基于单片机的超声波测距倒车雷达设计开题报告
超声波检测的倒车雷达开题报告
《基于超声波检测的倒车雷达设计》开题报告一、课题的目的和意义1.研究目的(1)研究了一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。
(2)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。
2.研究意义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。
在2006年汽车事故的发生比例中,倒车引起的事故占28%,倒车己成为令人们头痛的一项任务,即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。
据统计危险境况时,如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间,则可分别减少追尾事故的30%,路面相关事故的50%,迎面撞车事故的60%。
改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注,人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求,希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便,消除驾驶中的不安全因素,可将车快速准确地停放到指定的位置。
二、文献综述国外汽车倒车雷达预警系统早期大多采用红外线的发射与接收原理,不属于雷达(无线电波)的产品,最大的缺点是红外线波易受干扰,整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态,另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。
但更糟糕的是,无论是红外线发射器或接收器,只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖,系统就会失效。
最近在欧美出现的一种电磁感应倒车雷达。
基于单片机的超声测距仪设计开题报告(标准格式)
毕业设计(论文)开题报告
超声波接收器由回波放大接收电路及比较电路组成,回波放大接收电路负责将
返回的超声波接收并进行放大处理,比较电路负责对放大后的信号进行分析处理测温电路由温度传感器组成,负责测量四周环境温度,以测出该环境下的超声
波传输速度
显示电路选择运用LED发光二极管构成的LCD液晶显示屏。
驱动方式有动态
驱动和静态驱动两种选择,可依据须要进行选择。
报警电路由一个运算放大器,一个发光二极管组成。
假如出现如距离过远或干
扰过大等接收不到返回信号的状况,报警电路工作,发光二极管亮起,出现警报。
设计的简易结构图如下
4、探讨思路和方法
依据所收集的单片机有关方面的资料,对所需设计的系统进行初步分析,选择
最有效的单片机系统,进一步对测量系统进行构架,画出测量原理图,依据原理图
画出结构图,并完善其内部结构。
并对整个系统进行检测,逐步完善整个测量系统,
直至测量精度达到要求。
5、解决的关键问题
设计出以单片机为核心限制声波测距仪系统,在广泛借鉴了各种设计的优点的同时,充分考虑设计中的各个环节,运用温度传感器精确测量出测距时的温度,计算出当时的声速速度;可较精确测量距离,并用LCD或LED显示测量数值,设置必要的爱护功能。
其中拟解决的关键问题:
1.超声波放射与接收电路的设计;
2.如何将测温电路返回的数据精确传递到LCD显示单元;
3.显示电路选择什么样的反向驱动器驱动PC口作为LCD的位选限制口来提高其显示亮度,使设计更完善;
4.单片机的复位电路是运用上电自动复位的方式还是运用按键电平复位的方式;
方案初步拟定:
单片机系统:AT89C52单片机。
基于单片机汽车倒车测距仪的设计——开题报告
毕业设计(论文)开题报告系部电子信息专业计算机控制姓名学号题目基于单片机汽车倒车测距仪的设计指导教师一、毕业设计论文开题报告论文题目基于单片机汽车倒车测距仪的设计课题来源1、选题背景和意义随着我国经济的飞速发展,交通运输车辆的不断增多,由此产生的交通问题越来越为人们所关注。
由于倒车后视镜有死角,驾车者目测距离有误差,视线模糊等原因,倒车事故发生的频率远大于汽车前进时的事故率。
倒车事故不仅会对自己的车和他人财物造成损伤如果伤及儿童更是不堪设想。
有鉴于此,汽车产品家族中,专为倒车泊车而设计的“倒车测距仪”应运而生。
经过调查,绝大部分非职业汽车驾驶员都希望有一种能发现汽车尾部障碍物的“后视眼”。
倒车测距仪的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧,大大降低倒车事故的发生。
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[1]。
2、主要工作思路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C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。
论文构成主要由以下部分组成:第 1 章为绪论。
包括研究背景、意义以及相关技术在国内外的研究现状。
第2章为系统总体设计思想及方案论证。
