基于单片机的汽车倒车提示及测速系统设计
基于单片机的倒车防撞预警系统毕业设计
基于单片机的倒车防撞预警系统毕业设计倒车防撞预警系统是一种能够帮助驾驶员在倒车过程中避免碰撞的设备。
本文基于单片机设计了一种倒车防撞预警系统，并进行了详细的介绍。
该系统主要由倒车传感器、控制电路、显示屏和蜂鸣器组成。
其中，倒车传感器用于检测车辆周围的障碍物，通过将传感器输出的数据传给控制电路进行处理。
控制电路根据接收到的传感器数据，计算出障碍物与车辆的距离，并控制显示屏和蜂鸣器发出相应的警报。
在设计中，我们选择了超声波传感器作为倒车传感器，因为它能够准确地测量障碍物与车辆的距离。
我们将超声波传感器固定在车辆的后部，并将其与单片机相连。
当车辆开始倒车时，超声波传感器开始工作，并将检测到的障碍物距离传给单片机。
单片机接收到传感器数据后，根据一定的算法计算出车辆与障碍物的距离，并根据距离的大小决定是否发出警报。
为了方便驾驶员了解障碍物的距离，我们在车辆驾驶室内安装了一个显示屏，用于显示障碍物与车辆的距离。
当障碍物与车辆的距离小于一定值时，系统还会通过蜂鸣器发出警报，提醒驾驶员注意。
在系统的设计过程中，我们考虑到了多种因素。
首先，我们要确保传感器的数据准确性，要选择合适的传感器并进行校准。
其次，我们要考虑到驾驶员对系统的操作是否方便，要保证显示屏和蜂鸣器能够清晰地传达信息。
最后，我们还要考虑系统的可靠性和稳定性，要进行充分的测试和优化。
倒车防撞预警系统可以提高驾驶安全性，避免驾驶员在倒车过程中因为盲区而发生碰撞。
我们通过基于单片机的设计，实现了一个简单有效的倒车防撞预警系统。
通过这个设计，我们还深入了解了单片机的应用和原理。
希望这个设计能够对相关领域的研究和开发工作提供一些参考和启示。
基于单片机控制的汽车倒车雷达实时超声波测距系统设计毕业设计(论文)
兰州工业高等专科学校毕业设计（论文）题目：基于单片机控制的汽车倒车雷达实时超声波测距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：AT89C51;超声波；测距AbstractWith the development of science and technology, the improvement of people's standard of living, speeding up the development and construction of the city. urban drainage system have greatly developed their situation is constantly improving. However, due to historical reasons many unpredictable factors in the synthesis of her time, the city drainage system. In particular drainage system often lags behind urban construction. Therefore, there are often good building excavation has been building facilities to upgrade the drainage system phenomenon. It brought to the city sewage, and it is clear to the city sewage and drainage culvert in the sewage treatment system. comfort is very important to people's lives. Mobile robots designed to clear the drainage culvert and the automatic control system Free sewage culvert clear guarantee robot, the robot is designed to clear the culvert sewage to the core. Control System is the core component of the development of ultrasonic range finder. Therefore, it is very important to design a good ultrasonic range finder.At the core of the design using AT89C51low-cost, high accuracy, Micro figures show that the ultrasonic range finder hardware and software design methods. Modular design of the whole circuit from the main program, pre subroutine fired subroutine receive subroutine. display subroutine modules form. SCM comprehensive analysis of the probe signal processing, and the ultrasonic range finder function. On the basis of the overall system design, hardware and software by the end of each module.The research has led to the discovery that the software and hardware designing is justified, the anti-disturbance competence is powerful and the real-time capability is satisfactory and by extension and upgrade, this system can resolve the problem of the car availably, building construction