汽车倒车雷达设计
倒车雷达的设计-答辩稿
探头
显示屏 主机
謝謝大家
敬請指教
超声波汽车倒车雷达是超声波测距的一个重要的应用。在汽车泊车时，利用超 声波的反射回波来探测汽车尾部与障碍物之间的距离，并通过数码显示器实时 显示超声波探头与障碍物间的距离，并在危险距离内通过声光报警来提示，使 得驾驶员在泊车时能得到提示。超声波倒车雷达的测量精度可达到0.1m，感应 时间小于0.5S。但超声波倒车雷达也不是完美的，因为超声波传感器的有效测 试角度多在60-70 度。为减小探测盲区，一般的倒车雷达都装有4个探头。
发射电路图
TTL 六反向器7404
超声波换能器接收到的微弱信号，经过交流耦合到第一级放大器， 放大的信号经交流耦合到第二级放大，经过放大的信号再由比较器 LM311 整形，输出标注TTL 电平信号以被单片机接收。
报警模块使用555 定时器接成一个多谐振荡器，在平常状态下，蜂 鸣器不响， LCD 灯亮，表示电路工作正常；当P1.5 口输出高电平信号，则由于 555 触发器的低电平有效而使得LCD 灭，蜂鸣器响起。蜂鸣器输出 频率：2885.4Hz。
声波—般指频率在20kHz 以上的机械波．超声波测距的原理是利用测量超 声波发射脉冲和接收脉冲的时间差，再结合超声波在空气中传输的速度来计 算距离。超声波测距原理简单，成本低、制作方便。超声波的特点是对雨、 雾、雪的穿透性较强、衰减小。超声波测距一般应用在短距离测距，最佳距 离为4—5 米。超声波测距原理是记录下超声波发生器自发射出超声波到接 收到反射回波的这段时间差T，利用公式 S=CT 计算出超声波发射器距障碍 物间的距离。其中C 是超声波的声速，在标准状态下 C=340 m ／s。因为超 声波指向性强，所以超声波对障碍物面的入射角对超声波电子倒车雷达的灵 敏度影响较大。理想的情况是让超声波垂直于入射面，可最大限度地接收反 射回波以避免可能使超声波电子倒车雷达失灵(进入超声测距盲区)的情况出 现。超声波以其方向性好，穿透能力强，结构简单，计算容易，价格低廉等 优点在汽车防撞上得到广泛应用。
毕业设计之倒车雷达
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。汽车倒车防撞预警系统即俗称的倒车雷达，是汽车泊车时的辅助装置。在汽车倒车时，倒车雷达采用超声波测距原理探测汽车尾部离障碍物的距离，当汽车尾部离障碍物的距离达到探测范围时，倒车雷达通过数码管实时动态显示距离。当汽车尾部离障碍物的距离达到设定的安全警告值时，倒车雷达发出报警声，以警示驾驶员，辅助驾驶员安全倒车。
近两年来，倒车雷达成了商家的电子新宠，众多生产防盗器的厂家纷纷涉足倒车雷达。随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术获得广阔的发展空间，工业控制领域也进行着一场巨大的变革，以32位高端处理器为平台的实时嵌入式软硬件技术将应用在工业控制的各个角落。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，其应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。
该系统能够在汽车以较低的速度进行倒车的过程中，识别出车后部的障碍物，并能够测量车与障碍物之间的距离，在车辆与障碍物发生碰撞前，发出声光报警。在车辆上安装一个对障碍物进行监测预警的系统，就能用声音和数码管实时动态显示的距离告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车和启动车辆时前后、左右探视所引起的困扰。同时帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷，驾驶员只需坐在驾驶室就能观察到车前车后的详细情况，做到心中有数，极大的提高了泊车和倒车时的安全和效率。也能让驾驶员在危险时刻到来前及时采取有效措施，减少事故发生，保障人身和财产安全。
摘要
倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置。该系统能够在汽车低速倒车的过程中，识别出车体后部的障碍物，并能够测量汽车与障碍物之间的距离。在车辆与障碍物发生碰撞之前，发出语音警报，提醒司机刹车。
汽车倒车雷达(PPT32页)
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液晶荧屏显示
汽雷达把后视镜、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。
点评：因为其外形就是一块倒车镜，所以 可以不占用车内空间，直接安装在车内倒视镜的 位置。而且颜色款式多样，可以按照个人需求和 车内装饰选配，不过价格稍高，在1000~2000 元之间。
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魔幻镜倒车雷达
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第六代 无线倒车雷达 全新无线液晶倒车雷达，融无线连接、 倒车雷 达、彩色液晶显示、BP警示音、于一体。
特点： 1.雷达测距,数码显示。 2.无线连接---主机和显示器之间无线连接， 省去拆卸车内装饰麻烦，安装更容易。 3.彩屏显示------彩屏显示，高贵典雅。 4.BiBiBi三级心跳报警音。 5.动感车模------真实车模，车后探头方位闪动， 智辨左右。 6.全天侯设计，可以适应不同的环境。
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（1）探头 探头装在后保险杠上，根据不同价格和品牌，
探头有二、三、四、六只不等，分别管前后左右。 探头以45度角辐射，上下左右搜寻目标。它最大 的好处是能探索到那些低于保险杠而司机从后窗 难以看见的障碍物，并报警，如花坛、蹲在车后 玩耍的小孩等。
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探头安装部位
8个
前4后4
6个
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工作原理
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车后探头 倒车时，车后探头启动，发出超声波，当超声