首先介绍汽车倒车测距仪的设计要求,详细介绍测距系统传感器的选择、显示报警系统的方案设计,然后提出本系统总的方案设计。
基于单片机的超声波测距开题报告
基于单片机的超声波测距开题报告毕业论文(设计)开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义,国内外研究现状、水平和发展趋势近年来,随着电子测量技术的发展,运用超声波作出精确测量已成可能。
随着经济发展,电子测量技术应用越来越广泛,而超声波测量精确高,成本低,性能稳定则备受青睐。
超声波是指频率在20kHz以上的声波,它属于机械波的范畴。
超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律,如在介质的分界面处发生反射和折射现象,在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。
正是因为具有这些性质,使得超声波可以用于距离的测量中。
随着科技水平的不断提高,超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量,适用于建筑物内部、液位高度的测量等。
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。
但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来,超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。
在新的世纪里,面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
2、本课题的基本内容,预计可能遇到的困难,提出解决问题的方法和措施利用单片机控制超声波测距,发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播,在到达被测物体时被反射返回,由接收器接收,其往返时间为t,由2/vts 即可算出被测物体的距离。
基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现-开题报告
第四代:液晶荧屏动态显示。这一代产品有一个质的飞跃,特别是荧屏显示开始出现动态显示系 统。不用挂倒档,只要发动汽车,显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离。
二、设计(论文)的基本内容、拟解决的主要问题 为避免汽车在倒车过程中发生碰撞,设计了一种基于单片机的倒车雷达系统。介绍了超声测距
的基本原理,阐述了倒车雷达系统的结构组成、硬件电路设计以及软件设计,倒车距离采用 LCD 进行实时显示,并通过报警电路做出提示。
该系统由单片机控制电路、超声波发射和接收电路、LCD 显示电路以及报警电路等几部分组 成。单片机是整个系统的核心部件,协调各部分电路的工作。单片机在超声波信号发射的同时开 始计时,超声波信号在空气中传播,遇到障碍物后发生发射,反射的回波信号经过处理后 输入到单片机的外部中断口产生中断,单片机停止计时。通过单片机可得到超声通过单片机可得 到超声即可求得车体与障碍物之间的距离。系统配置了两路超声波电路,保证两路超声波信号同时 发射,分别用两个中断口来接收回波信号,从而分别测出两路倒车距离。倒车距离显示的是两路测距 值中的最小值,在达到设计要求的最小距离时系统产生报警。
第五代:魔幻镜倒车雷达。结合了前几代产品的优点,采用了最新仿生超声雷达技术,配以高速 电脑控制,可全天候准确地测知 2 米以内的障碍物,并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶 员。魔幻镜倒车雷达把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合 在一起,并设计了语音功能,是目前市面上最先进的倒车雷达系统。
三、技术路线(研究方法) 汽车倒车雷达系统结构框图 硬件设计和软件设计两部分。硬件系统主要由单片机控制电路、超声波和接收电路、LCD 显示 电路及报警电路等五部分组成。系统应用软件采用模块化设计思想,可对各子程序分别进行设计 和调试,然后将调试好的子程序块链接起来进行统调。系统软件模块划分为超声波测距模块、 LCD 显示模块和报警模块等几大功能模块。系统主控制器单片机实现如下基本功能:
毕业设计开题报告基于51单片机的超声波测距系统设计实现
(3)单片机实现测距原理
单片机发出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tr,然后求出距离S=Ct/2,式中的C为超声波波速。
限制该系统的最大可测距离存在4个因素:超声波的幅度、反射的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。为了增加所测量的覆盖范围、减小测量误差,可采用多个超声波换能器分别作为多路超声波发射/接收的设计方法。由于超声波属于声波范围,其波速C与温度有关