the position of the workplace and some industries spot supervision.Key words:AT89C31; Silent Wave；Measure Distance目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)I.1 课题设计的目的及其意义 (1)I.2 超声波测距系统的设计思路 (1)I.3 课题设计的任务和要求 (3)1 课题的方案设计与论证 (4)1.1 系统整体方案的设计 (4)1.2 系统整体方案的论证 (4)2 系统的硬件结构设计 (4)2.1 单片机的功能特点及测距原理 (5)2.2 超声波发射电路的设计 (6)2.3 超声波接收电路的设计 (7)2.4 超声波测距系统的硬件电路设计 (8)3 系统软件的设计 (9)3.1 超声波测距仪的算法设计 (9)3.2 主程序流程图 (10)3.3 超声波发生子程序与超声波接受中断程序 (11)3.4 系统的软硬件的调试 (12)总结 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录一超声波测距电路原理图 (16)附录二超声波测距电路版图....................................附录三程序清单. (17)绪论Ⅰ.1课题设计的目的及意义Ⅰ.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。
基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现分析
• 147•本文针对以单片机为基础的倒车防撞预警系统的设计及实现展开具体论述分析，以期能够对倒车防撞预警系统的设计起到一定借鉴意义。
1 倒车防撞预警系统硬件电路的设计1.1 超声波发射和回波接收电路关于超声波发射和回波接收电路，其主要用于增大对超声波传感器起到驱动作用脉冲电压的幅值，确保电和声之间的良好转换，加大超声波发射的实际距离；同时借助于兼具收发作用的传感器针对返回的超声波实施转换，使其变为较为微弱的电信号。
1.2 超声波电信号放大电路电路图如图1所示。
1脚为超声波信号的输入端口，RC 串联网络在2脚和地面间进行连接，其是内部前置放大电路中负反馈网络系统中重要的构成部分。
利用电阻R 5的数值针对前置放大电路确立出增益。
R 5的阻值变小，相应负反馈也会变弱，放大倍数也会与之加大；相反，放大倍数就会变小。
检波电容C 3连接在3脚和地面间，适宜针对电容大小做出改变，能够变更整形电路与超声波电信号放大的灵敏程度以及抵抗外界干扰的水平。
C 3电容越大，灵敏程度越低，抵抗外界干扰的水平也就越强；C 3电容越小，灵敏程度越高，抵抗外界干扰的水平也就越弱，容易出现错误的动作。
将一个电阻接到5脚和电源之间，用来对内部带通滤波电路中心频率加基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现分析德州职业技术学院 袁秀珍图1 超声波放大和整形电路图2 单片机控制电路与显示、报警电路以设定。
如果R 6=200K Ω，则f 0=40KHz 。
将一个积分电容接到6脚和地面间，标准量值设定为330pF 。
若是这一电容量值过大，会减短实际探测距离。
7脚为电路集电极开路输出的位置，R 7为这一引脚的上拉电阻。
在电路中没有输入信号的过程中，7脚会输出高电平，当针对信号实施整形及放大处理操作之后，7脚就会输出负脉冲电压。
1.3 单片机控制电路及显示、报警电路具体电路图如图2所示，因为整个系统采用单片机的输入和输出端口很少，不对延伸功能加以考虑时，仅仅从够用和缩减成本投入的层面进行考虑，应用AT 89C2051单片机当作控制电路的关键性部件，该单片机包含20引脚，有15个I/O 端口，两个价格便宜且占据空间较小的16位定时器/计数器。
基于单片机的汽车倒车提示及测速系统设计
基于单片机的汽车倒车提示及测速系统设计于娟【期刊名称】《自动化技术与应用》【年(卷),期】2013(032)001【摘要】This paper introduces the backing alarm and speed measuring system of automobile based on single chip microcomputer. Single chip microcomputer (SCM) AT89C51 is adopted as master controller in this system. The principle of ultrasonic distance measuring and photoelectric switch speed measuring are applied in the system to implement the backing alarm and speed measuring function of automobile. The structure system of hardware and software are designed. Experimental result showes that this system has the characteristics of simple structure, practical operation, low cost and so on.%介绍了一种基于单片机的汽车倒车提示及测速系统,该系统采用AT89C51作为主控制器,利用超声波测距以及光电开关测速原理,实现汽车倒车提示及测速功能,并给出了系统的硬件电路及软件部分设计.实验表明,该系统具有结构简单、操作方便、成本低等特点.【总页数】3页(P105-107)【作者】于娟【作者单位】攀枝学院电气信息工程学院四川攀枝花617000【正文语种】中文【中图分类】TP368.1【相关文献】1.基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计 [J], 明立娟;黄鑫2.基于AT89C51单片机的汽车倒车智能防撞系统设计 [J], 韩利凯;韩旭3.基于1760语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计 [J], 苏巧平;刘原;纪利琴4.基于单片机的汽车倒车测距系统设计 [J], 杨秋贤5.基于单片机的超声波测距汽车倒车防撞系统设计 [J], 李杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《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。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计(含程序)
