基于超声波的汽车防撞系统设计
基于超声波测距的车辆前撞预警系统设计
基于超声波测距的车辆前撞预警系统设计在现代交通中，较高的车辆密度和不断增长的道路长度成为许多交通事故发生的因素。
因此，当今汽车工业的重要任务之一是为车辆提供更安全和智能的设备和技术。
在这里，我们将介绍一种基于超声波测距的车辆前撞预警系统的设计和实现。
1. 超声波测距技术的原理超声波测距被广泛应用于距离、速度和方向测量，可以通过接收返回的超声信号来计算距离。
这项技术是将高频声波发射到目标物表面，由于声波在空气中的传播速度较慢，因此它们与目标物相遇时会被反射回来。
然后，我们可以通过测量从发射到接收芯片之间的时间来计算距离。
2. 基于超声波测距的车辆前撞预警系统设计本文中介绍的车辆前撞预警系统包括超声波测距器、处理器和报警器三个部分。
预警系统通过超声波测距器在车前安装并向前发射超声波波束，一旦有物体进入车辆前方一定的安全距离范围内，系统即可检测到，并发出警报信号。
超声波传感器具有注重实时间和精度的特点，能快速响应并识别前方障碍物，并准确测量所需的距离。
由于超声测距技术能在各种天气条件下精准测量距离，因此汽车制造商越来越倾向于将其作为汽车智能化的主要技术之一。
3. 预警系统的实现对于车辆前撞预警系统，我们选择了Maxbotix Inc.生产的LV-MaxSonar-EZ1型传感器。
该型传感器是一款优秀的超声波传感器，具有高准确度和长测距范围等特点。
此外，该型传感器具有简单易用的特点，仅需一端口即可供电和通信。
还可以将其与Arduino单片机连接来处理信号，并将警报发送到锁定的设备上。
4. 总结本文介绍了一种基于超声波测距技术的车辆前撞预警系统的设计和实现。
该系统通过检测车辆前方的安全距离来预警，以防车辆在狭小空间内发生碰撞事故。
鉴于超声波测距技术的高效性和实用性，该技术被广泛使用于车辆制造业中。
预计在未来，我们将会看到更多基于超声波技术的车辆智能系统的推出。
基于超声波的检测防撞系统的设计调研报告
超声波检测防撞系统的发展现况及发展地位2 超声波检测防撞系统的介绍2.1 超声波检测防撞系统的原理超声波应用于汽车防撞系统借助于超声波的基本特征和传播特点，根据超声波测距原理S=（C×T）/2，由发射超声波到超声波探测器收到回波的时间T，测出离障碍物距离。
应用透射式光电传感器，由施密特触发器CD4093输出速度脉冲信号，计数脉冲个数，即可测出汽车速度。
把距离信号和汽车速度信号输入到单片机MCS-51中，应用汇编语言对其软件编程，把距离信号与各个车速对应的安全距离进行比较判断，是否给出报警及刹车信号。
汽车超声波检测防撞系统框图如图1所示。
图1 超声波检测防撞系统框图2.2 超声波测距的基本原理超声波测距是一种非接触式的检测方式,因其具有频率较高、沿直线传播方向性好、绕射小、穿透力强、传播速度慢(约340m / s,与声速相同)等特点,因而超声波测距在物体识别、车辆自动导航、工业自动控制、建筑工程测量和机器人视觉识别等方面得到广泛的应用。
目前超声波测距主要利用超声波测测试仪与障碍物之间的距离。
本文提出一种新的超声波测距系统合作式超声波测距系统,该系统采用异频合作方式,可测空旷地区任意两点之间的距离,而且考虑了超声波传播过程中声强的衰减和温度对速度的影响,从而使测距范围大,抗多径效应,测量精度高。
超声波发生器在某一时刻发出超声波信号,当超声波遇到被测物体后反射回来,测出超声波信号从发射到接收到回波信号的时间,利用超声波在介质中的传播速度,就可以计算出被测物体的距离: D=（C×T）／2在测距计数电路设计中，采用了相关计数法，其主要原理是：测量时单片机系统先给发射电路提供脉冲信号，单片机计数器处于等待状态，不计数；当信号发射一段时间后，由单片机发出信号使系统关闭发射信号，计数器开始计数，实现起始时的同步;当接收信号的最后一个脉冲到来后，计数器停止计数。
双向超声波测距仪的系统主要有几下部分组成（如图2所示）：LED显示模块，AT89S52芯片，超声波发射模块，超声波接收模块，电源模块等五大模块组成。
基于超声波防撞报警系统的设计
基于超声波防撞报警系统的设计基于超声波防撞报警系统的设计基于超声波防撞报警系统的设计1超声波及其工作原理1．1超声波和超声波传感器人耳的听音范围是20Hz--20KHz，超声波是人耳听不到的一种声波，是一种频率高于20KHz的声波。
通常频率高于20KHz的超声波不仅波长短、方向性好、能够成射线定向传播、纵向分辨率比较高、对色彩和光照度不敏感、对外界光线和电磁场不敏感，碰到界面就会有显著反射，而且能在有灰尘、烟雾、有毒等各种环境中稳定工作。
这些特性都有利于选取超声波作为媒介，测定物体的位置、距离甚至形状等。
经综合比较，基于超声波的汽车防撞报警系统的设计中，采用的是超声波频率为40KHz的超声波传感器【l-5】。
1．1．1超声波传感器的特性1)在自身特性谐振点40KHz 附近可获得较高的灵敏度：2)谐振带宽、波束角可以通过制作控制得很窄，有利于抗声波干扰设计：3)不受无线电频谱的资源限制，易于进行抗电磁干扰设计：4)超声波系统成本低、性能稳定，应用前景好。
1．1．2超声波的工作原理超声波测距的工作原理是超声波发射探头不断地发射出40KHz超声波，遇到障碍物后反射回反射波，超声波接收探头接收到反射波信号，并将其转变为电讯号。
测出发射和接收回波的时间差△t，然后求出距离S。
在已知速度c的情况下，求出S=C△t，2。
式子中，C为超声波音速，由于超声波也是声波，故c 即为音速。
音速为C=。
式中，r—气体的绝热体积系数l：p一气体的气压(海平面为pa)：一气体密度(空气为1．29kg／m3)。
对于lmol的空气，质量为m，体积为y，则密度=m／V，故c= C== C=，对于理想气体，有PV =RT，式中，R为摩尔气体常数；T为绝对温度。
因此，C=，由于r、R、m均为已知常数，故声速C仅与温度T有关，若温度不变，则声音在空气中的速率与压强无关。
在O C的空气中，Co=331.5m／s，对于任何温度下，有Ci／Co=，即Ci=331．5，通过对上式的实际分析得，温度每升高1℃，声速增加约为0．607m／s，故可以得出声速与现场温度的经验公式：C=331．5+0．607T。
基于超声波的汽车防撞系统设计.
摘要随着中国工业经济的不断高速发展，汽车行业成为了促进中国经济发展的不可或缺的一部分，近年来我国高速公路追尾碰撞事故频繁发生，而车载追尾碰撞预警系统在解决高速公路行车安全中具有良好的前景，科学技术的快速发展使得超声波技术在汽车领域中的应用越来越广泛。
本文对超声波汽车防撞系统进行了理论分析，利用模拟电子、数字电子、微机接口技术、超声波换能器、以及超声波在介质中的传播特性等知识，采用以stc89c51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的硬件电路和软件电路设计方法在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件个软件实现各个功能模块。
该设计由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光告警显示模块等部分组成，文中详细介绍了测距器的硬件组成、检测原理、方法以及软件结构。
