超声波倒车雷达系统设计资料讲解
基于超声波检测的倒车雷达的设计
基于超声波检测的倒车雷达的设计摘要：倒车时容易发生事故，因此开发出一种基于超声波检测的倒车雷达系统。
该系统通过发送超声波信号并接收其回波来检测后方的障碍物。
本文详细介绍了这种基于超声波检测的倒车雷达的设计原理和步骤。
一、引言随着交通工具的普及，倒车事故日益增多。
为了避免这些事故的发生，倒车雷达应运而生。
倒车雷达通过使用超声波检测技术来检测后方的障碍物，并向驾驶员提供警告信号，以减少事故的发生。
二、设计原理基于超声波检测的倒车雷达系统包括传感器、控制电路和显示器。
传感器用于发送超声波信号并接收其回波。
控制电路用于处理接收到的信号，并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离。
显示器用于向驾驶员显示检测结果。
三、设计步骤1.硬件设计：选择合适的传感器、控制电路和显示器。
传感器需要能够发射和接收超声波信号，控制电路需要能够处理接收到的信号，并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离，显示器需要能够向驾驶员显示检测结果。
2.电路连接：将传感器、控制电路和显示器连接起来，确保它们能够正常工作。
3.系统编程：编写程序来控制传感器的工作，并对接收到的信号进行处理。
程序应能够根据接收到的信号强度来确定障碍物的位置和距离，并向显示器发送相应的警告信息。
4.系统测试：对设计的倒车雷达系统进行测试，确保它能够正常工作并提供准确的检测结果。
四、设计考虑1.传感器选择：选择适用于倒车雷达系统的超声波传感器。
传感器应具有较高的灵敏度和稳定性，能够正常工作在车辆倒车时的环境下。
2.电路设计：设计一个合适的控制电路来处理传感器接收到的信号，并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离。
3.数据处理：根据接收到的信号强度，将其转换成可读的距离信息，并向驾驶员提供警告信息。
4.系统可靠性：确保设计的倒车雷达系统能够在各种环境条件下正常工作，并提供准确的检测结果。
五、结论。
超声波检测的倒车雷达讲解
超声波检测的倒车雷达讲解倒车雷达（Car Reversing Aid Systems）的全称是“倒车防撞雷达”，也称“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。
系统工作原理倒车雷达只需要在汽车倒车时工作，为驾驶员提供汽车后方的信息。
由于倒车时汽车的行驶速度较慢，和声速相比可以认为汽车是静止的，因此在系统中可以忽略多普勒效应的影响。
在许多测距方法中，脉冲测距法只需要测量超声波在测量点与目标间的往返时间，实现简单，因此本系统采用了这种方法。
如图1所示，驾驶员将手柄转到倒车档后，系统自动启动，超声波发送模块向后发射40kHz的超声波信号，经障碍物反射，由超声波接收模块收集，进行放大和比较，单片机AT89C2051将此信号送入显示模块，同时触发语音电路，发出同步语音提示，当与障碍物距离小于1m、0.5m、0.25m 时，发出不同的报警声，提醒驾驶员停车。
图1 系统工作原理框图图2 超声波发送模块电路[NextPage]硬件设计1 超声波发送模块设计超声波发送器包括超声波产生电路和超声波发射控制电路两个部分，超声波探头（又称“超声波换能器”）选用CSB40T，可采用软件发生法和硬件发生法产生超声波。
前者利用软件产生40kHz的超声波信号，通过输出引脚输入至驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波。
这种方法的特点是充分利用软件，灵活性好，但需要设计一个驱动电流在100mA以上的驱动电路。
第二种方法是利用超声波专用发生电路或通用发生电路产生超声波信号，并直接驱动换能器产生超声波。
这种方法的优点是无须驱动电路，但缺乏灵活性。
本设计采用第一种方法产生超声波，电路设计如图2所示。
40kHz的超声波是利用555时基电路振荡产生的。
其振荡频率计算式为f=1.43/((R 9+2·R 10)·C 5)。
基于超声波测倒车雷达系统设计
基于超声波测倒车雷达系统设计一、引言随着汽车的普及和交通拥堵的加剧，倒车事故频繁发生，严重影响行车安全。
为了解决这个问题，倒车雷达系统应运而生。
本文将基于超声波测倒车雷达系统进行设计。
二、超声波测倒车雷达原理超声波测倒车雷达主要基于超声波达到障碍物后，反射回来的时间来计算与障碍物的距离。
其工作原理如下：1.发射器发射超声波信号。
2.超声波信号达到障碍物后，被障碍物反射回来。
3.接收器接收反射回来的超声波信号，并计算往返时间。