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。
基于单片机的倒车防撞预警系统设计
基于单片机的倒车防撞预警系统设计倒车防撞预警系统是一种广泛应用于汽车上的辅助设备，可以帮助驾驶员在倒车过程中避免与障碍物发生碰撞。
本文将介绍一个基于单片机的倒车防撞预警系统的设计。
一、系统设计方案1.硬件设计部分：(1)超声波传感器：用于检测倒车车辆后方距离的变化，一般使用多个超声波传感器进行检测。
(2) 单片机（如Arduino）：用于接收超声波传感器的信号并进行处理，同时控制显示器和蜂鸣器发出预警信号。
(3)显示器：用于显示倒车车辆后方的障碍物距离，可以使用LCD显示屏。
(4)蜂鸣器：用于发出声音预警信号，提醒驾驶员注意。
2.软件设计部分：(1)超声波传感器信号处理：单片机接收超声波传感器的信号，并进行滤波和幅值处理，得到障碍物距离值。
(2)倒车距离显示：将障碍物距离值显示在LCD屏幕上，可以设计多级警戒区，显示不同距离范围内的预警信息。
(3)声音预警：当距离过近时，单片机控制蜂鸣器发出声音预警信号，提醒驾驶员注意。
二、系统实现步骤1.硬件实现：(1)连接超声波传感器：按照超声波传感器的规格书连接传感器与单片机。
(2)连接LCD显示屏：将LCD显示屏连接到单片机。
(3)连接蜂鸣器：将蜂鸣器连接到单片机。
2.软件实现：(1)单片机初始化：初始化单片机，设置IO口的输入输出模式和引脚功能。
(2)读取超声波传感器信号：通过IO口读取超声波传感器的信号，并进行幅值处理，得到障碍物距离值。
(3)显示距离信息：将障碍物距离值显示在LCD显示屏上，可以设计多级警戒区，显示不同距离范围内的预警信息。
(4)发出声音预警信号：当距离过近时，单片机控制蜂鸣器发出声音预警信号，提醒驾驶员注意。
三、系统测试和优化1.测试：将倒车防撞预警系统连接到倒车车辆上，进行实际测试。
测试过程中要注意校准超声波传感器和LCD显示屏的正确读数，以及蜂鸣器声音的预警效果。
2.优化：根据实际测试结果优化系统设计，可考虑加入其他传感器，如摄像头等，提高系统的准确性和可靠性。
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。
基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现
毕业论文（设计）题目：基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现学生学号：作者姓名：指导教师：完成日期：系专业班摘要文中首先阐述了超声传感器的原理及特性；对于测距系统的超声波频率、信号脉冲、器件型号等主要参数进行了讨论；在介绍了超声测距各模块功能的基础上，提出了系统的总体构成并对测距系统发射、接收、检测、显示及报报警部分的硬件设计方案进行了论证。
根据系统要求采用模块化的编程思路完成系统的算法设计，实现超声发射和距离显示功能。
最后通过软硬件的综合调试实现短距离超声测距系统的基本功能。
硬件电路包括滤波电路、放大电路和整形电路。
滤波电路的作用是滤掉一些噪声；因为超声波传感器是通过振动产生电流的，所产生的电流非常微弱，所以我们需要放大电路；而单片机只接收方波，所以要对放大的电流进行整波，这样单片机就可以正常工作了。
关健词：超声波；传感器；预警。
ABSTRACT. In the article first elaborated the supersonic sensor's principle and the characteristic; Regarding range measuring system's supersonic wave frequency, the signal pulse, the component model and so on main parameter has carried on the discussion; In introduced in the supersonic range finder various modules function's foundation, proposed system's overall constitution and to the range measuring system launch, the receive, the examination, the demonstration and the newspaper warning part's hardware design plan has carried on the proof. Requests according to the system to use modular the programming mentality to complete system's algorithm design, realizes the supersonic launch and the range-amplitude display function. Finally realizes the short distance supersonic range measuring system's basic function through software and hardware's synthesis debugging. ardware circuit including filter circuit, amplifying circuit and waveshaping circuit. Filter circuit's function filters out some noises; Because the ultrasonic sensor is produces the electric current through the