超声波发射模块中采用555定时器构成的时基电路，接收电路使用SONY公司的CX20106A红外检测专用芯片，该芯片常用于38kHz的检波电路，文中通过对芯片内部电路的仔细分析，设计出能够成功对40kHz超声波检波的硬件电路，并且增益可调，与传统超声波检波电路相比，电路变得精简，调试变得相对容易。
测距器使用数码管显示目标物的距离。
为了保证超声波汽车防撞系统的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。
就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发射装置、接收装置、超声微弱信号放大、波形整形、速度变换电路及系统功能软件等做了详细说明.实现障碍物的测距、显示和报警，超声波测距范围0.6-2.0米，精度在10厘米左右。
关键词：汽车防撞报警系统、STC89C51、传感器、LED显示、测量距离AbstractWith the rapid development of China industrial economy, the automotive industry has become an indispensable part of China promote economic development in recent years, the rear end collision accidents occur frequently in China, and the vehicle rear end collision warning system in the settlement of expressway traffic safety has a good prospect, the rapid development of science and technology makes the ultrasonic technology applied in automotive more widely in the field of. This paper analyses the theory of ultrasonic wave automotive collision avoidance system, the use of analog electronics, digital electronics, computer interface technology, ultrasonic transducer, and the ultrasonic propagation in the medium of knowledge, using low cost, usingSTC89C51 microcontroller as the core of the hardware circuit and software design method of the circuit of high precision, miniaturization digital display ultrasonic ranging in on the basis of the overall system design, the hardware software implementation of each functional module.The design is composed of ultrasonic transmitting module, the signal receiving module, microcontroller module, digital display and sound and light alarm display module and other components, this paper introduces in detail the range of hardware devices, measuring principle, method and structure of software. The time base circuit module 555 timer used a special chip CX20106A, ultrasonic, infrared detection receiving circuit using the SONY company, the chip used in the detector circuit 38kHz, careful analysis of the internal circuit in this paper, the hardware circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection, and adjustable gain, compared with the traditional ultrasonic detection circuit, the circuit is simplified, the debugging easier. The range finder using digital tube display distance of object.In order to ensure that the ultrasonic wave automotive collision avoidance system reliability and stability, take the corresponding anti-interference measures. On the ultrasonic propagation characteristics, job characteristics, the ultrasonic transducerultrasonic transmitting device, receiving device, ultrasonic signal amplification and waveform shaping, speed converter circuit and system function of software in detail.The ranging, obstacle of display and alarm, ultrasonic distance measurement range of0.6-2.0 meters, the accuracy of about 10 cm.Keywords: anti-collision alarm system, STC89C51, sensor, LED display, measuring the distance of car目录摘要..................................................................................................错误！未定义书签。
