基于超声波的汽车防撞报警系统毕业设计
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。
基于超声测距的汽车防撞系统本科毕业论文
本科毕业论文（设计、创作）题目：基于超声测距的汽车防撞系统学生姓名：学号：所在院系：专业入学时间：年月导师姓名：职称/学位：导师所在单位：完成时间：年月基于超声测距的汽车防撞系统摘要近年来，我国高速公路追尾碰撞事故频频发生，而汽车追尾碰撞预警系统在道路行车安全中具有良好的发展前景。
为了减少周围障碍物对驾驶员的干扰，帮助驾驶员感知障碍物的位置能够提前有效的避开。
因此本次设计采用超声波测距系统，作为汽车的安全行驶辅助装置，该系统能够通过语言报警和更为直观的LED显示功能提醒驾驶员注意安全，提高了停车的安全。
本设计的硬件部分主要由主控制电路和超声波发射电路、接收电路电路构成，以及辅助的显示电路、电源电路和语音报警电路等，软件部分则由超声波收发子程序、计时子程序、显示子程序及语音报警子程序等部分组成。
由于超声波在空气中传播速度是固定的，因此本设计由STC89C51单片机来计算超声波从发射到被接收的往返时间，从而计算出传输距离实现实时测量距离的目的。
该设计的电路设计部分合理简单、操作稳定、性能优越、测距速度快、计算方法简单迅速、容易达到实时监控的目的，并且达到了工业实用上的测量误差要求。
关键词：STC89C51、超声波、数码管、语音报警The automotive anti-collision system based on ultrasonic distance measurement Abstract In recent years, highway rear-end collision accident occurred frequently in our country, the automobile rear-end collision warning system has good development prospect in road safety. Around in order to reduce obstacles to the driver's interference, help the location of the driver's perceived barriers can effectively avoid ahead of time. Therefore the design of ultrasonic ranging system, as a car's safety driving assist device, the system can alarm through language and more intuitive LED display to remind the driver pay attention to safety, to improve the safety of parking.Hardware part of this design is mainly composed of main control circuit and ultrasonic transmitting circuit, receiving circuit circuit composition, as well as the auxiliary display circuit, voice alarm circuit and power circuit, software part by ultrasonic transceiver subprogram, timer subroutine and display subroutine and voice alarm subroutine and other parts. Due to the propagation velocity of ultrasonic wave in air is fixed, therefore this design by STC89C51 single chip microcomputer to calculate the round-trip time of ultrasound from launch to be accepted, and transmission distance is calculated to achieve the purpose of real-time measuring distance. Circuit design part of the design is simple and reasonable, superior performance, stable operation range fast computing method is simple, and easy to achieve the purpose of real-time monitoring, and reached the industrial measurement error on the practical requirements.Keywords:STC89C51, ultrasonic, digital tube, voice alarm目录第一章绪论 (1)1.1课题研究的现状和发展历史及意义 (1)1.2汽车防撞系统的发展现状 (2)1.3本课题的主要研究内容 (2)第二章超声波测距的原理 (4)2.1超声波的基本理论 (4)2.1.1 超声波的传播速度 (4)2.1.2 超声波对声场产生的作用 (4)2.2超声波传感器 (5)2.3超声波测距系统原理 (5)2.4测量与控制方法 (6)2.5控制系统方框图 (6)第三章单片机主机系统电路 (8)3.1单片机主电路 (8)3.2复位电路 (9)3.3时钟电路 (9)3.4按键电路 (10)3.5蜂鸣器电路 (10)第四章系统主要硬件设计 (12)4.1方案论证与比较 (12)4.1.1超声波发射电路: (12)4.1.2超声波接收电路 (13)4.2最终方案确定 (15)第五章系统的硬件结构设计 (17)5.1单片机的功能特点及测距原理 (17)5.1.1单片机的功能特点 (17)5.1.2单片机实现测距原理 (17)5.2超声波发射电路 (18)5.3超声波检测接收电路 (18)5.4ISD1700语言模块 (19)5.4.1接线说明 (19)5.4.2按键说明 (19)第六章系统软件设计 (21)6.1系统程序的结构 (21)6.2系统程序的流程 (21)6.3.超声波发送子程序及超声波接收中断子程序 (23)第七章总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录1 源程序 (27)附录2 实物图 (32)第一章绪论1.1 课题研究的现状和发展历史及意义随着社会的进步和科技的发展，生活水平和生活质量也日益提高，家庭小汽车拥有量也在随之增加，城市道路汽车拥堵的现状已经成为不可回避的问题。
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。
毕业设计-汽车倒车防撞报警系统-论文