vibration, produces the electric current is weak, therefore we need the amplifying circuit; But the monolithic integrated circuit only receives the square-wave, must therefore carry on the entire wave to the enlargement electric current, such monolithic integrated circuit might the normal work.Keywords: Ultrasonic；sensor；目录摘要 (II)ABSTRACT (III)目录 (1)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 倒车防撞预警系统的研究现状 (1)1.3倒车防撞预警系统设计的主要工作 (2)第二章倒车防撞预警系统方案研究与选择 (3)2.1总体设计方案 (5)2.3 超声波探测盲区问题及改进方案 (7)2.4 超声波的最大有效探测距离的问题及改进方案 (8)2.5 超声波反应速度问题及改进方案 (8)2.6 系统的特点和性能 (9)2.6.1系统的组成特点以及功能 (9)2.6.2 倒车防撞预警系统的组成体系结构 (9)第三章倒车防撞预警系统的硬件设计 (11)3.1系统结构框图 (11)3.1.1超声波发射电路 (11)3.1.2超声波接收电路 (12)3.1.3 温度采集及V/F转换电路 (13)3.1.4声光报警电路 (13)3.2 超声波测距原理 (4)3.3 超声波测距误差分析 (13)3.4 超声波传感器的工作原理及特性 (14)3.5 超声波发射电路设计 (15)3.5.1 单片机 (16)3.5.2 时钟电路的设计 (17)3.5.3 复位电路的设计 (18)3.5.4 温度补偿电路 (19)3.6 倒车防撞预警系统控制部分的电路的分析与设计 (20)第四章系统软件设计 (22)4.1 主程序设计 (22)4.2 子程序设计 (24)第五章总结和展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第一章绪论1.1 概述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。
毕业设计(论文)基于单片机汽车倒车测距仪的设计
基于单片机汽车倒车测距仪的设计班级专业所在系学号指导老师目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)第二章超声波的介绍 (4)2.1超声波的发展史 (4)2.2 超声波的特点 (4)2.3超声效应 (5)2.4超声波的应用 (5)第三章单片机的介绍 (7)3.1 单片机的定义 (7)3.2 单片机的发展过程 (7)3.3 单片机的特点 (7)3.4 单片机的应用 (8)3.5 C8051F单片机的介绍 (8)第四章汽车倒车测距仪的硬件设计 (12)4.1 设计的思路 (12)4.2 设计的重点与难点 (12)4.3硬件设计的基本原理及原理图 (12)第五章超声波汽车倒车测距仪软件设计 (16)5.1 主程序编制及流程图 (16)5.2 中断服务程序的流程图及编制 (18)5.3 显示距离子程序和延时子程序 (18)5.4信号处理程序 (19)5.5程序中有关存储器，寄存器及标志位的内容及用途 (22)第六章总结............................................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 (23)致谢..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
汽车倒车测距仪的设计摘要：本文利用超声波传输中距离与时间的关系采用C8051F单片机进行控制及数据处理设计出了能精确测量点间距离的超声波测距仪，利用所设计出的汽车倒车测距仪，能比较精确测量车后障碍物距离。
在分析国内外单片机汽车倒车测距仪相关技术的基础上，结合最新研究成果，对基于超声波测距的倒车测距系统的研制进行了深入探讨和研究。
基于单片机的倒车系统设计
毕业论文（设计）基于单片机的倒车系统设计学生姓名：王彤指导教师：姜凤娇副教授专业名称：电子信息工程所在学院：信息工程学院2015 年6 月目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................. I I 第一章前言.. (1)1.1研究目的和意义 (1)1.2国内外发展现状 (1)1.3本文研究的主要内容 (1)第二章系统硬件电路的设计 (2)2.1系统总体方案设计 (2)2.2系统相关器件的介绍 (2)2.3系统硬件方案的设计 (12)第三章系统软件方案的设计 (17)3.1主程序设计及其流程图 (17)3.2超声波测距的计算 (18)3.3程序的主要算法 (20)第四章系统误差分析及解决方案 (25)4.1影响超声波探测的因素 (25)4.2超声波测距的误差分析 (25)4.3误差解决方案 (26)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)摘要随着交通运输业进入一个兴盛的时代，以及社会经济技术水平不断地提高，汽车的数量日益增加，呈现出大幅增长的趋势。
但是就在汽车的日益普及的同时，在倒车以及停车的过程中出现的事故也越来越多。
为了减少事故的发生，具有反应灵敏、安全可靠以及成本较低的汽车防撞预警系统成为人们日益迫切的需求。
在这种情况下，在倒车以及停车具有有利作用的倒车报警器就产生了。
在本文中主要阐述了以单片机为平台设计的脉冲反射形式的利用超声波进行距离测量和红外传感循迹的系统。
此设计中采用的核心单片机芯片为STC89C52，发挥超声波和红外传感的优点，综合STC89C52单片机与利用超声波测量距离和红外传感循迹的模块。
介绍了利用超声波设计的传感器，整个电路分为了主程序以及很多的子程序模块构成，其中子程序模块包括预置、发射、接收、显示以及报警等。
基于单片机的倒车防撞测距报警系统设计
(1) 能实现集中监控, 价格低廉；
(2) 采用模块化设计,使用维护方便,易于普及；
(3) 易安装,稳定性好；