波遇到障碍物将会反射回来，雷达接收并计算， 通过声音，数字，光条等提示万式，提示驾驶者 障碍物的距离。 车前探头
车前进时，刹车时，车前的探头启动，探测障 碍物。松开刹车，车前探头会延时工作2 0秒左 右，方停止工作。车前的探头，在小地万转弯， 堵车时，进入停车场时尤显示优势。
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毕业设计
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系统。
论文的内容是基于AT89C51单片机倒车防撞系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞系统。
该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。
论文概述了倒车雷达的发展及基本原理，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。
关键字：单片机超声波AT89C51一、引言1、倒车雷达设计的背景至今世界汽车工业经过了近122年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。
汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中，成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具，尽管每辆车都有后视镜，但不可避免地都存在一个后视盲区，倒车雷达则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性，减少剐蹭事件。
本次设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计开发的。
该系统将微技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合，可检测到汽车倒车中，其障碍物与汽车的距离，通过液晶显示屏显示距离。
2、倒车雷达的发展状况经济的发展和科学技术的进步，推动着交通运输业朝行驶高速化，车流密集化和驾驶非职业化的方向发展。
同时，汽车的生产量和保有量都在急剧增加。
倒车雷达的课程设计
倒车雷达的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解倒车雷达的基本原理，掌握其工作流程和关键部件的功能。
2. 学生能描述倒车雷达在汽车安全系统中的作用，并了解其在生活中的应用。
3. 学生掌握超声波传感器的工作原理，了解其测量距离的数学模型。
技能目标：1. 学生能够通过实际操作，学会使用倒车雷达进行距离测量，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用已学知识，分析倒车雷达在实际应用中的优点和局限性。
3. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简单的倒车雷达模型，培养团队合作和创新思维。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到科技在生活中的重要性，增强对科技创新的热情。
2. 学生在小组合作中培养团队精神，学会尊重他人意见，提高沟通协作能力。
3. 学生在探索倒车雷达的过程中，体验科学研究的乐趣，培养探究精神和解决问题的能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为物理学科拓展课程，适用于八年级学生。
该阶段学生具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
二、教学内容1. 理论知识：- 汽车安全系统简介：了解各种汽车安全设备的原理及作用。
- 倒车雷达原理：学习超声波传感器、控制器、显示器等组成部分及其工作流程。
- 超声波传感器：掌握超声波发射、接收、距离计算等基本原理。
2. 实践操作：- 倒车雷达操作体验：学生操作倒车雷达，观察其工作过程，了解实际应用。
- 制作简易倒车雷达模型：学生分组合作，运用所学知识，动手制作倒车雷达模型。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍汽车安全系统，讲解倒车雷达原理。
- 第二课时：学习超声波传感器知识，操作倒车雷达，观察现象。
- 第三课时：分析倒车雷达在实际应用中的优点和局限性，讨论改进方案。
- 第四课时：分组制作倒车雷达模型，展示成果，进行评价。
教学内容关联教材：本教学内容与教材中“声现象”章节相关，结合学生已学的声波知识，拓展至超声波应用，以倒车雷达为例，让学生了解物理知识在实际生活中的应用。
stm32智能倒车雷达毕业设计任务书
stm32智能倒车雷达毕业设计任务书一、课题背景汽车市场上，智能倒车雷达已经成为必备功能之一，其可以有效地帮助驾车人员避免倒车时碰撞障碍物的情况。
因此，设计并实现一款高可靠性、性能优越的stm32智能倒车雷达，具有较高的实用性意义。
二、研究目的本设计旨在实现stm32智能倒车雷达的硬件和软件设计，包括硬件设计、软件开发、测试和验证。
其中硬件设计部分包括电路原理图的设计、PCB电路板的绘制和制作；软件部分包括RTOS嵌入式操作系统、STM32芯片驱动程序、通信协议等的编写；测试和验证部分包括对系统的稳定性、精度、延迟等进行评估以及系统集成和优化。
三、研究内容1、硬件设计（1）系统电路原理图设计：包括LED指示灯、LCD屏幕、超声波传感器和STM32F103RET6芯片等的电路原理图的设计。
（2）系统PCB电路板绘制：根据电路原理图设计绘制PCB电路板，包括元器件位置、布线、连接形式等。
2、软件设计（1）RTOS嵌入式操作系统设计：该系统采用FreeRTOS嵌入式操作系统，实现系统能够同时完成多个任务且保持系统稳定。
（2）STM32芯片驱动程序编写：实现LCD显示、超声波传感器控制等功能。
（3）通信协议设计：设计系统通信协议，实现系统中各个模块之间的数据交互。
3、测试和验证（1）系统稳定性评估：测试系统的稳定性，并记录系统运行时百分比违规时间。
（2）系统精度评估：测试雷达探测的距离精度，记录探测距离的实际值和理论值，进行误差分析。
（3）系统延迟评估：进行系统的延迟测试，并以毫秒为单位记录系统延迟时间。
（4）系统集成和优化：验证系统的整体性能，对需要改进的地方进行集成和优化。
