基于单片机的超声波倒车雷达
基于单片机的超声波倒车雷达
基于单片机的超声波倒车雷达Last updated on the afternoon of January 3, 2021本文设计了一款基于AT89C51单片机的倒车雷达，它采用ATMEL公司生产的A T89C51单片机作为控制核心，片外结合T/R-40-12小型超声波传感器模块、LCD1602液晶显示器模块、报警模块、晶振电路模块以及复位电路等模块而构成本倒车雷达的硬件系统。
当倒车雷达安装在汽车尾部时，通过系统上的超声波模块来采集使用者距离后方障碍物的距离，然后通过单片机对采集数据进行处理，当距离少于临界距离时，单片机将驱动蜂鸣器进行报警提示司机；当后方无障碍物时，倒车雷达处于待机模式。
经过大量的实验测试，本倒车雷达性能稳定，携带便捷，能够做到随时随地地辅助司机倒车，从而预防事故的发生。
不仅如此，它对单片机以及超声波技术的推广也具有一定的积极作用。
关键词：倒车雷达，AT89C51，超声波模块Abstract ThispaperdesignsareversingradarbasedonAT89C51MCU,whichusesATMELtheAT89C51asthecontrolcore,theexternalbindingT/R-40-12smallultrasonicsensormodule,LCD1602liquidcrystaldisplaymodule,alarmmodule,,thedistanceof theobstacleisacquiredbytheultrasonicmoduleofthesystem,一、引言（一）课题背景随着国民经济的迅速发展以及人们生活质量的大幅提高，私家车几乎进入了大多数家庭，成为了一种平民化交通工具，然而据最近的一份数据显示，由司机不当驾驶或者驾驶技术不合格造成的交通事故越来越多，这侧面反应了如今只通过驾校的学习也不能完全驾驶好汽车。
调查显示目前好多私家车驾驶员越来越多地依赖车上的辅助行车设备进行驾驶，如利用导航仪进行路线导航，从而避免不熟悉路况的情况下顺利到达目的地，又比如通过倒车摄像头来进行倒车，使得倒车入库变得不再那么难。
基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计
基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计超声波倒车雷达是一种有效的辅助驾驶系统，可以在倒车时帮助驾驶员避免碰撞和减少事故的发生。
本文将介绍如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。
首先，我们需要了解超声波倒车雷达的原理。
超声波倒车雷达通过发射超声波信号并接收反射信号来测量与障碍物的距离。
首先，超声波模块会发射一束超声波信号，然后该信号会与障碍物发生反射。
接下来，超声波模块会接收到反射信号，并根据信号的时间差计算出与障碍物的距离。
最后，将这个距离显示在LCD屏幕上，提醒驾驶员注意。
接下来，我们需要选择合适的硬件和软件来实现这个设计。
在硬件方面，我们需要一个超声波模块（包括超声波传感器和放大器）和一个LCD 屏幕来显示距离。
在软件方面，我们可以使用C语言编程来控制单片机，计算距离并将其显示在LCD屏幕上。
开始实施这个设计之前，我们首先需要连接硬件。
超声波模块的引脚需要连接到单片机的GPIO引脚。
LCD屏幕通常有自己的驱动器，我们需要查看其手册以了解如何连接到单片机。
接下来，我们需要编写程序来控制单片机。
首先，我们需要初始化超声波模块和LCD屏幕。
通过GPIO引脚向超声波模块发送触发信号，然后计算超声波信号的时间差并转换为距离，最后将距离显示在LCD屏幕上。
在编写程序时，我们还可以添加一些附加功能，例如设置距离阈值来触发警报，或者根据距离改变警报的频率。
这些功能可以通过使用if语句或循环来实现。
完成编写程序后，我们需要进行测试和调试。
我们可以通过在倒车时将板子连接到车辆上来测试超声波倒车雷达的功能。
如果一切正常，我们可以观察到LCD屏幕上显示出与障碍物的距离。
最后，在安装超声波倒车雷达之前，我们需要将设备进行封装，以保护电路板和传感器不受外部影响。
我们可以使用3D打印技术创建一个外壳，并将电路板和传感器固定在内部。
在本文中，我们介绍了如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。
通过了解原理、选择合适的硬件和软件、连接硬件、编写程序、测试和调试以及封装设备，我们可以成功实现这个设计，并为汽车的倒车过程提供一个有效的辅助系统。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计(含程序)介绍
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51单片机的超声波倒车雷达测距
毕业设计题目：基于51单片机的超声波倒车雷达测距学院：电气与信息工程学院专业：电气工程与其自动化摘要超声波是频率高于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AT89S52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与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与控制电路、超声波发射接收模块、测量距离显示电路、语音电路等部分组成。
详细介绍了超声波测距模块与AT89S52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。
关键词：AT89S52；超声波；HY-SRF05；测距AbstractUltrasound is sound waves with frequency higher than 20KHz, it has strong directivity and consumes energy slowly, at the same time it spreads farther in the same medium. Therefore ultrasound is often used for distance measurement, such as the range finder and level measurement and so on can be achieved by it. Use of ultrasonic detection tends to be quickly, convenient and simple calculation, easy to do real-time control. In the measurement precision it can reach industry practical requirement. So in liquid level, well depth, pipe length measurement, mobile robot localization and obstacle avoidance, etc a wide range of applications.This ultrasonic distance measurement system by single-chip timing and display circuit of the control circuits, ultrasound modules, measuring distances, voice circuits and other components. Details the ultrasonic range finder and AT89S52 microcontroller