随着科技的发展,人们生活水平的提高,城市发展建设加快,城市给排水系统也有较大发展,其状况不断改善。但是,由于历史原因合成时间住的许多不可预见因素,城市给排水系统,特别是排水系统往往落后于城市建设。因此,经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。城市污水给人们带来了困扰,因此箱涵的排污疏通对大城市给排水系统污水处理,人们生活舒适显得非常重要。而设计研制箱涵排水疏通移动机器人的自动控制系统,保证机器人在箱涵中自由排污疏通,是箱涵排污疏通机器人的设计研制的核心部分。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。这就是我设计超声波测距仪的意义。
(5)超声波检测接收电路
集成电路CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片,常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz较为接近,可以利用它制作超声波检测接收电路(如图2-3)。实验证明用CX20106A接收超声波(无信号时输出高电平),具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当更改电容C4的大小,可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。
应
用
超声波倒车雷达系统设计开题报告
表3:银川能源学院届本科毕业设计(论文)开题报告学院(部):专业:图一、超声波倒车雷达系统结构图二、研究的主要方法超声波是频率高于20KHZ 的声波,具有指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远的特点,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。
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,因此在液位、井深、管道长度的测量、移动机器人定位和避障等领域得到了广泛的应用。
基于此,本次设计尝试使用STC89C51与HY-SRF05模块来实现超声波的测量,结合外围电路模块实现距离显示及语音播报构成超声波测距系统。
本次超声波测距系统由单片机计时及控制电路、超声波发射接收模块、测量距离显示电路、蜂鸣报警电路等部分组成。
详细介绍了超声波测距模块及STC89C51单片机的测距原理。
以HY-SRF05超声波测距模块为核心实现超声波的发射与接收。
整体电路结构简单,成本低廉,工作稳定,测量精度也达到实际应用要求。
系统基本为了达到预期的目标,实现了既定的功能。
系统采用STC89C51单片机,充分利用了其丰富的片上资源使得系统功能丰富,使用的外围芯片减少,提高了系统可靠性。
主要研究方法包括:1、根据文献资料了解国内超声波传感器的研究现状,理解各种测距原理,了解超声波的相关知识。
2、完成了系统的总体设计以及硬件电路设计。
在远距离测量时,驱动功率相对不够。
测量距离较近,测量距离较大时,显示的数据就会有较大的误差,如何进行调试。
3、完成了超声波测距雷达软件设计,并且调试通过,基本实现了系统的设计目标,最终完成程序烧S T C 8 9 C 5 1 蜂鸣报警 LCD1602显示系统超声波HY -SRF05温度传感器按键注:可附页。
超声波测距倒车雷达系统的设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程超声波测距倒车雷达系统的设计一、选题的背景、意义随着经济的飞速发展的进程,作为交通运输的车辆的不断增多,由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
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。
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。
其中倒车事故由于发生的频率极高,已引起了社会和交通部门的高度重视。
倒车事故发生的原因是多方面的,倒车镜有死角,驾车者目测距离有误差,视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率。
在2006年汽车事故的发生比例中,倒车引起的事故占28%,倒车已成为令人们头痛的一项任务,即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。
据统计,危险境况时,如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间,则可分别减少追尾事故的30%,路面相关事故的50%,迎面撞车事故的60%。
改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注,人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求,希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便,消除驾驶中的不安全因素,可将车快速准确地停放到指定的位置。
因此,提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