毕业设计任务书专业电子工艺与管理年级 XXX 班级一班姓名 XXX 学号 XXX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)5.2.2 超声波回波接受处理电路 (14)5.2.3 超声波测距模组电源接口 (14)5.2.4 超声波测距模式选择跳线 (15)5.2.5 超声波测距模组接口 (15)5.3 转接板电路 (15)5.4 显示电路 (16)第6章系统软件设计 (17)6.1 超声波测距原理 (17)6.2 软件结构 (18)6.3 各模块程序说明 (18)6.3.1 超声波测距程序 (18)6.3.2 语音播放程序 (22)6.3.3 显示刷新程序 (23)6.3.4 主程序 (25)第7章连接与操作说明 (26)参考文献 (29)致谢 (30)第一章前言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。
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
基于超声波测距仪汽车防撞系统设计资料
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。
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。
【测控技术与仪器专业毕业设计 文献综述 开题报告】基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计
【测控技术与仪器专业毕业设计+文献综述+开题报告】基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计〔20_ _届〕本科毕业设计基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计摘要随着经济的开展，汽车的数量也在大幅攀升。
停车场越来越拥挤，车辆在倒车时，因后视镜的盲区较大，驾驶员的视野受到了限制，并且由于受到光线照明度影响〔夜间时尤为突出〕，所以碰撞事故时有发生。
因此，本文将详细介绍一种超声波测距系统及汽车倒车防撞测距报警器的软件设计。
利用超声波对色彩、光照度的不敏感，可工作于比拟恶劣的环境，且超声波传感器具有结构简单、体积小、本钱低等优点。
设计以单片机为控制核心，能在汽车倒车时自动检测并显示车尾与最近障碍物之间的距离，当到达平安极限距离时，会发出声光报警，使司机及早采取行动，防止车辆相撞事故的发生。
关键词：超声波，单片机，测距，防撞报警The Software Design of Anti-collision Alarm system for Auto Reversing Based on ultrasonicAbstractWith the rapid development of economy of our country , the automobile quantity climbs in the first mate. In the more and more crowded parking lot, when reversing the vehicle, because of the larger blind area of rearview mirror, driver's field of vision is restricted, and the effects due to light illumination when especially at night , so collisions occur. Therefore, this article will detail an ultrasonic ranging system and collision distance vehicle reversing alarm software design .Using ultrasound on the color, light, non-sensitive, can work in relatively harsh environments, and ultrasonic sensor has a simple structure, small size and low cost. Design of a microcontroller as the control center can automatically detect when the car reversing and displays the rear distance between the nearest obstacle, when it reaches the limit of safety distance, audible and visual alarm, the driver of early action to avoid collision of vehicles Accidents.Keywords: Ultrasonic, Microcontroller, Distance-measurement, Impact-proof alarm目录摘要IIIAbstract IV1 引言 11.1课题的来源、意义11.2相关研究的最新成果及动态 21.2.1 超声波传感器的研究现状 21.2.2 倒车雷达的研究现状 21.3课题研究的主要内容 52超声波倒车防撞报警系统的总体设计与各组成单元 6 2.1 超声波倒车雷达的工作原理与总体设计 62.2 发射接收电路 62.2.1 发射电路 62.2.2 接收电路72.3 显示报警电路 72.3.1 系统显示电路72.3.2 系统声光报警电路 72.4 单片机复位电路72.5 时钟电路72.6 稳压电路82.7 系统主要参数考虑82.7.1 声速 82.7.2 测量盲区83系统硬件设计说明103.1单片机硬件介绍103.1.1 单片机AT89C51介绍103.2 LM567 103.3 探头UCM介绍 114系统软件设计124.1 超声波传播时间的算法设计 124.2 主程序 134.3 超声波发生子程序154.4 超声波接收中断程序 164.5 显示子程序184.6 蜂鸣报警子程序195系统误差分析及改良215.1 误差产生原因分析215.1.1 环境对测量的影响 215.1.2 量化误差215.1.3 触发误差215.1.4 LM567工作时产生的误差215.1.5 超声波波束对探测目标的入射角的影响 22 5.2 针对误差产生原因的系统改良方案 22结论 23参考文献24 致谢 25附录 261 引言1.1课题的来源、意义随着经济的开展，人们的生活水平越来越高。
基于超声波的小车防撞报警设计附代码
基于超声波的小车防撞报警设计附代码本文将介绍基于超声波传感器的小车防撞报警设计，并附上相应的代码。
在设计过程中，我们需要使用一些元件：1. Arduino UNO 控制板2. 超声波传感器 HC-SR043. 蜂鸣器4. 电位器5. 杜邦线超声波传感器 HC-SR04 是一种距离传感器，可以测量超声波距离。