module location. Core realization of ultrasonic HY-SRF05 ultrasonic distance measurement modules for transmit and receive. A whole circuit of simple structure, low cost, stable, measurement precision to reach the actual application requirements.Keywords:AT89S52；Ultrasonic wave；HY-SRF05；Measure distance目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1 课题研究的背景11.2 国外研究现状11.3 课题研究的意义2第2章超声波测距原理42.1 超声波简介42.2 超声波测距原理4第3章方案论证63.1 设计思路63.2 系统结构设计7第4章硬件电路设计84.1 单片机AT89S5284.2 超声波测距模块HY-SRF05104.2.1 基本工作原理104.2.2 HY-SRF05电气参数114.2.3 超声波时序图124.2.4 超声波应用电路图124.3 温度传感器DS18B20124.4 LCD1602液晶134.4.1 LCD1602主要技术参数134.4.2 LCD1602引脚功能144.4.3 LCD1602应用电路图144.5 ISD1420语音芯片154.5.1 特点154.5.2 电特性154.5.3 ISD1420引脚功能154.5.4 ISD1420语音电路16第5章系统软件设计185.1 主程序185.2 超声波测距子程序185.3 测温子程序20第6章系统调试分析226.1 硬件电路测试226.2 软件调试226.3 误差分析23结论25参考文献26致27附录28附录A：实物作品28附录B: 原理图29附录C: PCB图30附录D: 程序30第1章绪论1.1 课题研究的背景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成为人们关注的问题。
基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计
随着汽车的迅速增加，停车难已经是不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，则闯祸，烦事又烦人。虽然每辆车都有后视镜，但不可避免的都存在一个后视盲区。倒车雷达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员驾驶车辆周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒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使用死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的发明是迫在眉睫的，是必不可少的设备。
1.1目前国内倒车雷达的发展现状
经过多年的发展，倒车雷达设计以及使用发生了质的变化。经过这几年的发展，倒车雷达系统已经经过了六代技术改良，不管从结构外观上，还是从性能价格上，这六代产品都各有特点，使用较多的是数码显示、荧屏显示和魔幻镜倒车雷达这三种。
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，现在只有少部分商用车还在使用。只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意，从某种意义上来说，它对驾驶员并没有直接的帮助，不能算真正的倒车雷达，基本属于淘汰产品。
关键词：超声波 测距 AT89C51 倒车
DESIGN OF ULTRASONIC VEHICLE
REVERING SYSTEM WITH
ULTRASONIC BASEDON MCU
ABSTRACT
In recent years, China's number of cars is increasing every year. Highways, streets, parking, garage and other crowded places narrow reverse, the driver should not only forward but also looking back, a little rear-end careless accidents can occur.So after the increase of motor vehicles as the ability to detect obstacles on the development of the rear of the car reversing radar has become the research hotspot in recent years. the ultrasonic transmitter continuously emits a series of consecutive pulses to the measurement of logic circuits to provide a short pulse. Finally, signal processing devices based on the received signal for processing the time difference, automatic calculation of turnout and the distance between obstacles. Ultrasonic Ranging simple, low cost, easy production, but the transmission speed by a larger weather can not be precise range; In addition, the ultrasonic energy and the attenuation is directly proportional to thesquare of the distance, the farther the distance, the lower sensitivity and thus Ultrasonic Ranging way so that only apply to a shorter distance. At present, ultrasonic range finder at home and abroad in general, the ideal distance of the measurement1~ 5 m, based on AT89C51 ultrasonic range-finder.Receiving circuit using the SONY company dedicated CX20106A infrared detecting chip, the chip used in the detector circuit 38KHz, the text of the chip through the careful analysis of the internal circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection of hardware circuitry and adjustable gain, The use of digital rangefinder display the distance between objects.