四、实施计划任务名称 | 计划开始时间 | 计划结束时间---|---|---研究项目调研 | 2020.9 | 2020.10电路原理图设计 | 2020.11 | 2020.12PCB电路板绘制 | 2021.1 | 2021.2RTOS嵌入式操作系统设计 | 2021.3 | 2021.4STM32芯片驱动程序编写 | 2021.5 | 2021.6通信协议设计 | 2021.7 | 2021.8系统稳定性评估 | 2021.9 | 2021.10系统精度评估 | 2021.11 | 2021.12系统延迟评估 | 2022.1 | 2022.2系统集成和优化 | 2022.3 | 2022.4论文撰写 | 2022.5 | 2022.6五、预期成果本课题将完成STM32智能倒车雷达的设计，具有以下成果：1、具有高可靠性的硬件设计和实现，包括电路原理图、PCB电路板、元器件设计，实现雷达的无故障运行。
汽车倒车雷达预警系统的设计及实现
毕业论文﹙设计﹚题目汽车倒车雷达预警系统的设计及实现学生姓名王阳学号********** 所在学院物理与电信工程学院专业班级通信1204班指导教师张文丽完成地点陕西理工学院2016年6月5日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1204 学生姓名王阳一、毕业论文﹙设计﹚题目汽车倒车雷达预警系统的设计及实现二、毕业论文﹙设计﹚工作自__2015 __年__ 12 _月__ 日起至_ 2016__年 6 月日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：1、本次毕业设计要求如下：设计一个汽车倒车雷达预警系统，要求：⑴该系统可实现汽车倒车时车尾保险杠和障碍物之间的测距，并能够实时显示；⑵系统可预设测距报警的下限值，当实际测距小于预设值时，系统应报警提示，同时可实现对预设值的调整和修改；⑶报警方式要求有两种以上，以更好地提示驾驶员车辆周边的情况，从而提高汽车倒车的安全性。
2、毕业设计成果要求：程序代码、硬件实物和论文，论文要求计算机打印（A4纸），论文有不少于3000词的相关英文中文翻译。
3、毕业设计时间安排：1—4周：查阅相关资料，熟悉题目内容，掌握设计原理，提交开题报告；5—10周：根据设计原理，进行相应软、硬件设计；11—12周：完善设计功能，整理资料并进行结果测试及分析；13—14周：毕业设计验收；15—16周：撰写、修改、提交毕业论文，毕业答辩。
指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名汽车倒车雷达预警系统的设计及实现王阳（陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1204班，陕西汉中 723001）指导教师：张文丽[摘要]汽车倒车雷达预警系统能在汽车倒车时为驾驶员提供周围障碍物信息，可降低倒车难度，避免驾驶员因方向感不强、判断和操作失误而引起的事故。
本课题设计了一个汽车倒车雷达预警系统，倒车时，驾驶者启动倒车雷达，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语音警示信号，以提示驾驶员车辆周边的情况，从而提高汽车倒车的安全性。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计(论文)
毕业设计(论文)题目：基于单片机的汽车倒车雷达系统设计班级： 10211学号： 10姓名：指导老师：成都工业学院二○一三年五月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AT89C51单片机利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51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，具有模块化和多用化的特点。
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AT89C51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、AT89C51、超声波、测量距离、LED数码管AbstractAs social and economic development of the transport industry booming, the number of cars in the first mate to climb. Traffic congestion has become increasingly serious crash occurred frequently, resulting in the inevitable personal injury and economic loss, for this situation, design a fast response, high reliability and more economical car reversing collision warning system is inevitable line. The most common design is the use of ultrasonic distance measurement method to design a microcontroller based car reversing radar system.The design is mainly based on AT89C51 microcontroller features and advantages of the use of ultrasound, ultrasonic ranging system and AT89C51 microcontroller combined in one design a car based on AT89C51 microcontroller reversing radar system. The system uses software and hardware combination of methods.The paper outlines the design of the development of ultrasonic testing