汽车倒车雷达全称为“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,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,解除驾驶员泊车和起动车辆时因前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员克服视野死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性。
倒车雷达的原理与普通雷达一样,是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。
通过感应装置发出超声波,然后通过反射回来的超声波来判断前方是否有障碍物,以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。
只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制,目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离,并做出提示。
基于单片机的超声波测距开题报告
基于单片机的超声波测距开题报告毕业论文(设计)开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义,国内外研究现状、水平和发展趋势近年来,随着电子测量技术的发展,运用超声波作出精确测量已成可能。
随着经济发展,电子测量技术应用越来越广泛,而超声波测量精确高,成本低,性能稳定则备受青睐。
超声波是指频率在20kHz以上的声波,它属于机械波的范畴。
超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律,如在介质的分界面处发生反射和折射现象,在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。
正是因为具有这些性质,使得超声波可以用于距离的测量中。
随着科技水平的不断提高,超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量,适用于建筑物内部、液位高度的测量等。
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。
但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来,超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。
在新的世纪里,面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
2、本课题的基本内容,预计可能遇到的困难,提出解决问题的方法和措施利用单片机控制超声波测距,发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播,在到达被测物体时被反射返回,由接收器接收,其往返时间为t,由2/vts 即可算出被测物体的距离。
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计开题报告
1.方案选择:目前常见的有超声波短距离测距,毫米波雷达长距离测距,激光测距,摄像系统测距等几种方法,按照常规技术的应用有以下三种方案可供选择:
方案1、采用毫米波雷达。优点:适合长距离测距。缺点:成本比较高,信号处理难度高。不适合处理短距离测距。
20年前出现的倒车雷达,严格而言,不属于雷达(无线电波)的产品。以最早出现的类似装置来讲,它是利用红外线的发射与接收的原理而做出的“倒车雷达”。最大的缺点是红外线波易受干扰,整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态,另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。但更糟糕的是,无论是红外线发射器或接受器,只要任何一方让一层薄薄的冰雪或012、4、15---2012、5、10:
撰写毕业设计文稿
2012、5、11---2012、5、20:
定稿、打印、装订成册
2012、5、21---2012、5、30:
准备毕业答辩
二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
超声波是指频率在 20kHz~106kHz的机械波,波速一般为 1500m/s,波长为 0.01cm~10cm。超声波的波长远大于分子尺寸 ,说明超声波本身不能直接对分子起作用 ,而是通过周围环境的物理作用影响分子 ,所以超声波的作用与其作用的环境密切相关。超声波既是一种波动形式 ,又是一种能量形式 ,在传播过程中与媒介相互作用产生超声效应。超声波与媒介相互作用可分为机械作用、空化作用和热作用。随着科学技术的发展 ,相关技术领域相互渗透 ,使超声波技术广泛应用于工业、化工、医学、石油化工等许多领域。超声波作为一种特殊的能量输入方式 ,所具有的高效能在材料化学中起到光、电、热方法所无法达到的作用 。仅从超声波在液体中释放的巨大能量来说就是其他方法所望尘莫及的 ,更不用说超声波定量控制的效果了。近年来 ,随着超声波技术的日益发展与成熟 ,其在新材料合成、化学反应、传递过程的强化以及废水处理等领域都得到了广泛的应用 。在材料合成中 ,尤其是纳米材料的制备中 ,超声波技术有着极大的潜力。通过超声波方法制备纳米材料 ,达到了目前我们采用激光、紫外线照射和热电作用所无法实现的目标 ,具有很好的前景。