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。
基于超声波测距仪汽车防撞系统设计
基于超声波测距仪汽车防撞系统设计摘要：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。
本次设计主要是利用STC89C52单片机、超声波传感器完成测距报警系统的制作，以STC89C52为主控芯片，利用超声波对距离的检测，将前方物体的距离探测出来，然后单片机处理运算，与设定的报警距离值进行比较判断，当测得距离小于设定值时，STC89C52发出指令控制蜂鸣器报警。
关键词：超声波传感器 STC89C520 前言由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，较其它仪器更卫生，更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境，具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。
因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。
可在不同环境中进行距离准确度在线标定，可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制，可进行差值设定，直接显示各种液位罐的液位、料位高度。
因此，超声在空气中测距在特殊环境下有较广泛的应用。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的指标要求，因此为了使移动机器人能够自动躲避障碍物行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的位置信息（距离和方向）。
因此超声波测距在移动机器人的研究上得到了广泛的应用。
同时由于超声波测距系统具有以上的这些优点，因此在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛的应用。
1 总体设计方案及论证1.1 总体方案设计本设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、按键控制、四位数码管显示、报警等子模块。
电路结构可划分为：超声波传感器、蜂鸣器、单片机控制电路。
就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。
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汽车倒车防撞报警系统是一种基于超声波测距技术的安全辅助设备，能够帮助驾驶员在倒车时避免与障碍物发生碰撞，提高行车安全性。
本文将对该系统的设计进行详细介绍。
首先，该系统主要由超声波传感器、控制器和报警器组成。
超声波传感器负责探测车辆周围的障碍物距离，传输给控制器进行处理。
控制器根据传感器的数据判断是否存在碰撞的风险，并通过报警器向驾驶员发出警告信号，提醒其采取正确的行动。
在系统的设计过程中，首先需要选择合适的超声波传感器。
传感器的选择应考虑其测距范围、精度和对环境的适应性等方面。
一般来说，超声波传感器在测距范围内可以提供较高的测量精度，并且对大多数障碍物均有良好的适应性。
接下来，控制器的设计是系统中的关键部分。
控制器需要实时接收传感器上传的距离数据，并进行数据处理和决策。
控制器可以使用嵌入式系统来实现。
在数据处理方面，可以使用一些常见的算法，如滤波算法、虚拟线算法等，来进行数据处理和障碍物的识别。
在决策方面，可以设置适当的距离阈值，当距离低于该阈值时触发警报。
最后，报警器的设计需要考虑其音量和可靠性。
对于音量，报警器应具备足够的声音大小，以确保驾驶员能够听到警报并及时做出反应。
对于可靠性，报警器应具备较长的寿命和稳定的性能，以确保系统能够长时间稳定运行。
此外，为了提高系统的可用性，还可以考虑加入其它功能，如图像显示功能。
通过搭载摄像头和显示器，可以将车辆周围的情况实时显示在显示器上，使驾驶员更加直观地了解障碍物的位置和距离。
总之，基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统是一种重要的安全辅助设备。
通过合理选择超声波传感器、设计有效的控制器和报警器，并加入其它功能，可以实现对倒车过程的有效监控和警示，提高驾驶员的行车安全性。
基于超声波的汽车防撞
摘要随着科学技术的快速发展，超声波将在科学技术中的应用越来越广。
本文对超声波传感器测距的可能性进行了理论分析，利用模拟电子、数字电子、微机接口、超声波换能器、以及超声波在介质的传播特性等知识，采用以STC89C52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的硬件电路和软件设计方法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。
为了保证超声波测距传感器的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。
就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发射、接收、超声微弱信号放大、波形整形、速度变换、语音提示电路及系统功能软件等做了详细说明.实现障碍物的距离测试、显示和报警，超声波测距范围30CM-300CM，精度在十厘米左右。
这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：测量液位、井深、管道长度等场合。
可以广泛应用于工业生产、医学检查、日常生活、无人驾驶汽车、自动作业现场的自动引导小车、机器人、液位计等。
关键词: STC89C52，超声波，传感器，LCD，测量距离AbstractAlong with the science and technology fast development, the ultrasonic wave more and more will be broad in the science and technology application .This article has carried on the theoretical analysis to the ultrasonic sensor range finder possibility, the use simulation electron, the digital electron, the microcomputer connection, the ultrasonic wave transducer, as well as the ultrasonic wave in medium knowledge and so on dissemination characteristic, uses take STC89C52monolithic integrated circuit as the core low cost, the