and the basic principles expounded the principle and characteristics of ultrasonic sensors. In the ultrasonic ranging system functions and AT89C51 monolithic application, based on the overall composition of the system proposed, each of the design elements of the system were introduced the principle and hardware circuit for each unit composed of the main components of a detailed description and choices. The paper also describes the design of system software architecture, and is programmed to implement system functions and requirements.Keywords:car reversing radar, AT89C51, ultrasound, measuring distance, LED digital tube目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2设计目的及意义 (1)1.3测距方式的分析与比较 (2)第二章超声波的发展及测距原理 (4)2.1超声波的发展与运用 (4)2.2超声波测距原理 (4)2.3 超声波测距在汽车上的运用 (6)2.4 超声波传感器的介绍 (7)2.4.1 超声波传感器介绍 (7)2.4.2 超声波传感器的特性 (8)第三章系统硬件设计 (10)3.1 系统设计的要求 (10)3.2 系统整体设计方案 (10)3.3 单片机系统介绍 (11)3.3.1 AT89C51单片机介绍 (11)3.3.2单片机的复位电路 (15)3.3.3单片机的时钟电路 (16)3.3.4 单片机的电源电路 (17)3.4 超声波发射电路 (23)3.5 超声波接收电路 (25)3.5.1 CX20106A集成电路介绍 (25)3.5.2超声波接收电路 (26)3.6 距离显示电路 (27)3.7 报警电路 (28)3.7.1 音频集成功放LM386简介 (28)3.7.2 报警电路的设计 (30)第四章系统软件设计 (30)4.1 系统软件设计的框图 (30)4.2系统程序流程图 (31)4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程 (32)4.4超声波测距仪的算法设计 (34)4.5显示程序 (35)4.6报警程序 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录一：系统电路图 (40)附录二：主要元器件清单 (41)附录三：源程序 (42)第一章绪论1.1概述汽车倒车雷达全称叫“汽车倒车防撞雷达”，也叫“汽车泊车辅助装置”，是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，由超声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器（或蜂鸣器）等部分组成。
汽车倒车雷达声光报警器设计
汽车倒车雷达声光报警器设计汽车倒车雷达声光报警器设计摘要本设计从实验研究分析的角度，分析了汽车倒车雷达系统基本设计原理。
较详细介绍一种超声波测距系统以及根据该系统设计研制出的汽车倒车雷达声光报警器，提醒司机刹车。
设计采用超声波传感器，成本低廉，设计简单。
实际倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，利用单片机计算出车体与实际距离，然后，提示给司机，使停车或者倒车更容易，更安全。
因此，安装倒车雷达对安全驾驶有十分重要意义。
给驾驶员提供更轻便的驾驶感，减少一些不必要的交通问题。
因此个人认为有很好的实用价值和很大的上升空间。
目录一、绪论............................................................1.1、国内外发展概况以及存在的问题...................................1.2、设计目的.......................................................1.3、研究意义.......................................................1.4、设计要求.......................................................二、实验元件........................................................三、文献综述........................................................四、倒车雷达原理....................................................五、方案选择........................................................1、测距传感器选择：.................................................2、微处理器选择：...................................................3、语音报警器的选择：...............................................六、实验电路图......................................................1、超声波测距系统...................................................2、汽车倒车防撞测距报警系统.........................................3、声光报警电路图...................................................七、硬件设计和软件设计..............................................八、实验现象........................................................九、结论............................................................一、绪论1.1、国内外发展概况以及存在的问题随着社会经济发展交通运输业日益兴旺，汽车数量也在大幅度攀升。