4.根据往返时间，计算出与障碍物的距离。
5.判断距离是否小于设置的安全距离，并作出相应警示。
三、系统设计1.传感器模块传感器模块主要负责发射超声波信号，并接收反射回来的超声波信号。
传感器模块需要考虑以下几个因素：（1）发射频率：选择合适的超声波发射频率，既要保证足够的测量距离，又要避免其他干扰频率。
（2）发射角度：确定超声波发射的角度，以确保能够覆盖到车辆后方的障碍物。
（3）接收灵敏度：传感器的接收灵敏度要足够高，能够有效地接收到反射回来的超声波信号。
2.控制器模块控制器模块主要负责接收传感器模块传回来的超声波信号，并计算距离。
控制器模块还需要进行以下操作：（1）时序控制：控制发射和接收的时序，确保能够准确计时，并保持连贯的测量过程。
（2）距离计算：根据往返时间，计算出与障碍物的距离。
（3）安全距离判断：判断距离是否小于设置的安全距离，如果小于，则发出警示信号。
3.显示器模块显示器模块主要负责显示车辆后方的障碍物距离。
显示器模块需要注意以下几点：（1）显示方式：可以选择数字显示或图形显示，根据实际需求确定。
（2）显示颜色：合适的颜色搭配可以提高显示的清晰度和辨识度。
（3）警示方式：当距离小于安全距离时，可以通过声音或者光线等方式进行警示。
四、系统优化为了提高系统的性能和安全性，可以进行以下优化：1.多传感器布局：在车辆后方布置多个传感器，可以提高测量准确性和可靠性。
2.数据处理算法优化：可以采用滤波算法和数据处理算法对测量数据进行优化，提高测量精度。
超声波倒车探测系统设计
超声波倒车探测系统设计超声波倒车探测系统是一种用于辅助驾驶和车辆后方安全的装置。
该系统通过使用超声波传感器，可以实时检测后方障碍物，并向驾驶员提供准确的距离信息，以避免碰撞和事故发生。
本文将详细介绍超声波倒车探测系统的设计原理、硬件设备、信号处理和安装方式。
设计原理：超声波倒车探测系统的设计基于超声波的原理。
超声波是一种高频的声波，使用超声波传感器可以发射和接收到这种声波。
当超声波遇到障碍物时，会产生回波。
通过测量回波的时间和强度，可以计算出障碍物与传感器的距离，并通过显示器或报警器等方式提供给驾驶员。
硬件设备：1.超声波传感器：超声波传感器负责发射超声波和接收回波。
传感器通常安装在车辆的后保险杠或车尾部分，以便于检测后方障碍物。
传感器的数量可以根据需要进行调整，但通常为4个或6个，以覆盖整个后方区域。
2.控制单元：控制单元是超声波倒车探测系统的核心部分，负责接收传感器发回的信号，并进行信号处理和计算距离。
控制单元还可以与车辆的倒车灯或后视镜等部件进行连接，以实现自动开关和显示功能。
3.显示器/报警器：显示器/报警器负责向驾驶员提供距离信息。
显示器通常安装在汽车仪表盘上，可以显示障碍物的距离和位置。
报警器可以设置不同的声音和灯光信号，用于警示驾驶员注意障碍物的存在。
信号处理：在超声波倒车探测系统中，信号处理是一个重要的步骤。
当超声波传感器发射超声波时，控制单元会开始计时，并当接收到回波时停止计时。
通过测量回波的时间，可以计算出障碍物与传感器之间的距离。
同时，控制单元还会对回波的强度进行分析，以判断是否存在障碍物。
安装方式：1.确定传感器的位置：根据车辆的形状和后方的障碍物情况，确定传感器的安装位置。
传感器通常安装在车辆的后保险杠或车尾部分，以便于检测后方障碍物。
同时要确保传感器的位置是稳固的，并且不会受到损坏或干扰。
2.安装传感器：使用螺丝将传感器固定在车辆上。
安装传感器时要注意避免传感器的位置被车辆的其他部件挡住，以保证传感器能够正常发射和接收超声波。
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。
10汽车倒车雷达系统设计
10汽车倒车雷达系统设计汽车倒车雷达系统是一种非常重要的汽车安全辅助系统，它能够有效地帮助驾驶员在倒车时避免碰撞和保护车辆周围的行人和物体免受损害。
本文将介绍汽车倒车雷达系统的设计原理、工作流程以及如何选择和安装倒车雷达系统。
一、设计原理汽车倒车雷达系统的设计原理是利用超声波传感器来探测车辆周围的障碍物，通过测量超声波反射的时间来计算障碍物的距离和位置。
当系统检测到障碍物距离车辆过近时，会发出警告声或显示警告信息，提醒驾驶员及时采取行动。
二、工作流程汽车倒车雷达系统的工作流程通常包括以下几个步骤：1.探测障碍物：当车辆进入倒车状态时，倒车雷达系统开始工作，探测车辆周围的障碍物。
2.计算距离：系统通过测量超声波反射的时间来计算障碍物离车辆的距离，并将距离信息显示在车载显示屏上。
3.发出警告：当系统检测到障碍物距离车辆过近时，会发出持续的警告声或显示警告信息，提醒驾驶员及时采取行动。