high accuracy, the microminiaturized numeral demonstrated the ultrasonic wave distance gauge the hardware electric circuit and the software design method has designed the system overall concept in this foundation, finally has realized each function module through the hardware and the software.Key words: STC89C52, ultrasonic wave, sensor, LCD, Measuring distance桂林电子科技大学毕业设计报告用纸目录1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题设计的意义： (1)1.3 超声波测距在汽车上应用的介绍： (1)2 课题的方案设计与论证 (3)2.1 系统总体设计 (3)2.2 设计方案的论证 (5)3 系统的硬件结构设计 (6)3.1 单片机的选择 (6)3.2 发射电路的设计 (11)3.3 接收电路的设计 (15)4 系统软件的设计 (22)4.1 超声波汽车防撞电路的算法设计 (23)4.2 主程序流程图 (24)4.3 超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (26)5 调试 (28)5.1 硬件调试 (28)5.2 软件调试 (29)总结 (31)致谢 (33)附录1： (34)附录2： (37)附录3： (39)1 引言1.1 课题背景随着经济的发展与汽车科学技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化和驾驶员非职业化的趋势。
基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计【开题报告】
毕业设计开题报告测控技术与仪器基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计1选题的背景、意义[1][2]随着经济的发展，人们的生活水平越来越高。
当今，对许多人来说，汽车进入家庭已不再是奢望，汽车的数量在大幅攀升，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。
因此随之而来的事情就是如何保证汽车使用过程中的安全问题，特别是如何防止汽车与其他物体碰撞的事情发生。
据初步调查统计，l5%的汽车事故是由汽车倒车"后视"不良造成的。
因此，增强汽车的后视能力，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。
如果车辆能适时检测与周围障碍物的距离并给出警告信息，使司机及早采取行动，可避免车辆相撞事故的发生。
随着科学技术的发展，用超声波进行无接触测量得到了广泛的应用。
超声波是由机械振动产生的,可在不同介质中以不同的速度传播，它具有定向性好、能量集中、在传输过程中衰减较小，反射能力较强，在恶劣工作环境下具有一定的适应能力等优点。
因此可用于液位测量、车辆自动导航等领域。
利用超声波测距技术的汽车倒车防撞雷达（以下简称倒车雷达），近年来逐渐在行业风行。
一些名车如奔驰、法拉利、本田雅阁等相继采用了该系统用于辅助倒车，在现时的车展上屡见不鲜。
究其原因是因为倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。
而倒车事故给车主带来许多麻烦，例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想。
据此，这些车厂将倒车雷达作为一个卖点，声称倒车雷达在车主的一生中只要发挥一次作用就很值得了。
既然倒车雷达能够增加汽车的整体安全性能，何以只到近年才得以发展呢？众所周知，超声波测距技术由来已久，多年来已在一些领域得到应用。
例如利用超声波技术的自动测距照相机、建筑商使用的手持式墙面测距仪。
而用于汽车防撞却是近年的事。
这主要原因是传统的超声波传感器不能达到汽车行业的特殊要求。
基于超声波的倒车防撞报警系统设计
与 应 用
壁 麴
摘 要 ：超声 波倒车防撞 报警系统又称 为倒车雷 达 ，是为 了解 决倒车过 程发生的 碰撞问题 ，提高驾驶
员驾驶的 安全而设计 的 系统核心 为超声 波测 距系统 ，由主控芯片 、超声波发 射电路 、超 声波接 收
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒｓ ｒ ｖ ｒｉｇ ｅ ｅ ｓｎ ｒｄ ｒ ａ ａ； ｕ ｔａ ｏ ｉ ｌ ｓｎｃ ｒ ｒ ｎ ｉ ｇ ａ ｇｎ ；
Hale Waihona Puke 本 文 所 设 计 的 超 声 波 汽 车 倒 车 防 撞 报 警 系 统 是 保 障
汽 车起动和 泊车 安全 的辅助 系统 。超 声波 汽车倒 车防撞 报警 系统 具有抗 干扰 能力强 、成本低 、反 应速度 快 、功 耗低等特 点 。超声波测距 系统安装 的液 晶 Ｌ Ｄ１０ Ｃ ６ ２显示
二、超声波测 距原理 本文超 声波测距所 采用 的方法 是渡越 时问法 （ ＯＦ 。原理 ：在 空气中 ，超 声波 发射器 向某 一方 向发 Ｔ ） 射 超声波 ，在发射 时刻 同时打开计 时器开始 计时 ，超 声波在传 播 的过 程 中碰 到障碍物 就马上 反射 回来 ， 超 声波接 收器接收 到回波就立 即停止计时 。 时通过计 时器 就可 以知 道超声波往 返所用 的时间 ｔ 在 ２ ￣ 此 ， ０Ｃ 室温 时超 声波 的速 度 为 ｖ ３ ０ ｓ ＝ ４ ｍ／，根据 公式 Ｓ：ＶＸ ／ ｔ ２，计算 出障碍 物离 发射 点之 间 的距离 【。经 过 １ 】 ＳＣ ９ ５ Ｔ ８ Ｃ １单片机处 理后 ，液 晶 Ｌ Ｄ１０ Ｃ ６ ２显示 出距离 ，同时设定 一个 临界值 ，低于这个 临界值就报警 。 超声波测 距系统 的原理如 图 １ 示 。 所
基于超声波汽车防撞系统终极版
Instruction