倒车雷达系统课程设计
倒车雷达系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解倒车雷达系统的基本组成、工作原理及其在汽车安全系统中的重要性。
2. 掌握倒车雷达系统中超声波传感器、信号处理单元和显示器的功能及相互关系。
3. 掌握倒车雷达系统的安装、调试及维护的基本知识。
技能目标：1. 能够运用所学的理论知识，分析倒车雷达系统在实际应用中的优缺点。
2. 能够通过小组合作，设计简单的倒车雷达系统模拟装置，并进行调试。
3. 能够运用倒车雷达系统相关知识，解决实际生活中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对汽车安全技术的兴趣，激发他们学习科学技术的热情。
2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在合作中解决问题的能力。
3. 提高学生的安全意识，使他们认识到倒车雷达系统在保障行车安全中的重要作用。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践操作相结合。
课程设计充分考虑学生的认知水平和兴趣，旨在提高学生的动手能力、创新意识和安全意识。
通过本课程的学习，学生能够掌握倒车雷达系统的基本知识，形成解决实际问题的能力，并在情感态度上得到积极引导。
二、教学内容1. 倒车雷达系统概述：介绍倒车雷达系统的发展历程、应用领域及其在汽车安全系统中的地位。
- 教材章节：第一章 汽车安全技术概述- 内容列举：倒车雷达系统的起源、发展、种类及功能。
2. 倒车雷达系统组成与原理：详细讲解超声波传感器、信号处理单元、显示器等组成部分及其工作原理。
- 教材章节：第二章 汽车倒车雷达系统- 内容列举：超声波传感器原理、信号处理方法、距离计算与显示。
3. 倒车雷达系统的安装与调试：介绍倒车雷达系统的安装位置、步骤及调试方法。
- 教材章节：第三章 倒车雷达系统的安装与调试- 内容列举：安装位置选择、步骤分解、调试技巧。
4. 倒车雷达系统的维护与故障排除：讲解倒车雷达系统的日常维护、常见故障及排除方法。
- 教材章节：第四章 倒车雷达系统的维护与故障排除- 内容列举：日常维护注意事项、常见故障现象及原因、排除方法。
超声波倒车雷达的系统设计
超声波倒车雷达的系统设计摘要倒车雷达是针对日益拥挤的道路交通状况、以及在停车场、车库、街道等比较狭窄区域，避免车与车，车与人以及车与墙壁等障碍物发生碰撞，摩擦而出现的一种着眼于倒车防护的汽车防撞系统。
随着越来越多的高科技产品逐渐融入了日常生活中，倒车雷达系统发生了巨大的变化。
仿生学、声学等前沿学科的技术的日趋成熟与实用化，赋予了倒车雷达系统新的的研究方向与意义。
本文描述了一个由三个超声波测距模块构成的，提供语音报警功能的超声波倒车雷达系统。
该系统采用凌阳16位单片机SPCE061A 为核心，分别控制三个超声波模块，每一个超声波测距模块都被设定面向不同方向，以探测不同方向的障碍物。
本系统采用单片机控制时间计数和超声波的发射和接收，利用超声波回波的间隔时间，得出实测距离。
结果表明该系统具有结构简单、工作可靠、精度高等特点。
关键词：SPCE061A单片机；超声波测距；语音提示Ultrasonic Parking Sensor System DesignABSTRACTThe back-draft radar is aims at day by day the crowded road traffic condition, as well as in the parking lot, the garage, the street and so on the quite narrow region, avoids automobile and automobile, obstacle and so on Automobile and person as well as vehicle and wall has the collision, one kind which the friction appears focuses to the back-draft protection automobile collision avoidance system.As well as the high-tech products gradually integrated into the daily life, the Parking Distance Control system has undergone tremendous changes. The Parking Distance Control system has been given the new direction of the research and significance by the developed of the Bionics, Acoustic, etc. This article describes a Parking Distance Control system which contains three ultrasonic ranging modules and the results can be pronounced in real-time. The three ultrasonic ranging modules are set to three different directions to detect the roadblock .This three modules are control by the system which is based on sunplus SPCE061A microprocessor. The time counting and both the transmitting and