它可以通过发送一个超声波脉冲并测量所需的反射时间来确定物体到传感器的距离。
我们可以用它来检测车辆前进方向上是否有障碍物，并发出报警声音来提醒驾驶员。
以下是 Arduino 编程的代码：```// 定义超声波模块的引脚const int trigPin = 9;const int echoPin = 10;// 定义蜂鸣器的引脚const int buzzerPin = 11;// 定义电位器的引脚const int potPin = A0;void setup() {Serial.begin(9600); // 初始化串口与电脑通信，方便调试pinMode(trigPin, OUTPUT);pinMode(echoPin, INPUT);pinMode(buzzerPin, OUTPUT);}void loop() {// 读取电位器的数值int threshold = map(analogRead(potPin), 0, 1023, 5, 50); // 发送一个超声波脉冲digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicroseconds(2);digitalWrite(trigPin, HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin, LOW);// 读取超声波反射时间并计算距离int duration = pulseIn(echoPin, HIGH);float distance = duration * 0.034 / 2;// 判断是否接近障碍物if (distance <= threshold) {digitalWrite(buzzerPin, HIGH);delay(1000);} else {digitalWrite(buzzerPin, LOW);}// 打印距离值和阈值，方便调试Serial.print(\。
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。
汽车防碰撞报警系统毕业论文
毕业论文课题：汽车防碰撞报警系统摘要论文介绍了一种基于单片机的超声波汽车防撞测距报警系统，此系统利用AT89S52单片机作为主控制器，结合超声波测距原理，来实现智能汽车防撞测距报警功能，并进行了系统硬件和软件的设计。
通过多种发射接收电路设计方案比较，得出了最佳的设计方案，并对系统各个单元的原理进行了介绍。
对组成的各系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。
此系统具有结构简单，精度高，使用方便等特点。
介绍了系统软件结构，通过编程来实现系统功能。
AbstractPaper describes a microcontroller-based ultrasonic ranging automotive anti-collision warning system, this system uses AT89S52 microcontroller as the main controller, combined with ultrasonic distance measurement principle, to achieve the smart car crash ranging alarm, and make the system hardware and software design. Through a variety of transmitting and receiving circuit design compared to arrive at the best design, and system the principle of each unit are described. Circuit composed of the various systems on a chip was introduced, and explained how they work. This system has a simple structure, high precision, easy to use and so on. Describes the system software architecture, programmed to achieve system functionality.目录摘要 (II)Abstract (III)目录 (IV)第1章绪论 (1)1.1 背景 (1)1.1.1 超声波测距发展综述 (1)1.2 研究内容 (2)第2章超声波测距原理及构想 (3)2.1 超声波传感器介绍 (3)2.1.1 超声波传感器的特性 (4)2.2超声波测距的原理 (5)2.3系统设计原理 (5)2.4系统主要参数 (7)2.4.1 测距仪的工作频率 (7)2.4.2声速 (7)2.4.3 发射脉冲宽度 (7)2.4.4 测量盲区 (7)第3章超声波测距系统方案设计 (9)3.1 发射与接收电路的设计方案 (9)3.2 显示报警单元方案设计 (10)3.2.1系统报警电路设计 (11)3.3 单片机复位电路 (11)3.4 时钟电路 (12)3.5 温度补偿电路 (13)3.6 74HC04N芯片介绍 (14)3.7 探头介绍 (14)第4章系统软件结构 (15)第5章结论 (17)5.1 误差产生原因分析 (18)5.1.1 温度对超声波声速的影响 (18)5.2 针对误差产生原因的系统改进方案 (19)致谢 (21)参考文献 (22)附录1 原理图 (24)附录2源代码 (25)附录3 电子器件列表清单 (30)第1章绪论1.1 背景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。
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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摘要近年来，随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，我国的汽车数量正逐年增加。
同时汽车驾驶人员中非职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。
在公路、街道、停车场、车库等拥挤、狭窄的地方倒车时，驾驶员既要前瞻，又要后顾，稍微不小心就会发生追尾事故。
据相关调查统计，15％的汽车碰撞事故是因倒车时汽车的后视能力不良造成的。
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。
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。
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；因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中本文根据声波在空气中传播反射原理，以超声波换能器为接口部件，介绍了基于STC89S52单片机的超声波测距器。