With the rapid developmentofmodernsociety,the problems of traffic safetyhas become a major issueto be solvedin theworld.The birth of the car,bringsconvenience to human life,at the same timethe accidentalso brought to mankind a lot ofshadow.The traffic accident hasbecome the firstpollutionin modern society.Based on theDaimlerChrysler,if the driveris0.5 seconds ofextra warningtime,rear end collisionaccidentabout 60%can be avoided,and1 seconds earlywarningwillavoidrear-end collisionaccident90%.Thusthe vehiclecollision avoidance system(referred to asCAS)hasimportantresearch significance and applicationspace.In order tomake full use ofa variety ofconvenientvehicleformankind,at the same timeas much as possible toavoidthe accidentcausedthe tragedy,anti-collision deviceresearch andpromotion of caris becoming more and moreimportant and urgent.In view of this situation,design a fast response,high reliability and a more economical vehiclecollision warningsystem tobe imperative.Therefore,this paperdesigned thecollision warning systemto anultrasonic rangingand AT89C51microcontroller as the core of thecar,in order to improve thesecurity of the automobile,reduce traffic accidents.The systemcomputerreal-time control anddataprocessing functionsand ultrasonic rangingtechnology,sensortechnology,better implementation of theobstaclesin the operation process of theautomobilecollision,and can display thedistancethrough the digital tube,theobstacle distanceandvehicleat a safe distance from thedifferent speedare compared,can send out audible and visualalarm.According tothe principle of ultrasonic distance measurement,based on AT89C51 microcontroller as thecore,designtheanti-collision alarmsystem of automobile.Thesingle chipreal-time controland data processingand ultrasonic rangingtechnology,sensortechnology combinedwithultrasonic transmittingandreceiving circuit,measuringcircuit,an acousto-optic alarm circuit,hardware circuitas the carrier,through processingsoftwareto achieve the measurementdistance.Circulatingcontinuouslyto collectultrasonicsignal by usinga AT89C51 single chip microcomputer.Thedesign of theautomobile anti-collisionsystemcapable of continuousmeasurement,data through theMCUafter processing,the measureddistancedisplay measuringdistancewith 4 digital tube display,
基于超声波汽车防撞系统终极版
基于超声波汽车防撞系统终极版近年来，汽车人性化智能安全系统的研发得到了广泛的关注和应用，超声波汽车防撞系统作为其中的一个重要组成部分，在实际使用中得到了越来越广泛的应用和认可。
本文将详细介绍基于超声波汽车防撞系统的终极版，包括系统原理、设计方案、实现效果等内容。
一、系统原理超声波汽车防撞系统是利用超声波探头检测车辆距离，从而实现安全停车的智能化系统。
其原理就是利用超声波探头发出的超声波，在被检测的反射面后返回到探头，通过计算出发送和接收之间的时间差距，从而推算出距离。
二、设计方案超声波汽车防撞系统终极版的设计方案可以分为硬件设计和软件设计两个方面。
1. 硬件设计超声波探头是核心部件，也是系统的硬件基础。
在超声波探头方面，终极版的设计采用了四个探头，分别排布在车辆四个角落，每个探头均采用高精度的超声波传感器。
四个探头通过连接控制器，控制器采用微处理器并配置有LCD屏幕，可以实时地显示四个方向的距离信息。
2. 软件设计超声波汽车防撞系统的软件设计包括控制器程序和可视化界面程序两部分。
（1）控制器程序控制器程序是核心，实现了超声波探头的控制和计算以及声音告警等功能。
超声波波控制器程序采用C语言编写，主要包括以下几个模块：a. 初始化模块：超声波探头初化模块主要是对超声波探头进行初始化设置，包括使用的超声波传感器型号和探头数量等。
b. 超声波控制模块：超声波控制模块主要是实现超声波探头的控制，即通过控制超声波传感器向检测区域发出超声波，在反射面后将超声波接收，并计算出车辆距离等相关信息。
c. 距离计算模块：距离计算模块主要是用于计算车辆距离的具体算法，可以通过采用常规的时间乘以声速计算距离。
通过计算出的距离值，程序可以判断是否需要发出声音告警。
d. 声音告警模块：声音告警模块是超声波防撞系统最为重要的模块之一，其主要功能是通过超声波探头检测到距离过近时（一般默认安全距离为30cm）向驾驶员发出警告信号。
基于超声波的汽车倒车防撞报警系统硬件设计【文献综述】
毕业设计开题报告测控技术与仪器基于超声波的汽车倒车防撞报警系统硬件设计1前言部分（阐明课题的研究背景和意义）随着我国汽车产业的发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的家庭拥有自己的汽车，在享受汽车给我带来便利的同时，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，新司机非专职司机越来越多，由于倒车而产生的问题也日益突出，倒车引起的纠纷也越来越多。