基于单片机的超声波测距倒车雷达
############本科生毕业论文（设计）基于单片机的超声波测距倒车雷达Based on single chip ultrasonic reversing radar专业电气工程及其自动化姓名张栋学号 12039417指导教师张商州完成时间2016.05独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得商洛学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解商洛学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
□公开□保密（____年____月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)签名：导师签名：日期：基于单片机的超声波测距倒车雷达摘要：汽车工业的增长与繁荣带来汽车保有量的大幅提高。
然而，汽车保有量的增长也带来道路拥堵和交通事故频发等问题。
通过统计分析可知:倒车过程很容易导致各种事故的发生，如何简化倒车过程，并且提高倒车过程的安全性是至关重要的。
在各种倒车辅助系统中，最常用的环境探测手段是测距，而在几种车载测距方式中，最成熟，也最实用于倒车辅助过程的是超声波测距。
超声波具有一定的优良物理学特性，使其广泛应用在各个领域。
超声波测距常用的方法有时间差法、脉冲法等。
其中脉冲法实现起来简单，成本低，可应用的测距范围较大，因此选用该方法。
超声波在空气中传播的速度主要与温度有关，因此测距系统需要探知外界环境的温度。
超声波在空气中传播时会有衰减，40kHz的超声波最适于超声波测距应用。
STC89C52是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。
基于单片机的倒车雷达设计任务书
14~17周系统电路设计，各模块电路及程序设计、仿真调试。
寒假~系统电路及程序总体仿真调试。
学年第二学期
1~4周系统板电路实现,软硬件整体调试，中期检查，撰写设计报告初稿。
5~8周修改检查设计成果、测试程序。
9~12周设计报告定稿，准备答辩。
指导教师（签字）：学部主任（签字）：
年月日年月日
附件一
毕业设计任务书
学部
信息学部
专业
电子信息工程
学生姓名
王汕
班级
11电信本2
学号
10111601111
设计题目
基于单片机的超声波测距倒车雷达装置的设计与实现
设计条件
基础知识：电子技术、单片机技术、超声波测距原理
开发环境：Keil C51,使用C语言编程
使用Proteus仿真调试,完成PCB图设计
主要技术指标
[3]唐波,朱琼玲.基于51单片机超声波测距器设计[J].矿业安全与环保. 2009,36(z1): 68-70.
[4]曹月真.基于51单片机的超声波测距系统的设计[J].电子世界. 2011(10): 55-56.
[5]胡凤忠,赵广复.基于AT89C2051单片机的汽车倒车雷达设计[J].计算机测量与控制. 2010,18(5): 1174-1175, 1192.
[9]韦穗林.基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现[J].现代电子技术. 2009(21): 160-163, 170.
[10]吴琼,封维忠,马文杰.汽车倒车雷达系统的设计与实现[J].现代电子技术. 2009,32(9): 191-194.