4.辅助倒车：一些高端的倒车雷达系统还配备有辅助倒车功能，可以通过声音提示或图像指引帮助驾驶员完成倒车动作。
三、选择和安装选择适合自己车辆的倒车雷达系统非常重要，以下是选择和安装倒车雷达系统的一些建议：1.选择适合车辆尺寸和需求的倒车雷达系统，一般应选择覆盖车辆四周的全方位探测系统，以确保倒车时能够全面监测周围环境。
2.选择品质可靠的倒车雷达系统品牌，尽量选择有着较好口碑的品牌产品，保证系统的稳定性和可靠性。
3.在安装倒车雷达系统时，确保传感器位置合适，能够覆盖到车辆四周的障碍物，避免“盲区”出现。
4.确保电源连接正确，传感器安装牢固，避免在行驶过程中因传感器脱落或松动而影响系统的正常工作。
5.使用前仔细阅读使用说明书，熟悉系统的操作方法和功能，以充分发挥倒车雷达系统的作用，并提高倒车时的安全性。
综上所述，汽车倒车雷达系统是一种非常有效的汽车安全辅助系统，可以有效地帮助驾驶员在倒车时避免碰撞事故。
选择适合自己车辆的倒车雷达系统并正确安装和使用，将为您的驾驶带来更多的安全保障和便利。
超声波倒车雷达——方案简介
超声波倒车雷达方案简介说明书V1.0 – 2005.12.05凌阳科技大学计划教育推广中心北京海淀上地信息产业基地中黎科技园1号楼5层TEL: 86-10-62981668 FAX: 86-10-62962425 E-mail:unsp@ http://www:版权声明凌阳科技股份有限公司保留对此文件修改之权利且不另行通知。
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目录1 方案概述 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 技术要求 (1)1.3 备注 (1)2 方案设计简介 (2)2.1 硬件框图 (2)1 方案概述随着汽车逐渐进入百姓家庭，保障行车安全的各个细节，越来越受到车主的重视；虽然每辆车都有后视镜，但不可避免地都存在一个后视盲区。
为弥补这一缺陷，加装倒车雷达成了许多新车主的选择。
安装倒车雷达，可以使泊车更加安心。
倒车雷达又称泊车辅助系统，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。
倒车雷达系统总体设计和关键技术
倒车雷达系统总体设计和关键技术倒车雷达系统是一种主要用于辅助驾驶的装备，它可以通过传感器感知到车辆周围的障碍物，并通过声音或图像等方式提醒驾驶员及时采取避让措施，从而减少事故的发生。
本文将从总体设计和关键技术两方面对倒车雷达系统进行详细介绍。
一、总体设计1.系统传感器：倒车雷达系统的核心是传感器，通常采用超声波传感器和摄像头传感器两种。
超声波传感器主要用于检测距离和障碍物的位置，而摄像头传感器则主要用于捕捉图像和识别障碍物的类型。
2.数据处理模块：倒车雷达系统还需要一个数据处理模块，用于接收传感器传输的数据，并进行相关处理。
该模块需要实时计算障碍物与车辆之间的距离和速度等信息，并将处理结果传输给显示模块。
3.显示模块：显示模块是倒车雷达系统的输出终端，主要通过声音和图像等方式向驾驶员提供相关信息。
声音输出可以是简单的提示音，也可以是经过合成处理的语音提示；图像输出通常是倒车影像和障碍物位置标示等。
4.控制模块：倒车雷达系统还需要一个控制模块，用于根据传感器数据和驾驶员的操作指令来控制相关装置的工作。
例如，当驾驶员选择开启倒车雷达功能时，控制模块能够使传感器开始工作，并将数据传递给数据处理模块。
二、关键技术1.距离测量技术：倒车雷达系统需要通过传感器检测障碍物与车辆之间的距离，因此距离测量技术是其关键技术之一、超声波传感器主要采用超声波测距原理，而摄像头传感器主要通过图像处理算法实现距离测量。
2.障碍物识别技术：倒车雷达系统需要识别障碍物的类型，以便给驾驶员提供更准确的信息。
摄像头传感器通常采用计算机视觉技术，通过图像处理和模式识别等算法来实现障碍物的识别。
3.实时处理技术：倒车雷达系统的数据处理模块需要在实时计算障碍物与车辆的距离和速度等信息，因此实时处理技术是其关键技术之一、该技术通常采用高性能的处理器和实时操作系统，以确保数据的及时处理和输出。
4.多传感器融合技术：倒车雷达系统通常同时采用超声波传感器和摄像头传感器，因此需要将两种传感器的数据进行融合处理，以提高系统的准确性和可靠性。
级自动化——超声波倒车雷达系统设计方案
摘要采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，将汽车的挡位推到R挡，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装置于车尾保险扛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，从而计算出车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，再由LED显示器和蜂鸣器声发出警示信号，从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。
