特基的TTL。
74HC04提供的6个颠倒缓冲器。
其管脚图如图3-6所示。
图3-6 74HC04管脚图74HC04是内含6组相同的反相器。
即1A输入高电平，1Y输出低电平。
3.4.2超声波接收部分超声波接收包括接收探头，信号放大以及波形变换电路三部分，超声波接收探头必须与发送探头相同的型号，否则可能导致接收效果甚至不能接收。
由于超声波接收探头的信号非常弱，所以必须用放大器放大，放大后的正弦波不能被微处理器处理，所以必须经过波形变换。
本次设计为了降低调试难度，减少成本，提供系统可靠性，所以我们采用了一种用在彩色电视机上面的一种红外接收检波芯片CX20106，由于红外遥控的中心频率在38kHz，和超声波的40kHz很接近，所以可以用来做接收电路。
CX20106是日本索尼公司的产品，采用单列8引脚的直插式封装，内部包含自动偏置控制电路、前置放大电路、带通滤波、峰值检波、积分比较器、斯密特整形输出电路，配合少量外接元件就可以对38kHz 左右的信号的接收与处理，该芯片内部如图3-7所示。