进度计划
学年第一学期
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计毕业设计
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计摘要随着我国经济飞速进展，愈来愈多的人拥有了自己的汽车，同时由停车和倒车所引发的事故也愈来愈多。
这些事故常常给驾驶员带来许多麻烦，因此，有助于驾驶员停车和倒车的倒车雷达应运而生。
倒车雷达，是汽车停车平安辅助装置，能以声音或更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情形。
本文设计了一种利用超声波测距原理研究的高性价比倒车雷达，它能够提示驾驶员进入警戒区域，同时进行声光报警。
不必占用司机的视觉资源，使司性能够把全数注意力用于观看车前及车旁的路况。
超声发射部份由AT89C51单片机产生10us的高电平信号，触发测距模块；系统接收部份由接收探头拾取反射回来的信号，当接收电路接收到反射信号就中断AT89C51计数器停止计数，从而取得超声波从发射到接收信号的时刻差，进而计算出车与后方障碍物之间的距离，指导司机平安倒车。
关键词：倒车雷达，超声波，单片机，声光报警The design of Ultrasonic ranging reverse radar based onSinglechipAbstractAlong with the rapid development of economy of our country, more and more people have their own cars, as well as the parking and reversing the accident caused will be increasingly. These accidents often bring many troubles to drivers, so, the reverse radar of help drivers parking and of reversing arise at the historic moment. Reverse radar, the automobile parking safety auxiliary devices, more intuitive to told the driver of around obstacles by voice or display. This paper designs a kind of using ultrasonic ranging principle research high performance-to-price ratio reverse radar；it can remind drivers entered exclusionary area, simultaneously the acousto-optic alarm. The radar need not occupy the driver's visual resources, and can make the driver putting the whole attention to observe the passenger side of the front and roads. Ultrasonic launching 10us partly by AT89C51 produce the high level signal to triggering ranging module; System receiving part reflected by the receiving probe of the signal and when the receiving circuit receives reflected signals will interrupt AT89C51 counter stop counting. Thus obtains from the launch to receiving signal ultrasonic lag between driving, and then calculating the distance between the obstacles to instruct driver safety reverse.Key words：Reverse radar，Ultrasonic，Single-chip microcomputer，Sound-light ala目录前言 (1)第1章概论 (2)设计现状 (2)设计意义 (2)目前国内倒车雷达 (3)第2章系统整体结构设计 (4)系统整体结构框图 (4)超声波传感器介绍 (4)超声波传感器的特性 (7)超声波测距原理 (8)第3章系统硬件设计 (9)AT89C51芯片 (10)AT89C51芯片介绍 (10)AT89C51管脚说明.......................................................... .11要紧特性 (13)电源电路 (13)复位电路 (15)时钟电路 (16)超声波测距模块HC-SR04 (17)测距模块 (17)外型及特性 (18)74HC573芯片 (20)数码管显示及报警电路设计 (21)LED数码管显示 (21)语音报警 (22)第4章系统软件设计 (24)系统主程序的设计 (24)测距模块的设计 (26)中断处置程序的设计 (26)显示及报警模块的设计 (27)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)附录A:系统总电路图 (32)附录B:部份源程序 (33)前言随着汽车的迅速增加，停车难已是个不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，那么闯祸，烦事又烦人。