整个过程，驾驶者无须回头便可知车后的情况，使停车和倒车更容易，更安全。
本文在查阅、分析国内外倒车雷达系统相关技术的基础上，结合最新研究成果，对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。
该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，构建了倒车雷达预警系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的可视倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以AT89S52单片机为主控单元的系统硬件设计，并通过系统仿真研究，验证了系统的可靠性和可行性。
关键字：超声波；倒车雷达；传感器；AT89S52单片机ABSTRACTThe ultrasonic distance principle, drivers in reverse, the gears to push the car back and start against R radar, under the control of the controller, the device to carry on the rear insurance send ultrasonic probe, obstacle, sensor, echo signal after receiving echo signal controller, which calculated data processing, the distance between the body and the obstacles and obstacles, then LED by a warning signal and noise, thus make the drivers reverse not mask obstacles. The whole process, without turning and car drivers that after, parking and reverse easier, more safety.Based on the analysis of domestic consulting, reverse radar system on the basis of relevant technology, combining the latest research results of the based onultrasonic ranging back-draft radar warning system is discussed and studied. This system is divided into rangefinder module, the system control module and display alarming module, and carries on the analysis, to construct the backing of the early-warning radar system architecture and design scheme, In the hardware circuit, this paper expounds the application of visualization technology realization of location back-draft radar warning system, and analyzes the realization principle for the control unit of AT89S52 SCM system hardware and software design, and through the system simulation verified the feasibility and reliability of the system.Key words: ultrasonic sensors, radar, reversing AT89S52 SCM.