receiving of the ultrasonic wave are controlled by the microprocessor. The measured distance can be calculated and displayed by the echo time by the code. The features of the simple hardware, stable operation and high precision are incarnated in the proposed system.Key Words: SPCE061A microprocessor ;Utrasonic ranging ;Vice prompts目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.1.1 倒车雷达的发展历史 (1)1.1.2 倒车雷达的发展方向与展望 (3)1.2课题任务及要求 (3)1.3课题的主要内容及目的 (3)第二章超声波倒车雷达系统的总体方案论证 (5)2.1超声波测距PWM信号方案论证 (5)2.1.1超声波测距PWM信号硬件实施方案 (5)2.1.2超声波测距PWM信号软件实施方案 (6)2.1.3超声波测距PWM信号实施方案比较 (6)2.2超声波倒车雷达系统硬件方案论证 (7)2.3超声波倒车雷达系统软件方案论证 (9)第三章超声波倒车雷达系统的硬件设计 (10)3.1 SPCE061A精简开发板电路原理 (10)3.1.1 SPCE061A简介 (10)3.1.2电源模块 (11)3.1.3放音模块 (11)3.2 超声波测距模块电路的设计 (12)3.2.1超声波谐振频率调理电路的设计 (12)3.2.2超声波回波信号处理电路的设计 (13)3.2.3超声波测距模式选择电路的设计 (14)3.3 转接板电路的设计 (15)3.4 显示电路的设计 (16)3.4.1二极管闪烁报警电路的设计 (16)3.4.2 LCD显示报警电路的设计 (16)3.5 各模块接口分配 (17)第四章超声波倒车雷达系统的软件设计 (19)4.1 超声波测距原理 (19)4.2 μ'nSP IDE的项目文件管理的组织结构 (19)4.3 软件架构 (20)4.4 各模块程序的设计 (21)4.4.1 主程序的设计 (21)4.4.2 超声波测距程序的设计 (22)4.4.3语音播放程序的设计 (24)4.4.4 二极管闪烁程序的设计 (25)4.4.5 LCD初始化及驱动程序的设计 (26)第五章总结 (27)参考文献 (28)附录程序清单 (29)致谢 (46)第一章绪论超声波雷达又称泊车辅助系统，是一种利用超声波原理,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后,反射此声波探头,从而计算出车体与障碍物之间的距离。
基于超声波测距倒车雷达系统设计本科毕业设计
基于超声波测距倒车雷达系统设计1 引言近年来，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。
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。
2 整体设计及原理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；另外，超声波能量与距离的平方成正比衰减，因此，距离越远，灵敏度越低，从而使超声波测距方式只适用于较短距离。
目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为4～5 m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。
该倒车雷达系统采用单片机控制，如图1所示。
利用超声波实现无接触测距，并考虑测量环境温度对超声波波速的影响，而且通过温度补偿法对速度进行校正。
使用由集成数字传感器DS18B20构成的温度测量电路，可直接读取温度值，再根据温度补偿得出超声波在某一温度下的波速，由单片机计数脉冲个数获得传播时间，根据超声波测距原理测得并显示距离，再根据显示的距离控制蜂鸣器的发声频率。
2.1超声波测距原理目前，利用超声波测距的方法有相位检测法、声波幅值检测法、渡越时间检测法三种。
相位检测的精度高，但检测范围有限；声波幅值检测易受反射波的影响；渡越时间检测工作方式简单、直观，在硬件控制和软件设计容易实现，其原理是检测从发射传感器发射超声波到经气体介质传播后接收传感器接收超声波的时间差，即渡越时间t。
基于STM32可视化倒车雷达的设计
基于STM32可视化倒车雷达的设计摘要为有效地解决驾驶员停车及泊车所面临视野盲区的困扰，提高驾驶安全系数。
本文设计了一种基于STM32可视化倒车雷达的预警系统，该系统成本低、经济实用，是一种很人性化的设计。
倒车雷达又叫超声波倒车防撞系统。
该系统核心是利用超声波技术测距，驾驶员倒车时系统能自动检测与障碍物的距离，并在LCD 上实时显示出来，当车辆与障碍物距离超出预先设定的范围，系统就会语音提示驾驶员作出正确的判断。
实验结果表明：该系统能够及时预警，可降低交通事故的发生。
关键词STM32/超声波测距/LCD显示/语音提示Design Of VisualReversing Radar Based On STM32ABSTRACTIn order to effectively solve the driver parking and parking to face the vision of the blind area, and improve driving safety.This paper designs a visual reversing radar warning system based on STM32, the system is low cost, economical and practical, is a very user-friendly design.The reversing radar is also called ultrasonic reversing anti-collsion system. The core of the system is the use of ultrasonic ranging technology, when the driver backs up, the system can