基于单片机的超声倒车报警系统任务书
2.测量精度：1-5cm
3.工作电压：DC 4.5V
4.实时显示测量结果并进行短距离变声报警。
设计（研究）条件Байду номын сангаас预期目标
工作内容及最终成果：
1.距离的测量设计。
2.短距离报警声音改变设计。
3.距离显示系统设计。
要求完成硬件电路设计、软件编程、仿真并提交论文。
进度安排
[5]徐爱华.单片机应用技术教程.北京：机械工业出版社，2003
[6]王元庆.新型传感器原理及应用.北京：机械工业出版社,2002
[7]孟立凡,郑宾.传感器原理及技术.北京：国防工业出版社,2005
[8]郝芸传.感器原理与应用.北京：电子工业出版社,2002
指导教师（签名）：_____________
年月日
系（教研室）审核意见
系主任（签名）：_____________
年月日
说明：毕业论文任务书由指导教师根据课题的具体情况填写，经系部审核并由系主任签字后生效。此任务书在毕业论文开始前一周内填写并发给学生。
《基于单片机超声波倒车雷达报警系统》论文答辩
参考文献
[1]康光华.电子技术基础（模拟部分）.北京：高等教育出版社，1999
[2]康光华.电子技术基础（数字部分）.北京：高等教育出版，2004
[3]余发山.单片机原理及应用技术.北京：中国矿业大学出版社，2003
[4]何立民.单片机应用技术选编.北京：北京航空航天大学出版社，2000
江苏理工学院2014届毕业设计（论文）任务书
学院
电气信息工程学院
班级
10电子2w
姓名
徐广伟
题目
设计
基于单片机的超声波倒车雷达报警系统
基于单片机的超声波倒车雷达系统设计本科论文
毕业设计说明书基于单片机的超声波倒车雷达系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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。
基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计
毕业设计基于单片机超声波倒车雷达的设计与实现基于单片机的超声波倒车雷达的设计与实现Ranging System Design and Implementation Based On MCU摘要超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89S51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89S51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。
该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、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。
关键词：超声波;单片机;测距;AT89S51ABSTRACTUltrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy consumption ,propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology combine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring , building construction site and some industrial scenes extensively。
基于MSP430单片机的超声波倒车雷达监测报警系统设计
基于MSP430单片机的超声波倒车雷达监测报警系统设计前言据初步调查统计，75％的汽车交通事故是由汽车倒车“后视”小良造成的。
因此，许多非职业汽车驾驶员很希望能有一种汽车倒车报警器，在倒车时不断测量汽车尾部与其后面障碍物的距离，并随时显示其距离，在不同的距离范围内发出不同的报警信号，以提高汽车倒车时的安伞性。
增强汽车的后视能力，尤其是增强大型、重型车辆的后视能力，对于提高行车安全，减轻司机的劳动强度和心理压力，是十分重要的。
目前，国内外都在研究如何利用先进的技术，即汽车避撞技术，辅助汽车驾驶者对影响公路交通安全的人、车、路环境进行实时监控，在危急情况下由系统主动干涉驾驶操纵、辅助驾驶者进行麻急处理、防I卜汽车碰撞事故的发生。
随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高，以及单片机价格小断下降和汽车电子系统网络化发展的要求，新型的倒车雷达都是以单片机为核心的智能测距传感系统。
本文介绍了一种基于MSP430单片机的超声波倒车雷达监测报警系统。
1 系统测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在窄气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时，超声波在空气中传播的速度为340m／S，根据计时时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离S，即S=340&TImes;t／2 （1）这就是时间差测距法。