目录1 绪论11.1倒车雷达防撞的意义11.2倒车雷达的发展过程21.3本文主要内容42 系统构建与方案设计52.1系统设计要求52.2系统构建52.3系统方案设计62.3.1测距系统方案设计62.3.2控制系统方案设计102.3.3显示报警系统方案设计112.3.4系统探测范围及传感器布点的确定112.4本章小结133 系统硬件设计143.1系统硬件设计思想143.2测距系统设计153.2.1超声波发射模块电路设计153.2.2超声波接收模块电路设计183.2.3测温电路设计213.3控制系统设计233.3.1 AT89S52单片机最小系统设计243.3.2串行通信接口设计253.3.3换向选通电路设计262.3.4电源模块电路设计273.3显示报警模块电路设计293.3.1显示模块电路设计293.3.2报警模块电路设计303.4本章小结313 仿真324.1系统模糊控制器设计334.2建立输出与输入变量的数学关系模型364.3 SIMULINK仿真及参数的调整384.4仿真效果分析394.5本章小结415 总结与展望42致谢43参考文献44附录461 绪论自2002年以来，家用轿车成为继购房之后的又一大消费热点。
超声波检测系统倒车雷达的设计(传感器的设计)
超声波检测系统倒车雷达的设计一、设计背景。
项目来源、需要解决的问题等。
随着社会的不断发展，尤其是近几年来，汽车已逐渐成为人们不可或缺的交通工具。
然而，由于汽车的普及，汽车所萌生的一系列问题正渐渐凸显出来。
倒车，是每位驾驶员都必须掌握的技能，如同前行一样需要小心谨慎，每年都有倒车引起事故的报道，轻则对自己的车和他人的财物造成损伤，重则可能危及人的性命，尤其是对儿童危害较大，他们体型较小，仅从后视镜来获取视野指导倒车仍有可能会对人们造成伤害。
现如今后视镜已越来越不能满足人们安全倒车的需求了。
因此，增加汽车的后视能力，研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。
安全避免障碍物的前提是快速、准确地测量障碍物与汽车之间的距离。
为此，设计了以单片机为核心，利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。
本系统介绍了一种基于51单片机的超声波测距倒车系统的设计，该系统可以精确测得车尾与障碍物的距离，指导司机安全倒车。
倒车雷达是汽车倒车停车时的安全辅助装置，能够以声音或者直观的显示来告知驾驶员驾驶车辆周围障碍物的情况，帮助驾驶员解决泊车倒车时前后左右探视所引起的困扰。
超声波倒车雷达系统一般由超声波传感器、控制器和报警装置等部分组成。
现如今市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理，驾驶员在倒车时，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由超声波探头发送超声波，在遇到障碍物后产生回波信号，传感器接收到回波信号后经处理器进行数据处理，判断出障碍物的位置，通过声音、数据、图像等形式为驾驶员提供信息和警示来告知驾驶员周围情况，从而使驾驶员倒车时做到心中有数，提高了驾驶的安全性。
二、设计指标要求。
（1）测量距离40—400cm（2）倒车距离大于150cm时，报警器不响；倒车距离在80—150cm时，报警器断续的响；倒车距离在40—80cm时，报警器较急促的响;倒车距离小于40cm时，报警器连续响，并且发光二极管发光。
三、设计过程。
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。
倒车雷达系统设计
倒车雷达系统设计引言倒车雷达是一种汽车安全设备，通过使用超声波技术来检测并警示驾驶员物体的位置和距离。
倒车雷达系统可以有效地帮助驾驶员避免倒车时的碰撞事故，提高行驶的安全性。
本文将对倒车雷达系统的设计进行详细的介绍。
一、倒车雷达系统的原理1.超声波传感器超声波传感器是倒车雷达系统的核心部件。
它通过发射超声波波束，然后检测反射信号的方式来确定物体的距离。
超声波传感器通常安装在车辆的后保险杠上，并以一定的角度向后方发射超声波。
当超声波遇到障碍物时，会产生回波，通过检测回波的时间和强度，可以确定物体的距离和位置。
2.控制单元控制单元是倒车雷达系统的中枢。
它接收超声波传感器发出的信号，并进行信号处理和解析。
控制单元可以计算出物体的距离和位置，并将结果发送给警示装置。
3.警示装置警示装置是倒车雷达系统的输出装置，它通常是一个由多个LED灯组成的显示器。
根据物体的距离，警示装置会发出不同颜色或者声音的警报，提醒驾驶员注意。
二、倒车雷达系统的设计考虑因素在设计倒车雷达系统时，需要考虑以下几个因素：1.障碍物检测范围2.精度和准确性3.可靠性和稳定性4.警示装置的清晰度警示装置应具备清晰的显示效果，以便驾驶员能够清楚地看到距离和位置的变化。