该设计由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光报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。
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。
关键词：超声波；报警；STC89C52；调试；设计ABSTRACTIn recent years, with the rapid development of automobile industry and the continuous improvement of people's living standard, China's number of cars is increasing every year. Driving in Central Africa at the same time professional staff of the proportion of car drivers is also increasing year by 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. According to related statistics, 15% of motor vehicle collisions when the vehicle is reversing, as the capacity of the latter caused by bad.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. To this end, the design of a single-chip microcomputer as the core, the use of ultrasonic ranging to achieve non-contact reversing radar system.Generally refers to ultrasonic frequencies above 20 kHz mechanical waves, with penetrating, and attenuation of small, reflecting the ability and so on. Work, 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;Thus reversing radar are used in cars, such as close range in this paper, according to the spread of sound waves in air reflection to ultrasonic transducer interface components, based on MCU STC89S52 ultrasonic range-finder. Designed by the ultrasonic transmitter module, receiver module, single-chip processing module, a digital display and alarm sound and light display module, such as parts, the text in detail the range of hardware devices, detection theory, methods and software architecture. 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, and compared to conventional ultrasonic detection circuit, the circuit has become streamlined and easier to debug.Key words:Silent Wave;Alerting; STC89C52;Debug; Design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2 课题设计的意义 (1)1.3 超声波防装系统的应用介绍 (2)1.4 课题主要研究的内容 (3)第2章课题的方案设计与论证 (4)2.1 系统的总体设计 (4)2.1.1 系统总体框图 (4)2.1.2 传感器的位置 (5)2.2 设计方案的论证 (5)2.3 本章小结 (5)第3章系统的硬件结构设计 (7)3.1单片机的选择 (7)3.2 发射电路设计 (12)3.3 接收电路设计 (12)3.4 显示报警电路的设计 (15)3.4.1 MAX232 (15)3.5本章小结 (16)第4章系统的硬件结构设计 (17)4.1主程序流程图 (19)4.2超声波发射程序编写原理 (22)4.3本章小结 (22)第5章制作与调试 (23)5.1 硬件的制作 (23)5.1.1 焊接时布线及其注意事项 (23)5.1.2硬件的整体焊接 (26)5.2 硬件调试 (27)5.2.1 发射调试 (28)5.2.2 接收调试 (29)5.2.3 显示调试 (30)5.2.4报警调试 (31)5.3 软件调试 (32)5.3.1 超声波接收发射调试过程 (33)5.4本章小结 (34)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (36)附录 (38)附录A 英文文献与中文参考译文 (38)附录B 整机原理图 (45)附录C实物效果图 (49)附录D材料清单 (51)附录 E 源程序 (53)第1章绪论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。
同时，随着汽车工业的飞速发展，汽车的产量和保有量都在急剧增加。
但公路发展、交通管理却相对落后，导致了交通事故与日剧增，城市里尤其突出。
智能交通系统ITS是目前世界上交通运输科学技术的前沿技术，它在充分发挥现有基础设施的潜力，提高运输效率，保障交通安全，缓解交通赌塞，改善城市环境等方面的卓越效能，已得到各国政府的广泛关注。
中国政府也高度重视智能交通系统的研究开发与推广应用。
汽车防撞系统作为ITS发展的一个基础，它的成功与否对整个系统有着很大的作用。
从传统上说，汽车的安全可以分为两个主要研究方向:一是主动式安全技术，即防止事故的发生，该种方式是目前汽车安全研究的最终目的；二是被动式安全技术，即事故发生后的乘员保护。
目前汽车安全领域被动安全研究较多，主要从安全气囊、ABS（防抱死系统）和悬架等方面着手，以保证驾乘人员的安全。
从经济性和安全性两方面来说，这些被动安全措施是在事故发生时刻对车辆和人员进行保护，有很大的局限性，因而车辆的主动安全研究尤为重要，而且随着车辆保有量的增加，车库与停车位的需求量越来越大，室外停车场，地下停车场，车辆密集，停车人多，所以撞车，擦碰逐渐增多。