本系统就是利用单片机控制超声波发射器发射超卢波脉冲，同时利用单片机中的计数器开始计时。
超声波达到后面的障碍物就会反射回来，接收装氍接收到回波信号后由外部比较电路产生高电平使单片机产生外部中断。
单片机运行中断服务子程序（ISR）计算出距离，并传送给LCD显示给司机，同时程序内还有比较模块，若车距小于5 m，则显示所测量的距离的同时单片机输出一个高电平使蜂鸣器报警，若车距大于5m，则显示U。
U，蜂鸣器不报警，这样以声光两种方式可靠地向司机给出报警信息，来保证倒车或行车的安全。
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计【毕业作品】
目录第一章引言...................................................... ２第二章超声波倒车雷达简介 ....................................... ３2.1 倒车雷达..................................................... ３2.2 超声波....................................................... ３2.3 超声波测距的原理............................................. ３2.4 倒车雷达性能指标............................................. ４影响倒车雷达性能的因素 .......................................... ４2.5.1 测量精度 ........................................... ４2.5.2 探测范围 ........................................... ５第三章倒车雷达的电路结构 ....................................... ７3.1 超声波发送模块............................................... ７3.2 超声波接收模块............................................... ７3.3 语音电路设计................................................. ８第四章倒车雷达的电路实现 ....................................... ９超声传感器的参数选择............................................. ９4.2 总体结构..................................................... ９4.3 基于单片机的硬件实现 ...................................... １０4.3.1 超声波发射电路 ................................... １０超声波接收电路 ......................................... １２4.3.3 温度测量电路 ..................................... １４4.3.4 显示及报警电路 ................................... １５4.4 超声波测距的倒车雷达软件设计 .............................. １６第五章倒车雷达超声测距的误差分析 ............................. ２０第六章结论.................................................... ２１致谢........................................................... ２２参考文献....................................................... ２３摘要:研究了基于单片机的超声测距倒车雷达。
基于单片机的倒车雷达系统毕业设计
基于单片机的倒车雷达系统毕业设计
基于单片机的倒车雷达系统是一个可以帮助驾驶员在倒车时避免车辆碰撞的装置。
这种系统可以通过超声波检测与其接近的对象，并将其转化为声音、视觉或其他感知形式的反馈，让驾驶员在最短的时间内采取相应的措施，以避免不必要的事故。
第一步：硬件设计
基于单片机的倒车雷达系统的硬件设计是非常重要的。
这个系统中主要包括一个超声波传感器、一个单片机、一块LCD屏幕以及若干个LED指示灯。
其中，超声波传感器是这个系统的核心部件，它用于检测车辆与障碍物之间的距离。
第二步：软件开发
软件开发是基于单片机的倒车雷达系统中同样重要的一步。
通过编写程序代码，在单片机中存储程序，控制各个硬件设备的运行，实现这个系统的功能。
开发者首先需要编写实现超声波检测的代码，然后将其与LED指示灯和LCD屏幕进行连接，使得系统能够给出声音和文字形式的反馈。
第三步：系统测试
在完成硬件设计和软件开发之后，需要进行对系统进行测试。
测试过程中需要使用真实的车辆和障碍物，同时对系统进行各种不同情况的测试。