因此，在选择警示装置时，需要考虑其亮度和视觉效果。
三、倒车雷达系统的工作流程1.超声波传感器发射超声波信号。
2.超声波信号遇到障碍物后产生回波。
3.控制单元接收回波信号，并通过计算回波的时间差和强度来确定障碍物的距离和位置。
4.控制单元将结果发送给警示装置。
5.警示装置根据接收到的结果显示相应的警报，提醒驾驶员注意。
四、倒车雷达系统的应用和发展倒车雷达系统已经广泛应用于汽车领域，成为汽车安全设备的重要组成部分。
随着车辆制造技术的不断进步，倒车雷达系统的性能和功能也得到了不断的提升。
目前，一些高端车型已经开始采用更先进的激光雷达技术来替代传统的超声波传感器，以提高倒车雷达系统的精度和灵敏度。
超声波倒车雷达系统的设计说明
超声波倒车雷达系统的设计目录第1章绪论1第2章总体方案与原理22.1总体设计方案22.2超声波测距32.2.1 超声波测距原理32.2.2 温度对超声波影响32.2.3 超声波测距计算方法4第3章硬件设计53.1 STC89C5253.1.1 芯片简介53.1.2 主要功能53.1.2 引脚介绍63.1.3 单片机控制模块83.2 LED数码管93.2.1 LED数码管概述93.2.2 LED数码管显示93.3 蜂鸣器电路103.4 超声波电路11第4章软件设计124.1 程序整体思路124.2 主程序流程设计134.2 超声波测距的算法设计134.4 超声波发送与接收中断程序144.5 显示子程序和蜂鸣报警子程序164.6 系统的软硬件调试17第5章设计总结18参考文献19第1章前言雷达，又称泊车辅助系统，是汽车泊车安全的辅助装置。
它可以通过声音或更直观的显示告诉驾驶员周围的障碍物，解除驾驶员停车和启动汽车时前后左右拜访带来的麻烦，帮助驾驶员消除盲点和视线模糊，从而提高安全性。
超声波测距以其非接触测量和相对较高的测量精度越来越受到重视。
就目前情况来看，汽车市场的快速发展将带动倒车雷达市场的繁荣。
国内倒车雷达主流市场已经开始从进口高档车向中低档车发展。
技术向更高灵敏度和单片功能可视化发展，设备趋向小型化、人性化和智能化。
因此，超声波汽车倒车雷达系统将在人类未来的生活中发挥越来越重要的作用，为人类的发展做出重要贡献。
超声波倒车雷达系统一般由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器等组成。
现在市面上大部分倒车雷达都是采用超声波测距的原理。
当司机倒车时，他会启动倒车雷达。
在控制器的控制下，安装在后保险杠上的探头发出超声波，遇到障碍物时产生回波信号。
传感器接收到回波信号后，控制器进行数据处理，确定障碍物的位置，显示器显示距离并发出报警信号，及时报警超声波是指频率为20kHz~106kHz，波速为1500m/s，波长为0.01cm~10cm 的机械波。
超声波倒车雷达系统设计
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。
超声波测距由于其能够进行非接触测量和相对较高的测量精度，越来越被人们所重视。
就目前形势来看，汽车市场的快速发展将带动倒车雷达市场的繁荣。
国内倒车雷达主流市场已经开始有进口高档汽车向中低档汽车发展。
技术上向着单芯片功能成灵敏度更高、可视化发展，设备趋于小型化、人性化、智能化等方向发展。
由此可见，超声波汽车倒车雷达系统将会在人类今后的生活中扮演越来越重的角色，为人类的发展作出重要贡献。
超声波倒车雷达系统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。
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. 总体设计方案1.1 倒车雷达方案该设计的应用背景是基于AT89C51的超声信号检测的。
因此初步计划实在室内小范围的测试，限定在2.5米左右。
单片机（AT89C51）发出短暂的40KHz信号，反射后的超声波经超声波接收器作为系统的输入，锁相环对此型号进行技术判断后，把相应的计算结果送到LED显示电路显示，并进行声光报警。
超声波倒车雷达系统设计