(4) 超声波发射与接收分开, 信号发射与接收更加精确。
谢谢各位评委老师！
1 绪论
1.1 设计的目的
随着社会的开展，有车族越来越多，交通隐患越来越大， 本文所设计的超声波汽车倒车测距系统正是为倒车平安方面 考虑的而设计的。
1.2 设计的研究意义
本设计可成为驾驶员特别是货车以及公共汽车驾
驶员的好帮手，可有效的减少和防止那些视野不良的大型汽
车的倒车交通事故，甚至还能防止盗贼扒车，对提高我国汽
车工业实际水平，具有较大的实际意义。
.3 汽车倒车防撞系统的改进思想
1 超声波的最大有效探测距离的改进思想:设计时
将最大有效探测距离提高约一倍。
2 超声波反响速度改进思想:1 尽可能的缩短工作
周期、稍加余量; 2 采取有一数取一数的方法，同时改进了软
硬件的抗干扰措施。
3 超声波探测盲区改进思想: 改变传感器“外耳〞
4 汽车倒车防撞报警器的软件设计
4.1 主程序设计
超超 超超
超超超超超
超超超超超
超超超超超
N 超超超超超
超超超 Y
超超超超超超
超超超超
超超超超
超超超超超超超 超超超超超超超
超超超超 超超超超
小结
在设计本作品时，通过查阅网络与图书馆搜集资料和导师 的指导，与生活中对于超声波的工作原理的观察研究相结 合，根本完成了课题的要求。但由于设计的理论根底尚浅， 对课题的研究经验还不成熟，使得在技术的解决与运用上 显得粗糙了一些，在某些技术关键上的表达不能到达详细、 精辟。这个系统的设计仍不乏自己的特点和创新，归纳为 以下几点：
单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计说明
目录第 1 章引言11.1研究背景及意义11.2国外研究现状11.3研究内容及论文组成2第 2 章整体系统设计32.1方案设计与论证32.1.1控制器选择32.1.2测距传感器选择32.1.3显示子系统设计32.1.4声音报警设计42.2整体系统结构4第三章系统硬件设计43.1 MCU控制电路设计53.2超声波发射和接收电路设计63.2.1超声波发射电路设计63.2.2超声波接收器73.3 LED显示及报警电路设计83.4本章第10 节10第一章介绍1.1研究背景及意义随着现代生活节奏的加快，交通事故的发生频率也越来越高，汽车倒车提醒系统应运而生。
经调查，大多数非专业的汽车司机都希望有一只“后视眼”，可以检测到车尾的障碍物。
因此，我们需要设计一款经济实惠的倒车测距仪来解决驾驶员的“后顾之忧” 。
单芯片控制的汽车倒车测距仪就可以满足这一需求。
该测距仪将单片机的实时控制和数据处理功能与超声波测距技术和传感器技术相结合。
它可以测量和显示车辆后方障碍物与车辆之间的距离，同时发出断断续续的“哔”声报警。
, “哔”声间隙随着障碍物距离的减小而缩短。
驾驶员不仅可以直接观察显示的距离，还可以通过听觉判断车后障碍物与车辆的距离，减轻驾驶员停车和启动车辆的负担。
前、后、左、右访问带来的麻烦，可以帮助驾驶员消除盲点和视物模糊的缺陷，提高行车安全。
1.2国外研究现状汽车倒车测距仪应包括总控制器、距离传感器、语音提示和图像显示组件。
各部件有机结合，实现测距和提示功能。
蜂鸣器提示是倒车测距系统的真正开始。
哔声越大，车辆越靠近障碍物。
驾驶员虽然知道有障碍物，但无法确定障碍物与汽车的距离，对驾驶员帮助不大。
之后，液晶屏显示器的出现是一个质的飞跃，尤其是动态显示系统开始出现在屏幕显示器上。
无需挂倒档，只要启动汽车，显示屏上就会出现汽车图案，显示与车辆周围障碍物的距离。
动态显示，色彩清晰漂亮，外形美观，可直接粘贴在仪表板上，安装非常方便。
基于单片机的汽车倒车测距仪设计
目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 前言 (III)第1章绪论............................................................................................................................ - 1 -1.1 研究背景及意义......................................................................................................... - 1 -1.2 国内外研究现状......................................................................................................... - 1 -1.3 本文研究内容............................................................................................................. - 2 -第2章系统总体设计............................................................................................................ - 3 -2.1 方案设计与论证......................................................................................................... - 3 -2.1.1 控制器的选择...................................................................................................... - 3 -2.1.2 测距传感器选择.................................................................................................. - 3 -2.1.3 显示子系统设计.................................................................................................. - 4 -2.1.4 