例如，测试超声波传感器对车辆与固定物体、移动物体的反应时间，同时测试各个LED灯和LCD屏幕的输出情况。
最后，当系统的性能达到预期时，我们可以将其集成到车辆中，让驾驶员在倒车时更加安全。
基于单片机的倒车雷达系统的开发需要较高的专业技术和资金，但是其实用价值是巨大的，一个小小的雷达系统可以帮助驾驶员避免不必要的碰撞事故，而这又会为驾驶员带来便利与安全的体验。
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摘要本文设计了一款基于AT89C51单片机的倒车雷达，它采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为控制核心，片外结合T/R-40-12小型超声波传感器模块、LCD1602液晶显示器模块、报警模块、晶振电路模块以及复位电路等模块而构成本倒车雷达的硬件系统。
当倒车雷达安装在汽车尾部时，通过系统上的超声波模块来采集使用者距离后方障碍物的距离，然后通过单片机对采集数据进行处理，当距离少于临界距离时，单片机将驱动蜂鸣器进行报警提示司机；当后方无障碍物时，倒车雷达处于待机模式。
经过大量的实验测试，本倒车雷达性能稳定，携带便捷，能够做到随时随地地辅助司机倒车，从而预防事故的发生。
不仅如此，它对单片机以及超声波技术的推广也具有一定的积极作用。
关键词：倒车雷达，AT89C51，超声波模块Abstract ThispaperdesignsareversingradarbasedonAT89C51MCU,whichusesATMELtheAT89C51asth econtrolcore,theexternalbindingT/R-40-12smallultrasonicsensormodule,LCD1602li quidcrystaldisplaymodule,alarmmodule,crystaloscillatorcircuitmoduleandcomplex circuitmoduleandthecostofreversingradarhardwaresystemstructure.Whenreversingr adarisinstalledintherearofthevehicle,thedistanceoftheobstacleisacquiredbytheu ltrasonicmoduleofthesystem,andthedataisprocessedbythemicrocontroller.Themicro controllerwilldrivethebuzzertoalertthedriverwhenthedistanceislessthanthecriti caldistance.Afteralargenumberofexperimentaltests,theperformanceofthereversing radarisstable,easytocarry,canbedoneanytimeandanywheretoassistthedrivertorever se,soastopreventtheoccurrenceofaccidents.Notonlythat,italsohasacertainpositiv eeffectonthepromotionofSCMandultrasonic.Keywords:ReversingRadar,AT89C51,UltrasonicModule目录（一）课题背景 (1)（二）国内外发展现状 (1)（三）本文主要内容 (2)二、方案选择及元器件介绍 (3)（一）主控核心选择 (3)（二）AT89C51单片机介绍 (3)（三）HC-SR04超声波传感器 (5)（四）LCD1602液晶显示器介绍 (6)三、硬件系统设计 (7)（一）方案设计 (7)（二）AT89C51单片机最小系统构建 (7)（三）超声波传感器原理图设计 (9)（四）LCD1602液晶显示器电路设计 (10)四、软件系统设计 (12)（一）软件系统流程图设计 (12)（二）超声波测距流程设计 (13)（三）LCD1602显示流程设计 (14)（四）报警流程图设计 (15)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录一原理图 (20)附录二PCB图 (21)附录三元件列表 (22)附录四程序 (23)一、引言（一）课题背景随着国民经济的迅速发展以及人们生活质量的大幅提高，私家车几乎进入了大多数家庭，成为了一种平民化交通工具，然而据最近的一份数据显示，由司机不当驾驶或者驾驶技术不合格造成的交通事故越来越多，这侧面反应了如今只通过驾校的学习也不能完全驾驶好汽车。
调查显示目前好多私家车驾驶员越来越多地依赖车上的辅助行车设备进行驾驶，如利用导航仪进行路线导航，从而避免不熟悉路况的情况下顺利到达目的地，又比如通过倒车摄像头来进行倒车，使得倒车入库变得不再那么难。
调查显示，很多驾驶员呼吁车上能够配置更多的行车辅助设备，他们不仅要求辅助设备灵活好用，还要价格低廉，能够被大多数人所接受。
因此本文以基于超声波测距的倒车防撞报警系统为课题，提出以超声波测距为基础，结合其他必要模块设计一款简单实用并且价格低廉的行车辅助系统。