摘 要： .......Abstract ....第一章 绪 论 引言 ............... 超声波测距原理以及理论分析 第二章 系统概述 ........................方案选择 ..................方案一 ................ 方案二 ................ 系统设计原理 .............. 系统组成 ..................主控制器 .............. 显示电路 ..............HC-SR04 超声波模块 ...第 3 章 系统硬件设计 ............主控芯片 STC89C51 ........单片机特点 ： ......... 内部结构 .............. 引脚图以及部分引脚功能 液晶显示模块 ..................模块简介： ............ 引脚功能说明 ： ....... 系统显示模块电路 ...... 超声波测距模块 ............模块简介 .............. 模块工作原理： ........ 模块电气参数 .......... 系统超声波模块电路 .... 报警电路模块 ..............蜂蜜器简介 ............ 系统报警电路模块 ......第四章 系统软件设计 .............主程序设计 ................主程序简介 ............ 程序代码 ..............LCD 显示模块程序设计 ......模块简介 .............. 程序代码 .............. 超声波测距模块程序设计 ... 模块简介 ..................模块代码 ..............目录错误! 未定义书签。
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目录摘要： (3)Abstract (4)第一章绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2 超声波测距原理以及理论分析 (5)第二章系统概述 (6)2.1 方案选择 (6)2.1.1 方案一 (6)2.1.2 方案二 (7)2.2 系统设计原理 (7)2.3 系统组成 (8)2.3.1 主控制器 (8)2.3.2 显示电路 (8)2.3.3 HC-SR04超声波模块 (8)第3章系统硬件设计 (9)3.1 主控芯片STC89C51 (9)3.1.1 单片机特点： (9)3.1.2 内部结构 (9)3.1.3 引脚图以及部分引脚功能 (9)3.2 液晶显示模块 (10)3.2.1 模块简介： (10)3.2.2 引脚功能说明： (11)3.2.3 系统显示模块电路 (11)3.3 超声波测距模块 (12)3.3.1 模块简介 (12)3.3.2 模块工作原理： (12)3.3.3 模块电气参数 (12)3.3.4 系统超声波模块电路 (12)3.4 报警电路模块 (13)3.4.1 蜂蜜器简介 (13)3.4.2 系统报警电路模块 (13)第四章系统软件设计 (14)4.1 主程序设计 (14)4.1.1 主程序简介 (14)4.1.2 程序代码 (14)4.2 LCD显示模块程序设计 (16)4.2.1 模块简介 (16)4.2.2 程序代码 (16)4.3 超声波测距模块程序设计 (19)4.3.1 模块简介 (19)4.3.2 模块代码 (19)4.4 报警模块程序设计 (21)4.4.1 模块简介 (21)4.4.2 模块代码 (21)4.5 辅助代码 (21)结论 (25)超声波倒车雷达系统设计摘要：基于超声波测距的汽车倒车雷达系统是在了解超声波测距原理以及51单片机基本原理的基础上提出并实现的，该系统工作时，在单片机控制下超声波传感器发出脉冲信号，超声波在传播过程中遇到障碍物后反射，反射波由超声波接收装置接收后送至51单片机处理,从而实现汽车倒车过程中障碍物的实时监测并通过显示屏以及警报器提醒驾驶员。
本系统是由以STC89C51单片机作为主控模块，超声波发射接收模块构成传感器模块，LCD显示模块，蜂鸣器报警模块等硬件系统以及软件程序设计组成。
关键词：单片机；超声波测距；LCD显示；报警；程序设计The design of ultrasonic reversing radar systemAbstract：Automobile reversing radar system based on ultrasonic distance measurement is in the understanding of the principle of ultrasonic distance measurement and the basic principle of 51 single chip microcomputer based on the proposed and implemented , The system is working, Under the control of the microcontroller ultrasonic