基于单片机的超声测距系统的开题报告
基于单片机的超声测距系统的开题报告一、研究背景超声测距技术以其精度高、测量范围广等特点,在物体测距、障碍检测、机器人导航等领域得到了广泛应用。
其中,基于单片机的超声测距系统因其结构简单、成本低廉等优点备受关注。
二、研究意义本课题旨在设计和实现一种基于单片机的超声测距系统,可以应用于各种实际场景。
该系统能够快速、准确地测量物体与传感器之间的距离,并能够在实现单片机与外部设备之间的通信的情况下,实现对数据的处理和显示,对于工业自动化、物流仓储等领域有着广泛的应用价值。
三、研究内容1. 系统硬件设计(1)超声波模块的设计与选型(2)信号调理模块的设计(3)单片机模块的设计2. 系统软件设计(1)超声波信号的发射与接收程序(2)数据处理程序(3)通讯程序四、研究方案本课题的研究方案如下:1. 系统硬件设计(1)超声波传感器:选用市面上成熟的超声波传感器,能够稳定工作,且测量精度高;(2)信号调理模块:采用光耦隔离,输入输出恰当的信号波形,通过同步测量,实现测量精度;(3)单片机模块:选用处理速度快,存储空间大,通用性强的单片机,并具有相应的开发软件。
2. 系统软件设计(1)超声波信号的发射与接收程序:通过控制超声波发射器的频率和发射时长进行信号发射,然后通过一定算法求出发射器和接收器之间的时间差,从而计算出距离;(2)数据处理程序:对测量结果进行处理和校准,提高系统的测量精度和稳定性;(3)通讯程序:实现与上位机或其他设备的通信,可以将测量结果传输给其他设备,或者接收其他设备的指令,实现系统的远程控制或监测。
五、预期成果本课题预期实现一个基于单片机的超声测距系统,能够对物体进行快速、准确的测量,并能够将测量结果传输给其他设备或者通过LCD显示出来,实现了单片机与外部设备之间的通信。
毕业论文开题报告--基于单片机的超声波车间距测量系统设计
2017届毕业设计(论文)开题报告
题目基于单片机的超声波车间距测量系统设计
学院汽车与交通工程学院
专业汽车服务工程 _ 姓名孙彭宇班级 13汽车卓越
指导教师李丽
起止日期 2017年月2至 2017年6月
2017年 2 月23 日
单片机处理单元
显示模块
语音模块
发射电路
检测电路接收电路
发射探头
接收探头
目标物
系统方案设计图
1.查阅相关资料将需要用到的硬件设施基本确定下来
2.学习单片机开发软件,熟悉用户页面,学会操作。
3.设计系统硬件电路包括显示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路和温度补偿电路。
实际的调试过程中,要十分注意发射和接收探头在电路板上的安装位置
4.设计系统软件部分,编写主程序,外部中断子程序,定时器中断子程序,温度补偿子程序。
程序采用先在计算机上进行软件仿真,后灌进单片机中和硬件结合调试。
5.出超声波测距仪硬件实物。
主程序流程示意图
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资料仅供参考!!!。
基于单片机超声波测距仪开题报告
一、工作原理:由超声发射器向被测物体方向发射脉冲式的超声波。
发射器发出一连串超声波后即自行关闭,停止发射。
同时超声接受器开始检测回声信号,定时电路也开始计时。
当超声波遇到物体后,就被反射回来。
等到超声接受器收到回声信号后,定时电路停止计时。
此时定时电路所记录的时间,是从发射超声波开始到收到回声波信号的传播时间。
利用传播时间值,可以换算出被测物体到超声传感器之间的距离。
系统框图:1、超声波发射及接收原理:压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波换能器内部有两个压电晶片和一个换能板。
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,压电晶片会发生共振,并带动共振板振动产生超声波,这时它就是一个超声波发生器;反之,如果两电极问未外加电压,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,这时它就成为超声波接收器2、显示电路原理:数码管显示器是由发光的二极管显示字段组成的. 数码管显示器有8个发光二极管,其中从a~g管脚输入显示代码,可显示不同的数字或字符,Dp显示小数点共阳极的数码管显示器的公共端为发光二极管的阳极,通常接+5V电源,当发光二极管的阴极为低电平时,发光二极管点亮。
本设计中采用的是4位七段共阳极数码管显示器,一共具有12个引脚,4个位选端,8个字选端。
四位数码管显示器,有AT89C51的P0口输出。
动态扫描时,有P2口控制当前显示位。
3、复位电路原理:AT89C51复位有一个专用的外部引脚RESET,外部可通过此引脚输入一个正脉冲使单片机复位。
所谓复位,就是强制单片机系统恢复到确定的初始状态,并使系统重新从初始状态开始工作。
本设计采用的是电平式开关与上电复位电路,为了能使运行中的系统,经人工干预,强制系统进行复位。
二、软件流程图:按下开关,单片机初始化,设置定时器,发射超声波并检测是否有超声波返回,如果没有检测到超声波,则返回单片机初始化,如果检测到超声波,则进行外部中断子程序计算距离。
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随着社会的不断发展,尤其是近几年来,汽车已逐渐成为人们不可或缺的交通工具。然而,由于汽车的普及,因汽车所萌生的一系列问题正渐渐凸显出来。