根据文献显示，超声波最早是由斯帕拉捷发现的，他根据蝙蝠能在黑夜中自由快速飞行，经过大量实验后，得出了蝙蝠能够发出一种人耳听不见的声波，通过这种超声波的指引，蝙蝠才得以自由飞翔，由于这种声波的频率大于20khz，超过了人耳听觉的上限，因此被称为超声波，经过后来相关仪器的测量，发现超声波具有很强的能量集中性，不容易发散，因此非常适合测距、测速以及其他一些医疗功能，随着电子技术以及半导体技术的发展，技术人员设计了超声波传感器，这种传感器不但能够发出超声波，同时能够对反射回来的超声波进行接收，这使得超声波传感器被广泛用于自动化场合，如能够自动避障的智能小车，就是基于超声波测距的原理。
通过超声波测距来引导汽车倒车入库同时避免撞墙有很多实用的价值，一是超声波不易发散，测到的距离非常精确和准确，能够有效地辅助司机倒车；二是这种控制系统的报警提示音比较明显，当车位与后方障碍物的距离小于一定距离后，报警器立即发出具有一定频率的“嘀嘀”声，距离越小，“嘀嘀”声的频率越高，从而能在心理上加紧小心；三是这种控制系统不但效果好，其成本也非常地低廉，与目前常用的摄像头倒车仪相比，具有同样的效果。
因此本文以此为课题，不但能够起到推广单片机应用的效果，更能够降低汽车的生产成本。
（二）国内外发展现状目前国际上对于倒车雷达的研究和开发正处于如火如荼的状态，各种新型的智能汽车正在不断地投入到生产和人们的生活中，为了不失设计的高科技性以及实用性，倒车雷达正朝着多功能以及多传感器化发展，目前国内外对于倒车雷达的研究者主要在于提高倒车雷达的处理速度以及测量结果准确性上，以此来给司机提供更多方位的信息，减少交通事故的发生。
（三）本文主要内容本课题主要设计了一款基于超声波的倒车雷达设计，将本系统配置在轿车上使用时，倒车途中如后方障碍物与车尾距离小于安全距离时，控制系统立即发出报警信号，提醒司机引起注意，另外报警信号的频率和车位距障碍物的距离有关系，距离越小则蜂鸣器发出的“滴滴滴”报警信号频率越快，频率越快越能引起司机的谨慎和紧张。
设计以AT89C51单片机芯片、时钟电路以及复位电路三个部分组成51单片机最小系统，负责系统的的数据处理、超声波模块的驱动、LCD1602液晶屏驱动以及蜂鸣器报警模块的驱动等。
倒车雷达主要依托于超声波的测距功能，当超声波模块发射出超声波时，在传播过程中如果遇到障碍物，超声波会原路返回并被超声波模块接收到，单片机只需要对超声波从发出到返回的这段时间进行计算，就可通过超声波的速度计算出发射位置距离障碍物的大小。
该过程能实现主要是因为超声波在传播过程具有不易发散的性能，即发射和接收回来的超声波强度大小相等。
AT89C51单片机通过其外部触发中断管脚(P3.2和P3.3)进行超声波发射和接收的时间计算，当AT89C51单片机驱动HC—SR04超声波模块发射超声波时，其发射中断管脚会同时输出一个高电平给51单片机的P3.2中断管脚INT0，在INT0中断时计时器T0被立即启动，开始计时；当超声波返回并被HC—SR04接收到时，其接收中断管脚会同时输出一个脉冲给51单片机的P3.3中断管脚INT1，在INT1中断时立即停止计时器T0的工作，这样51单片机就得到了超声波发射和接收过程所用的时间，由于超声波在空气中的传输速度是340m/s，这样将两者相乘并除以2，就是车尾距障碍物的大小。
为了实现测量数据的显示，本系统选用LCD1602液晶屏作为显示模块，其清晰度高并且成本低的特点非常适合用于本系统。
报警模块主要由蜂鸣器和SI2302型MOS管组成，由于51单片机的最大输出电流很微弱，不能够直接驱动蜂鸣器，因此通过MOS的扩流作用，实现蜂鸣器的驱动，对于本课题的能力要求主要有以下几点。
1、熟练使用AT89C51单片机，掌握其外部中断、定时器寄存器的配置以及51最小系统的设计。
查阅HC—SR04模块的Datasheet，根据官方资料进行其电路模块设计。
2、能够通过Protel绘制电路图和PCB图，会使用Proteus对系统进行仿真。
3、首先查阅AT89C51的官方资料，根据官方提供的资料进行电路设计，并查阅相关的文献资料，通过大量的实验来不断改进。
二、方案选择及元器件介绍（一）主控核心选择方案一：选择学生群体使用最多的C51单片机作为本系统的主控核心，由于在大学期间对于C51单片机具有较为系统的学习，其内功的结构原理、模块组成以及程序编写，以及掌握了一套较为熟悉的流程，因此能够为本设计的顺利完成奠定夯实的基础。
另外C51单片机内部已经集成了一个容量为4K的加密型FLASH和一个大小为128字节的RAM，足以够本系统的使用，再者C51单片机内部的两个8位定时器在经过简单的寄存器配置后，能够灵活的在本系统中提供精准的定时，为一些需要精准时基的地方提供帮助。
根据C51单片机的资料显示，其P3.2和P3.3两个管脚带有中断功能，如果按键接在这两个管脚上，经过中断服务程序，能够方便的配置程序代码的运行。
虽然目前市面上C51单片机的生产厂家众多，目前使用最多的是美国ATMEL公司生产的AT89C51和中国宏晶公司生产的STC89C51单片机，这两款单片机目前已经占据了C51单片机市场的主要份额，虽然生产厂家不同，然而这些C51单片机都可以相互替代，在使用上几乎没有任何区别，这也是使用C51单片机作为系统核心的另一个优点。
方案二：选择意大利意法半导体（SST）公司推出的STM32系列单片机作为主控核心，STM32单片机的最大特色是采用了ARM结构作为内核，其32位的总线宽度使得它在处理一些数据时能够表现出更大的优势，由于采用ARM内核，因此这种类型的单片机被业内人士称之为微处理器，同MCU有较大区别。
STM32系列的低端芯片的主频就已经达到了72M，高端系列能够达到168M，由于片内集成了高性能的锁相环（PLL），所以采用精度较高的低频晶振（8M）就可以给芯片提供时钟信号，经过锁相环的作用，能够将频率倍频到72M甚至更高。