automatically detect the distance with obstacles, and display it on LCD in real time, When the distance between the vehicle and the obstacle exceeds the preset range, the system will voice prompt the driver to make a correct judgment. Experimental results show that the system can give early warning, and reduce the occurrence of traffic accidents.KEY WORDS STM32, ultrasonic distance measurement, LCD display, voice prompt目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (3)1.1 课题的背景及意义 (3)1.2 论文研究内容 (3)2 可视化倒车雷达系统 (4)2.1 倒车雷达系统构成及原理 (4)2.2 倒车雷达的发展历程 (4)3 基于STM32倒车雷达硬件电路设计 (6)3.1 基于STM32倒车雷达硬件总体结构 (6)3.2 STM32F103ZET6单片机 (6)3.2.1 STM32F103ZET6单片机结构 (6)3.2.2引脚定义及功能 (7)3.3超声波测距电路模块 (8)3.3.1 超声波测距功能及原理 (8)3.3.2 超声波发射电路 (8)3.3.3 超声波接收电路 (9)3.4 LCD显示电路 (10)3.4.1 LCD显示模块引脚及功能 (10)3.4.2 STM32与LCD显示电路的接口电路 (11)3.5 报警电路 (11)3.5.1 蜂鸣器 (11)3.5.2 STM32与蜂鸣器的接口电路 (12)3.6 OV7670图像传感器 (12)3.6.1 OV7670模块引脚及功能 (12)3.6.2 STM32与OV7670模块的接口电路 (14)4 基于STM32倒车雷达的软件设计 (14)4.1 软件开发环境 (14)4.2 软件设计流程 (15)5.安装与调试 (18)5.1 硬件调试 (18)5.2 软件调试 (18)5.3 实验误差分析 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1 绪论1.1 课题的背景及意义在这个高速发展的时代，各式各样的交通工具已经成为人们出行不可缺少的一部分。
汽车倒车雷达设计毕业设计方案
毕业设计方案设计题目: 汽车倒车雷达设计
二级学院
专业
班级
学号
姓名
指导教师
学生姓名班级学号设计题目
汽车倒车雷达设计
设计方案概述
通过本课题的研究，将所学到的知识用在实践中并有所创新和进步。
该设计可广泛应用在生活、军事、工业等各个领域，它需要设计者有较好的数电、模电知识，并且有一定的编程能力，综合运用所学的知识实现对超声波发射与接收信号进行控制，通过单片机程序对超声波信号进行相应的分析、计算、处理最后显示在LED数码管上。
需要的工具
设备
LED数码管、单片机、TCT40-16T/R超声波传感器
依据的技术
规范或标准
倒车雷达设计规范化操作
预期成果
本文主要讲述了倒车雷达，即超声波测距仪的原理和设计方法，设计的最终结果是使超声波测距仪能够产生超声波，实现超声波的发送与接收，从而实现利用超声波方法测量物体间的距离，并以数字的形式显示测量距离，在距离小于50cm时发出报警。
设计进度及时间安排 2016年12月撰写任务书，2017年1月写正文，2017年3月定稿并且答辩
指导教师（签字）：。
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。
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汽车倒车雷达设计
来源：电子技术应用作者：胡继胜赵力在现代社会中，随着汽车的增多和停车位日趋紧张，泊车成为很多车主头痛的问题，这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
倒车雷达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，提高了倒车的安全性。
本文以ATmega16作为核心处理器，采用超声波原理测量出障碍物距车尾的垂直距离。
系统电路设计合理，工作稳定，性能良好，精度高，实时检测速度快，在未来市场上将有一定的实用价值。
1 超声波测距原理
超声测距的原理较简单，一般采用渡越时间法，将超声传感器安装在汽车尾部，则障碍物距车尾的垂直距离为：
为了提高测距精度，本系统通过温度补偿的方法对传播速度加以校正。
因此只要测量超声发射到超声返回的时间间隔△t及环境温度T，然后根据式(1)、式(2)即可计算出距离S。
2 系统硬件设计
本系统采用ATmega16 AVR为控制核心，外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、温度采集模块、声光报警电路、液晶显示电路、接口电路及电源电路等部分组成。
系统框图如图1所示。
2.1 核心控制模块
Atmega16是Atmel公司近几年才推向市场的新一代高性能、低功耗、高集成化的8位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，加上片内32 个通用工作寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器，大大提高了代码效率，运行速度比AT89C51高出10倍。
用于边界扫描的JTAG 接口，可以对片上16 KB闪存Flash在线编程和调试，非常方便软件的升级。
内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，如定时/计数器、实时时钟、快速PWM通道、A/D 转换器、I2C的串行接口、可编程的串行USART接口、SPI串
行接口和带片内晶振的可编程看门狗定时器以及片内的模拟比较器等，除传感器外几乎可以不需要其他任何元件即可构成系统，从而为本设计提供了灵活而低成本的解决方案。
其主控电路如图2所示。
2.2 超声波发射模块
超声波发射电路原理图如图3所示。