倒车时，车辆之间，车辆与人之间，车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生，在2002年的车辆事故发生的比例中，倒车引起的事故占21%，到2006年，倒车引起的事故比例占28%，到20008年甚至达到了30%。
倒车已成为一项令人头痛的任务，即使是经验丰富的老司机也在抱怨倒车是一件费力费神的事。
汽车倒车时，由于驾驶员看不见后面的物体和人，往往会引发事故。
由于在视觉盲区，无法看清楚身后的障碍物，司机倒车时很容易刮伤汽车，甚至发生事故，当倒车进入停车场指定泊位时，如果撞到石块或桩基，常常会将车后的消音器，后车灯和后车箱撞坏。
倒车是一个复杂的任务。
他依赖于驾驶员的驾驶经验，驾驶技巧以及反应灵敏程度。
任一环节出现错误都会导致驾驶员无法快速准确的完成倒车任务。
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能提出了更高的要求，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，解决汽车倒车中存在的困难。
解决汽车的倒车难题目前有两种思路，一是寄希望于汽车自动驾驶技术及其配套设施的日益成熟，目前这项技术仍处于研制开发阶段，短期内尚未能开发应用，第二，据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可减少倒车事故的30%。
所以用简单的汽车倒车预警系统，亦能很大程度地解决倒车难题，但是传统的汽车倒车预警系统的功能简单，驾驶员仍然需要通过后视镜去判断车后的物体，以及通过估计汽车和车后障碍物的距离来完成倒车任务。
吴楠基于超声波检测的防撞系统设计
毕业设计任务书（理工）
学院
计算机学院
学生姓名
吴楠
专业
通信工程
班级
通信0903
学号
0911052081
指导教师
柳兆军
职称
讲师
课题名称
基于超声波检测的防撞系统设计
起止日期
自2013年3月4日起至2013年6月19日
一、课题来源、目的与要求：
课题来源：联系生产实际。
目的与要求：超声波定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强。利用超声波测速、测距从而实现移动物体的防碰撞系统。超声波测距迅速、方便，且不受光线等因素影响，广泛应用于水文液位测量、建筑施工工地的测量、现场的位置监控、车辆倒车障碍物的检测、移动机器入探测定位等领域。本课题要求完成以单片机控制核心的超声波检测的防撞系统设计。
指导教师（签字）：
Hale Waihona Puke 20年月日系主任（签字）：
20年月日
二、主要设计内容：
1、单片机最小系统设计；
2、超声波发生发送模块设计；
3、超声波接收模块设计；
4、输出模块（显示及提示音）设计；
5、提交设计成果：设计成果及20000字以上毕业论文，翻译5000字以上的外文资料。
三、主要设计技术指标与参数：
1、测量范围：0.4 ~ 15m；
2、分辨率：0.01m；
3、最大测量距离：15m；
五、主要参考文献资料：
1、单片机原理与应用刘华东主编电子工业出版社。
2、通信原理(第五版)樊昌信国防工业出版社。
超声波汽车防撞系统设计说明书(带仿真)
摘要依据超声波测距原理，以AT89C51单片机为核心，设计了汽车防撞报警系统。
利用AT89C51单片机作为主控制器，结合超声波测距原理，实现倒车防撞报警功能。
系统硬件和软件的设计中,接收电路和显示电路分别采用CX20106和74LS245两款芯片，减小了电路间的相互干扰，提高了精度。
该系统的最大测距误差不超过0.3cm。
测距范围为2 cm～5 m。
另外，系统还具有结构简单，体积小，使用方便等特点。
该系统用于提高倒车时的安全性。
关键词：超声波测距；AT89C51；防撞报警ABSTRACTBased on the principle of ultrasonic ranging and marking AT89C51 as the core,we design the automobile anti-collision warning ing single chip AT89C51 as the master combined with the principle of ultrasonic distance measurement to realize the back-draft anti-collision alarm function.The integrated chips of CX20106 and 74LS245 are separately used in the detection receiving circuit and the temperature circuit, the mutual disturbance between circuit is reduced.The maximum distance measurement error is less than 0.3cm,and the range of the system is 2～500cm.This system has simple strueture ,small size,easy-to-use features and so on.It has higher value of application in order to increase the security in the process of marking car.Keywords: ultrasonic ranging; AT89C51; anti-collision warning目录摘要 (ⅰ)ABSTRACT (ⅱ)目录 (ⅲ)第1章绪论...................................................................................................... - 1 -1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本设计主要内容，章节安排 (2)第2章超声波测距原理 (4)2.1 超声波传感器介绍 (4)2.1.1 超声波传感器的特性 (5)2.3 测距系统的主要参数 (6)第3章总体方案论证 (8)3.1 设计方案论证 (8)3.1.1 测距传感器 (8)3.2 系统总方案 (9)第4章系统硬件电路设计 (10)4.1 单片机系统设计 (10)4.1.1 单片机的选择 (11)4.1.2 单片机引脚功能 (10)4.1.3 单片机最小系统 (14)4.2 超声波发射和接收电路设计 (14)4.2.1 超声波发射电路设计 (15)4.2.2 超声波接收电路设计 (16)4.3 显示报警模块设计 (18)4.3.1 显示电路的方案比较 (18)4.3.2 数码管显示模块设计 (18)4.3.3报警模块设计 (19)4.4 其他辅助模块设计 (20)4.4.1 时钟电路 (20)4.4.2 键盘输入部分 (21)4.4.3 EEPROM数据存储模块 (21)4.4.4 通信模块 (22)4.5 稳压电源 (23)4.6 芯片介绍 (25)4.6.1 74LS245芯片介绍 (25)4.6.2 CX20106芯片介绍 (26)4.6.3 MAX232芯片介绍 (27)4.6.4 DS1302芯片介绍 (27)4.6.5 AT24C02芯片介绍 (28)4.6.6 LM7805芯片介绍 (29)4.6.7 74LS04芯片介绍 (30)第5章系统软件设计 (32)5.1 主程序设计 (32)5.2 中断处理程序 (33)5.3 显示模块设计 (34)5.4 报警模块设计 (35)第6章系统误差分析及改进 (37)6.1 误差产生原因分析 (37)6.2 结论及展望 (37)结束语 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)第1章绪论汽车的诞生，给人类生活带来了种种方便，同时车祸也给人类带来了很多阴影。