声音报警设计...................................................................................................... - 4 -2.2 系统总体结构............................................................................................................. - 4 -2.3 本章小结..................................................................................................................... - 4 -第3章系统硬件设计............................................................................................................ - 6 -3.1 单片机控制电路设计................................................................................................. - 6 -3.2 超声波发射及接收电路设计..................................................................................... - 7 -3.2.1 超声波发射电路的设计...................................................................................... - 7 -3.2.2 超声波接收电路的设计...................................................................................... - 8 -3.3 LED显示及报警电路设计 .......................................................................................... - 9 -3.4 本章小结................................................................................................................... - 10 -第4章系统软件设计.......................................................................................................... - 11 -4.1 主程序的设计........................................................................................................... - 11 -4.2 中断处理程序设计................................................................................................... - 12 -4.3 本章小结................................................................................................................... - 13 -第5章硬件组装与性能分析.............................................................................................. - 14 -5.1 硬件组装和性能分析............................................................................................... - 14 -5.2 本章小结................................................................................................................... - 15 -结论.................................................................................................................................. - 16 -致谢.................................................................................................................................. - 17 -参考文献.............................................................................................................................. - 18 -附录A ................................................................................................................................... - 19 -附录B ................................................................................................................................... - 23 -基于单片机的汽车倒车测距仪设计摘要随着汽车的日益普及，由于人为原因而产生的碰撞问题也日益突出，而倒车碰撞占碰撞事故的大部分。