倒车,是每位驾驶员都必须掌握的技能,如同前行一样需要小心谨慎,每年都有倒车引起事故的报道,轻则对自己的车和他人的财物造成损伤,重则可能危及人的性命,尤其是对儿童危害较大,他们体型较小,仅从后视镜来获取视野指导倒车仍有可能会对让们造成伤害。现如今后视镜已越来越不能满足人们安全倒车的需求了。
指导文件5:
毕业设计(论文)开题报告
题目(中文)基于单片机的超声波测距倒车雷达设计
(英文)Based on Singlechip ultrasonic ranging reverse
radar design
课题类型课题来源
学生姓名专业班级
指导教师职称
填写日期:20**年*月*日
一、选题的目的及研究意义
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。安全避免障碍物的前提是快速、准确地测量障碍物与汽车之间的距离。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。
本系统介绍了一种基于51单片机的超声波测距倒车系统的硬件和软件设计,该系统可以精确测Βιβλιοθήκη 车尾与障碍物的距离,指导司机安全倒车。
迄今为止,国内外许多学者均着眼于测距传感器的研究。
通常的倒车雷达主要由感应器、主机、显示设备等三部分组成。感应器发出和接受超声波信号,并将接收到的信号传输到主机,再通过显示设备显示出来。感应器装在后保险杠上,以角45°辐射,检查目标,能探索到那些低于保险杠而司机从后窗又难以看见的障碍物并报警,如花坛,蹲在车后玩耍的儿童等:显示设备装在仪表板上,提醒驾驶员汽车据后面物体还有多少距离,到危险距离时,蜂鸣器就开始鸣叫,提示司机停车。根据感应器种类不同,倒车雷达可分为粘贴式、钻孔式和悬挂式等种。转帖式感应器后有一层胶,可直接粘在后保险杠上:钻孔式感应器是在保险杠上钻一个洞,然后把感应器嵌进去:悬挂式感应器主要用于载货车。根据显示设备种类不同,倒车雷达又可以分为数字式、颜色式和蜂鸣式等三种。数字式显示设备是一只如传呼机大小的盒子,安装在驾驶台上,直接用数字表示汽车与后面物体的距离,并可精确到1厘米,让驾驶员一目了然。
三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法(技术路线)或 设计(实验)方案进行说明
20年前出现的倒车雷达,严格而言,不属于雷达(无线电波)的产品。以最早出现的类似装置来讲,它是利用红外线的发射与接收的原理而做出的“倒车雷达”。最大的缺点是红外线波易受干扰,整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态,另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。但更糟糕的是,无论是红外线发射器或接受器,只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖,系统就会失效。
二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
超声波是指频率在 20kHz~106kHz的机械波,波速一般为 1500m/s,波长为 0.01cm~10cm。超声波的波长远大于分子尺寸 ,说明超声波本身不能直接对分子起作用 ,而是通过周围环境的物理作用影响分子 ,所以超声波的作用与其作用的环境密切相关。超声波既是一种波动形式 ,又是一种能量形式 ,在传播过程中与媒介相互作用产生超声效应。超声波与媒介相互作用可分为机械作用、空化作用和热作用。随着科学技术的发展 ,相关技术领域相互渗透 ,使超声波技术广泛应用于工业、化工、医学、石油化工等许多领域。超声波作为一种特殊的能量输入方式 ,所具有的高效能在材料化学中起到光、电、热方法所无法达到的作用 。仅从超声波在液体中释放的巨大能量来说就是其他方法所望尘莫及的 ,更不用说超声波定量控制的效果了。近年来 ,随着超声波技术的日益发展与成熟 ,其在新材料合成、化学反应、传递过程的强化以及废水处理等领域都得到了广泛的应用 。在材料合成中 ,尤其是纳米材料的制备中 ,超声波技术有着极大的潜力。通过超声波方法制备纳米材料 ,达到了目前我们采用激光、紫外线照射和热电作用所无法实现的目标 ,具有很好的前景。
经过几年的发展,倒车雷达系统已经过了数代的技术改良,不管从结构外观上,还是从性能价格上,这几代产品都各有特点,目前使用较多的是数码显示、荧屏显示和魔幻镜倒车雷达这3种。
因为,大力研究开发倒车雷达等主动式汽车辅助安全装置,将减少驾驶员的负担和判断错误,对于交通安全起到重要作用。显然,此类产品的研发具有极大的现实意义和广阔的应用前景。
最近在欧美又出现了一种电磁感应倒车雷达。在一线路套上一环型的感应圈(此线圈贴在后保险杠的内侧,车外表完全看不出有此装置),以感应车后物体的有无。此种装置价格中等,并且完全隐密,算是一种好产品,但可惜的是,安装困难(必须卸下保险杠贴在内侧),而且只能探测动态物品,当车在后退行进时,可探测到物体,但车一旦停止后退行进,则任何物体都不被认可。换言之,如有任何物品贴在后保险杠,当车一旦停止再启动后,此装置并不会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠,此车不能再后退等。因此,实用性也相当有限。