基于超声波的汽车倒车防撞报警系统硬件设计【开题报告】
毕业设计开题报告测控技术与仪器基于超声波的汽车倒车防撞报警系统硬件设计1选题的背景、意义随着我国汽车产业的发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的家庭拥有自己的汽车，在享受汽车给我带来便利的同时，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，新司机非专职司机越来越多，由于倒车而产生的问题也日益突出，倒车引起的纠纷也越来越多。
倒车时，车辆之间，车辆与人之间，车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生，在2002年的车辆事故发生的比例中，倒车引起的事故占21%，到2006年，倒车引起的事故比例占28%，到2008年甚至达到了30%。
倒车已成为一项令人头痛的任务，即使是经验丰富的老司机也在抱怨倒车是一件费力费神的事。
汽车倒车时，由于驾驶员看不见后面的物体和人，往往会引发事故。
由于在视觉盲区，无法看清楚身后的障碍物，司机倒车时很容易刮伤汽车，甚至发生事故，当倒车进入停车场指定泊位时，如果撞到石块或桩基，常常会将车后的消音器，后车灯和后车箱撞坏。
倒车是一个复杂的任务。
他依赖于驾驶员的驾驶经验，驾驶技巧以及反应灵敏程度。
任一环节出现错误都会导致驾驶员无法快速准确的完成倒车任务。
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能提出了更高的要求，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，解决汽车倒车中存在的困难。
解决汽车的倒车难题目前有两种思路，一是寄希望于汽车自动驾驶技术及其配套设施的日益成熟，目前这项技术仍处于研制开发阶段，短期内尚未能开发应用，第二，据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可减少倒车事故的30%。
所以用简单的汽车倒车预警系统，亦能很大程度地解决倒车难题，但是传统的汽车倒车预警系统的功能简单，驾驶员仍然需要通过后视镜去判断车后的物体，以及通过估计汽车和车后障碍物的距离来完成倒车任务。
为了减少因此带来的损失，需要有一种专门的辅助装置帮助司机可以安全的完成倒车任务。
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摘要随着中国工业经济的不断高速发展，汽车行业成为了促进中国经济发展的不可或缺的一部分，近年来我国高速公路追尾碰撞事故频繁发生，而车载追尾碰撞预警系统在解决高速公路行车安全中具有良好的前景，科学技术的快速发展使得超声波技术在汽车领域中的应用越来越广泛。
本文对超声波汽车防撞系统进行了理论分析，利用模拟电子、数字电子、微机接口技术、超声波换能器、以及超声波在介质中的传播特性等知识，采用以stc89c51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的硬件电路和软件电路设计方法在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件个软件实现各个功能模块。
该设计由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光告警显示模块等部分组成，文中详细介绍了测距器的硬件组成、检测原理、方法以及软件结构。
超声波发射模块中采用555定时器构成的时基电路，接收电路使用SONY公司的CX20106A红外检测专用芯片，该芯片常用于38kHz的检波电路，文中通过对芯片内部电路的仔细分析，设计出能够成功对40kHz超声波检波的硬件电路，并且增益可调，与传统超声波检波电路相比，电路变得精简，调试变得相对容易。
测距器使用数码管显示目标物的距离。
为了保证超声波汽车防撞系统的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。
就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发射装置、接收装置、超声微弱信号放大、波形整形、速度变换电路及系统功能软件等做了详细说明.实现障碍物的测距、显示和报警，超声波测距范围0.6-2.0米，精度在10厘米左右。
关键词：汽车防撞报警系统、STC89C51、传感器、LED显示、测量距离AbstractWith the rapid development of China industrial economy, the automotive industry has become an indispensable part of China promote economic development in recent years, the rear end collision accidents occur frequently in China, and the vehicle rear end collision warning system in the settlement of expressway traffic safety has a good prospect, the rapid development of science and technology makes the ultrasonic technology applied in automotive more widely in the field of. This paper analyses the theory of ultrasonic wave automotive collision avoidance system, the use of analog electronics, digital electronics, computer interface technology, ultrasonic transducer, and the ultrasonic propagation in the medium of knowledge, using low cost, usingSTC89C51 microcontroller