基于单片机的汽车倒车防撞系统设计
基于单片机的汽车倒车防撞系统设计汽车倒车防撞系统是现代汽车的重要安全装置之一，其主要功能是帮助驾驶员避免在倒车时发生撞击和碰撞事故。
本文将介绍一个基于单片机的汽车倒车防撞系统设计。
1.系统概述汽车倒车防撞系统由超声波传感器模块、单片机控制模块和蜂鸣器模块组成。
超声波传感器模块用于测量周围的障碍物距离，单片机控制模块负责接收传感器数据并进行处理，最后根据测量结果控制蜂鸣器发出声音警示驾驶员。
2.硬件设计系统采用了传感器模块和单片机模块进行设计。
超声波传感器模块采用了多个超声波传感器，可以实现多个方向同时进行距离测量。
单片机模块采用了一颗高性能的单片机芯片，具备快速处理能力和丰富的接口。
3.软件设计软件设计主要包括以下几个方面：3.1超声波传感器数据采集：通过对超声波传感器发送脉冲信号并接收回波信号，可以计算出测得的距离值。
3.2数据处理和判断：将采集到的距离值与事先设定的安全距离进行比较，当距离小于设定值时，证明有障碍物靠近，需要发出警示信号。
3.3警示信号发出：当检测到障碍物靠近时，单片机控制蜂鸣器发出声音警示驾驶员。
可以通过改变声音的频率和持续时间来表达不同的警示级别。
4.系统测试和优化设计完成后，需要对系统进行测试，并根据测试结果进行优化。
4.1传感器精度和稳定性：测试传感器的测距精度和稳定性，确保传感器测量结果准确可靠。
4.2系统响应时间：测试系统的响应时间，确保系统能够及时发出警示信号。
4.3警示效果：通过模拟实际倒车场景，测试系统的警示效果，确保驾驶员能够准确理解警示信号。
5.总结和展望基于单片机的汽车倒车防撞系统设计可以有效地帮助驾驶员避免倒车事故的发生。
然而，目前的设计还有一些问题需要进一步解决，如系统的稳定性和可靠性需要不断优化，同时还可以考虑引入图像处理技术来提升系统的性能。
总之，基于单片机的汽车倒车防撞系统设计有着广阔的应用前景和发展空间。
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｂａｃｋｉｎｇ ａｌａｎｎ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｂａｓｅｄ Ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ（ＳＣＭ）ＡＴ８９Ｃ５ ｌ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ
ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ．
３
硬件电路设计
本系统的硬件由单片机电路、超声波发射电路、
温度检测电路、超声波接收电路、直流电机控制电路、 转速检测电路、显示电路、提示音电路以及电源电路
等组成。
３．１单片机选择
单片机虽然种类很多，但根据够用、好用，能满足 本系统需要实现的功能的原则，本文选择性能高、的 ＡＴ８９Ｃ５１单片机。在编程方面，ＡＴ８９Ｃ５１除可按常规 方法编程，还可以进行在线编程。将通用的微处理器与 Ｆ１ａｓｈ存储器结合在一起，尤其是与可反复擦写的Ｆｌａｓｈ 存储器，可有效地降低开发成本…。
片
机
电源电路
ｉ；：工
超声波接收探头接收到的超声回波为正弦波信号， 将其送入ＣＸ２０１０６Ａ芯片进行带通滤波和放大整形后， 输出的方波送人单片机的外部中断０引脚ＩＮＴ０，一旦单 片机检测出超声波发送与超声波接收间的时间，结合检 测的温度，就可计算出距离。超声波发射接收电路如图 ２所示。
一
图１
汽车倒车提示及测速系统构成 Nhomakorabeaａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
ｓｏ ｏｎ．
ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，１０ｗ ｃｏｓｔ ａｎｄ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ（ＳＣＭ）；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ；ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｗｉｔｃｈ
１
引言
汽车作为人类的代步工具、运输工具，在现代人
驶；按减速按钮时，汽车减速一档行驶（本系统设置了三 档加减速）；按倒车按钮时，汽车自动倒车；按停止按钮 时，无论在什么状态，汽车立即停止。在汽车向前行驶 的时候，由安装在电机转子端轴上的光电开关检测出信 号，并送往单片机进行速度计算，再通过Ｌ ＣＤ显示器显 示出当前的速度值；当汽车倒车时，由安装在汽车尾部的 超声波发射电路发出超声波信号，一旦信号遇到障碍物 时就反射回同样安装在汽车尾部的超声波接收电路，由 已经编程好的单片机记录发射和返回的信号，及时进行 处理，并计算出汽车尾部与障碍物间的距离，再由系统
的日常生活中起着越来越重要的作用，因此近几年来 汽车数量急剧增加。随着汽车数量的增多，交通变得 越来越拥挤，驾驶员在驾车时，由汽车行进、转弯、倒 车或者在视线不好的情况下引发的交通事故时有发 生。为了人类生命和财产安全，需对汽车的安全性提 出更高的要求。本文介绍一种基于单片机的汽车倒车 提示及测速系统。
图２
超声波发射接收电路
３．３直流电机控制电路
单片机信号Ｐ１．６，Ｐ１．７经过光电耦合器隔离后控 制由三极管组成的Ｈ桥电路，这样电机便可获得方向可 变的电流，从而带动电机正转或反转，电机的速度采用 ＰＷＭ方式控制，只要控制占空比大小就可电机的转速。
３．２测量车距电路 ３．２．１超声波测距的基本原理
本系统在倒车时利用超声波方向性好，呈射线定向 传播，不会受外界的光以及电磁场等因素影响的特点，选 用超声波进行倒车距离测量。超声波测距的基本原理： 超声波发射器不间断地发射出４０ｋＨｚ的超声波，当遇到 障碍物时反射回反射波，一旦超声波接收器接收到反射 波时，就将其转变成电讯号。只要检测到发射波和接收 波的时间差△ｆ，就可求出距离Ｓ。根据温度每升高ｌ℃ ，声速增加０．６０７脚／ｓ，声速矿与现场环境温度臼的关系 为：Ｖ＝３３１．５＋０．６０７０臼［２Ｊｏ所以，只要能测得超声波发射 与接收回波之间的时间差△ｆ及现场环境温度臼，便可 计算出从发射点到障碍物间的距离Ｓ＝矿△∥２。
２８．
圃 区虱圈
Ｊ