发射电路主要由施密特反向触发器CD40106和超声波发射换能器TCT40-10-T构成，PD6的端口输出两路40 kHz脉冲信号,一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极；另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。
用这种推挽形式将脉冲信号加到超声波换能器两端，可以提高超声波的发射强度。
输出端采用两个反向器并联，用以提高驱动能力，所得到的波形比其他方式效果更理想。
2.3 超声波接收模块
超声波接收模块的作用是将反射的超声波转换成电压信号并放大处理成标准的数字信号，然后输出给下一级电路。
集成电路CX20106是一款红外线检波接收的专用芯片，它由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器和整型电路组成。
CX20106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4所示，超声波接收探头TCT40-10-R将接收到的反射超声波转换成毫伏级电压信号，送入CX20106的1脚，CX20106的总放大增益约为80 dB，实际增益由2脚外接电阻R2和电容C1来决定，电阻R2越小或电容C1越大，增益越高，但取值过大易造成频率响应变差，本系统取电容为1 μF。
C2为外接峰值检波电容，C13为外接积分电容，调整RP电位器使内置带通滤波器的中心频率为40 kHz，当接收到与滤波器中心频率相符的信号时，其7脚输出一个低电平直接接到ATmega16的INT0上,以触发中断。
2.4 温度检测模块
为了提高本方案精度，引入了温度采集并在软件算法中增加了温度自动校正功能。
温度传感器采用了DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，其温度测量范围为－
55 ℃～＋125 ℃,可编程为9 bit～12 bitA/D转换精度，测温分辨率可达0.062 5 ℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。
其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。
本系统采取了寄生电源的方式,如图5所示,通过一个MOSFET把CPU的I/O口直接拉到电源大小。
这种接法优点是双重的：(1)VDD接地，无需本地电源；(2)缺少正常电源的条件下也可读ROM。
2.5 人机交互模块
人机交互模块由液晶显示电路和键盘电路两部分组成。
液晶显示器件采用TC1602E字符型LCD模块，该模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点。
TC1602E可以显示2行16个字符，有8 bit数据总线D0～D7，RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5 V，并且带有字符对比度调节和背光显示。
第一行显示倒车雷达测量距离，第二行显示环境温度，液晶显示模块电路如图6所示。
2.6 电源模块[3]
倒车雷达是安装在汽车的尾部，其电源应是便携式的，以方便安装更换。
本系统选用ATmega16，其电源电压是5 V。
可以使用开关电源产生的5 V直接供电，但这样最好把开关电源做在主控板上，传感器等需要另配电源。
因此可以选用9 V 叠层电池通过低功耗、可调、低压差稳压器MAX667线性稳压至5 V(VCC)后给系统供电，转换电路如图7所示。
2.7 声光报警模块
报警电路模块如图8所示，主要作用是在汽车尾部与障碍物距离较近时进行报警。
根据实际情况，当汽车尾部与障碍物距离大于5 m时,可认为是安全状态，液晶显示“――”标志；在5 m和1 m之间时认为是正常的，显示实测距离；小于1 m 时,应提醒司机注意，系统发出声音报警功能，单片机向其端口发出PWM脉冲，随着距离的减小，通过控制PWM脉冲的占空比使蜂鸣的频率加剧；小于0.5 m时，要求声光同时报警，由于闪光频率不能过高，通过单片机另一个端口控制其闪亮。
3 系统软件设计[3-4]
系统的软件设计采取模块化设计，C语言编程，这样便于阅
读与功能扩展。
程序主要由主程序、测距子程序、测温子程序、延时子程序、液晶显示子程序等几个部分构成。
雷达测距开始由汽车倒车控制，一旦倒车开始，即启动ATmega16片内的T1连续发射40 kHz的PWM，计数器开始计数。
考虑到实际倒车环境有远有近，为防止其他干扰可能引起的误测，以最长距离5 m计算，超声波发送到返回的时间△t至少为5/340≈15 ms。
这样持续发送PWM直至接收到超声波时停止发送，这个过程大约需要15 ms以上，所以不管所测距离远近，一律每25 ms
发送一次超声波。
由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速、温度以及多次反射的影响，可能会带来测量数据误差增大。
为了提高测量的准确性，要求连续检测5次时间，去掉最大和最小的测量值，然后对剩下3个测量值求平均值。
4 软硬件调试及实验数分析
硬件制作时主要需保证发送和接收两个换能器中心轴线平行并相距6 cm，根据测量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C12的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。
然后通过JTAG口在线调试下载程序并运行。
以300 cm2硬纸板(实际中障碍物要比这个面积大)为障碍物对倒车雷达进行了实测。
为了检验倒车雷达的性能，对同组数据进行了三次循环测量，发现在500 cm以上时测量误差在2 cm 左右，在500 cm以内时倒车雷达最大误差不超过1 cm。
倒车
雷达有效范围为0.05～5.7 m，这足以实际泊车需要。
表1列出了汽车倒车雷达在5 m以内的测量值与对应的实际值。
本文给出了一种倒车雷达的设计方案，该方案可以达到很高的采集速率和测量精度，并且具有温度自动校正功能。
同时，汽车倒车时可以通过液晶屏清晰地显示障碍物与车尾的距离，帮助司机克服了后视镜小，视野窄的缺点。
当车至危险区域时，通过声光报警提醒司机，消除了倒车造成的事故隐患。
实验已经验证了汽车倒车雷达的有效性、可靠性。
同时系统还预留部分接口，为系统升级和数据通信带来方便。
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