as the core of the hardware circuit and software design method of the circuit of high precision, miniaturization digital display ultrasonic ranging in on the basis of the overall system design, the hardware software implementation of each functional module.The design is composed of ultrasonic transmitting module, the signal receiving module, microcontroller module, digital display and sound and light alarm display module and other components, this paper introduces in detail the range of hardware devices, measuring principle, method and structure of software. The time base circuit module 555 timer used a special chip CX20106A, ultrasonic, infrared detection receiving circuit using the SONY company, the chip used in the detector circuit 38kHz, careful analysis of the internal circuit in this paper, the hardware circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection, and adjustable gain, compared with the traditional ultrasonic detection circuit, the circuit is simplified, the debugging easier. The range finder using digital tube display distance of object.In order to ensure that the ultrasonic wave automotive collision avoidance system reliability and stability, take the corresponding anti-interference measures. On the ultrasonic propagation characteristics, job characteristics, the ultrasonic transducer ultrasonic transmitting device, receiving device, ultrasonic signal amplification and waveform shaping, speed converter circuitand system function of software in detail. The ranging, obstacle of display and alarm, ultrasonic distance measurement range of 0.6-2.0 meters, the accuracy of about 10 cm.Keywords: anti-collision alarm system, STC89C51, sensor, LED display, measuring the distance of car目录摘要..................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract.................................................................. 错误!未定义书签。
第1章绪论............................................................. 错误!未定义书签。
1.1 课题研究现状及其发展意义.................................... 错误!未定义书签。
1.2 汽车防撞系统的发展过程...................................... 错误!未定义书签。
1.3 超声波简介 (9)1.4 本课题的主要研究内容 (4)第2章总体设计方案.................................... 错误!未定义书签。
2.1 设计总体思路概况.............................................. 错误!未定义书签。
2.2 超声波发生器................................................... 错误!未定义书签。
2.3 超声波测距原理................................................ 错误!未定义书签。
2.4 超声波传感器 (5)2.5 控制系统方框图................................................ 错误!未定义书签。
2.6 超声波发射部分的设计 (6)2.7 超声波接收器的设计 (6)2.8 影响精度的因素分析 (8)2.9 提高精度的方案及系统设计 (8)2.10温度补偿 (18)2.11显示电路的设计 (11)2.12本章小结 (18)第3章系统的硬件的设计和制作 (12)3.1芯片的功能及其测距原理 (12)3.1.1 AT89C51单片机的功能特点 (12)3.1.2 CX20106功能特点 (13)3.1.3 AT89C51单片机实现测距原理 (12)3.1.4系统的特点 (13)3.2 超声波测距系统的硬件电路设计 (13)3.3 PCB板制作 (14)3.4 本章小结 (13)第4章系统的软件设计 (18)4.1软件设计.......................................................... 错误!未定义书签。
4.2超声波测距仪的算法设计...................................... 错误!未定义书签。
4.3主程序流程图 (20)4.4超声波发生子程序和超声波中断程序 (22)4.5显示部分 (23)4.6系统的硬件的调试 (23)4.7系统的软件的调试 (23)4.8本章小结 (23)结论 (24)参考文献 (26)致谢 (28)附录 (29)第一章绪论曾几何时，汽车对很多家庭来说是不敢想象的。