［３】蒋慧海．光电开关的原理及应用［Ｊ】．铜业工程，２００４（２）：
４２．
图４
主程序程序流程
作者简介：于娟（１ 制技术。
９ ８
３一），女，硕士，研究方向：电工电子、控
根据汽车倒车提示及测速系统的功能，设计的系统
万方数据
２
整体设计及原理
汽车倒车提示及测速系统的基本原理：系统设置有
软件控制将距离值送到ＬＣＤ显示器进行显示，同时系统 会发出声音报警提示，若距离等于预先设置的阈值时， 自动停车。系统构成如图１。
启动、加速、减速、倒车、停止按钮。当按下启动按钮 时，汽车自动向前行驶；按加速按钮时，汽车加速一档行
收稿日期：２
０１ ２—０ ７—２ ４
万方数据
《自动化技术与应用＂２０ｌ ３年第３２卷第１期
行业应用与交流
ｎｄＩＪｓｔｒｉａｌ Ａ００Ｉｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｌｃａｌｉｏｎｓ
３．２．３超声波发射接收电路
单片机信号Ｐ３．４经过开关接到非门芯片４０６９的输
单
亟叠口
报一
路一
入端，反相后得到的反相与非反相信号分别经过两个并 联的非门驱动以后去驱动超声波发射探头，Ｐ３．４输出的 是由单片机编程产生的４０ＫＨｚ信号。
显示器是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可 靠，操作方便、显示质量高、体积小、重量轻、功耗低。 ＬＣＤ与单片机通过Ｐ０口并行通信。
５
结束语
本文设计了测速系统，并通过Ｌ
Ｃ
Ｄ实时显示出速
度，有利于人类更加直观地了解到汽车的行驶速度；此外 还考虑到环境温度对超声波的传播速度的影响以及人 的视觉角度缺陷等因素，设计了超声波测距系统；为了在 倒车时提醒行人，避免交通事故的发生，设计了倒车提 示警告。实验证明，该系统很好地达到了设计要求。
３．４．２转速检测电路
本文采用频率测量方法，只要在固定的时间内记录 到转速传感器产生出的脉冲个数，即频率，用单片机中 断口ｌ进行脉冲个数采集，就能计算出实际的转速。转 速检测电路如图３。
３．２．２温度检测电路
温度检测选用数字温度传感器ＤＳｌ ８８２０，它能直接 将所检测到的温度转变成数字量送入单片机Ｐ３．０，接口 非常简单，还可省去了传感器调理电路和模数转换器。
ｍａｓｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ
ｄｉｓｔａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｗｉｔｃｈ ｓｐｅｅｄ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅ ｂａｃｋｉｎｇ ａｌａｒｍ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ
３．６电源电路
外接＋１ ２Ｖ电源，给直流电机控制电路提供＋１ ２Ｖ
电源；经过变压后，输出＋５ Ｖ的Ｖ
Ｃ
Ｃ电源提供给单片
机，只有在倒车时，才给超声波接收电路，提示音发生器 提供＋５Ｖ电源。
参考文献： ４
系统软件的设计
［１】郝建国，郑燕，薛延侠．单片机在电子电路设计中的应用 【Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００６． 【２】戴日章．基于超声波测距的汽车倒车报警器设计［Ｊ］．自 动化与仪器仪表，２００６（３）：２７
万方数据
ｉ亍业应用与交流
！！型！兰！！！璺！垒巳巳！！曼皇！！皇！兰皇！型里旦竺竺竺！ｌ！璺！！里！皇
“自动化技术与应用》２０ｌ ３年第３２卷第ｌ期
软件要完成的功能：首先检测哪种按键按下，判断是需 要启动、加速、减速、倒车还是停车。在汽车前进时要 驱动直流电机正转、能进行加减速运行、测出并显示汽 车行驶的速度，在倒车时首先要对温度的采集，确定出 此时超声波的速度；控制超声波的发射与接收；计算出超 声波发射与接收间的时间差，从而计算出汽车并显示尾 图３
３．５显示电路、报警提示电路
报警提示电路：由集成块５ ５ ５芯片与外围元器件组 成的振荡电路起振，产生出的信号供三极管进行放大， 再由蜂鸣器发出报警提示音，声音大小可通过与蜂鸣器 连接的滑动变阻器调节。在需要报警器发声时，相控制 端写入高电平，不需要时写入低电平即可。 显示电路：采用ＬＣＤ １６０２作为显示器。因为液晶
转速检测电路
部和障碍物间的距离；倒车报警提示开启；同时要比较汽 车尾部和障碍物间的距离与预先设置的阈值大小确定 是否停车。该系统软件采用模块化编程，整个系统软件 包括主程序、按键检测子程序、温度测量子程序、启动 子程序、停车子程序、速度计算子程序、距离计算子程 序、超声波发射子程序、超声波接收子程序、显示子程 序、报警子程序等模块，其程序流程如图４所示。
Ｄｅｓｉｇｎ Ｏｆ ＢａＣｋｉｎｇ Ａｌａｒｍ ａｎｄ Ｓｐｅｅｄ—ＭｅａＳｕ ｒＩｎｇ ＳｙＳｔｅｍ ｏｆ ＡｕｔＯ・
ｍＯｂｉｌｅ ＢａＳｅｄ
Ｏｎ
ＳｉｎｇＩｅ－Ｃｈｉｐ ＭｉＣｒＯｃＯｍｐｕｔｅｒ
ＹＵＪｕ柚
６１７０００ Ｃ王ｌｉｎａ）
ｏｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃ ａＩｌｄ
ｉｎｆｏ皿ａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｐａｎｚ｜ｌｉｈｕａ Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＰａＩｌｚｈｍｕａ
行业应用与交流
ｎｄｕｓｌｒｉａｌ ＡｐｐＩｉｃａｌｉＯｎｓ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎＩｃａｔｉＯｎｓ
《自动化技术与应用》２０１ ３年第３２卷第１期
基于单片机的汽车倒车提示及测速系统设计
于娟
（攀枝学院电气信息工程学院四川攀枝花６１７０００）
摘要：介绍了一种基于单片机的汽车倒车提示及测速系统，该系统采用ＡＴ８９Ｃ５１作为主控制器，利用超声波测距以及光电开关测 速原理，实现汽车倒车提示及测速功能，并给出了系统的硬件电路及软件部分设计。实验表明，该系统具有结构简单、操作 方便、成本低等特点。 关键词：单片机；超声波；光电开关 中图分类号：ＴＰ３６８．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３ ７２４１（２０１３）叭０１０５—０３