sensor sends out pulse signals , Ultrasonic obstacle in the process of propagation after reflection The reflected wave from the ultrasonic receiving device receives the evacuation to 51 single chip processing, So as to realize real-time monitoring obstacles car reversing the process object and through the display and alarm to remind the driver . This system is composed of MCU STC89C51 as the main control module , Ultrasonic transmitting and receiving modules sensor module , LCD display module , The buzzer alarm module of hardware system and software program design composition.Key words:Single chip microcomputer；Ultrasonic ranging；LCD display；Alarm；Program design第一章绪论1.1 引言近年来，随着科技带动汽车行业的快速发展以及人们生活水平的不断提高，我国汽车数量正在逐年增加。
同时对于一名驾驶员来说，倒车是必须掌握的技能，与前进相比倒车更加需要小心谨慎，在街道，车库，停车场等场所倒车时，往往因为驾驶员无暇同时顾及汽车前后和四周以及尾部视线盲区等原因引起的交通事故不在少数，这些事故中轻则对自己的车和他人的财物造成损伤，重则可能危及人的性命。
现如今后视镜已越来越不能满足人们安全倒车的需求了。
据初步调查统计，15％的汽车事故是由汽车倒车后视不良造成的。
因此，人们对汽车倒车操纵的便捷性提出了更高的要求，增加汽车的后视能力研制汽车尾部探测障碍物的倒车雷达成为近年来的热点之一，然而安全避障的前提是快速准确的测量障碍物与汽车之间的距离。
超声波具有在传播中不受电磁场，色彩以及关照等影响的特性，同时超声波传感器处理信息简单，硬件易于实现以及价格低廉等优点，被人们广泛的用作测距传感器。
本文基于STC89C51单片机以及HC-SRF04超声波测距模块进行研究，从而设计实现了超声波测距倒车雷达。
1.2 超声波测距原理以及理论分析声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式，一般来说，频率在20Hz —20000Hz之间的机械波能被人耳感知为声波，频率低于20Hz的机械波为次声波，频率高于20000Hz的机械波称为超声波。
而高于100MHz的机械波则称之为特超声波。
由于超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能的特性一次常常被用于测距。
超声波测距是依据声波从发射到接收过程中的在空气介质中的传播时间测出声波的传播距离的。
本文使用的超声波模块是借助于超声脉冲回波渡越时间法来实现的。
设超声波脉冲由传感器发出到接收所经历的时间为 t ，超声波在空气中的传播速度为 c ，则从传感器到目标物体的距离 D 可用下式求出D = ct /2第二章系统概述2.1 方案选择2.1.1 方案一超声波测距模块采用SRF08测距模块对障碍物的位置进行检测，为了保证检测对车身的准确定位，系统设计采用3个模块分别在尾部和左右同时检测，当检测到障碍物距离车身小于1米时系统红灯闪烁同时蜂鸣器报警在测量过程中通过LCD显示屏实时显示车身尾部以及左右距离障碍物的距离。
由于SRF08超声波模块接口采用I2C总线接口设计，可以与PIC等总舵处理器配合使用，因此该模块使用方便。
SRF08是一款高性能的双探头超声波,其探测距离为3厘米-6米，独特的触发指令可以让SRF08工作在连续探测模式下，也就是能够自动在完成一个距离探测后自动进行第二次探测，相当于连接了一个微处理器。
同时SRF08超声波测距模块内部含有36个寄存器，测距模式需要对相应寄存器进行操作，在测距模式下每向命令寄存器写入一次命令就会启动一次测距，启动测距时，回波记录缓冲区数据也将同时清除。
测量得到的距离将按照测量的顺序按照2B为单位一次进村入寄存器，由于一次测距需要一定的等待时间，这个时间可以通过主控芯片修改SRF08测量范围寄存器中的数据来改变。
在等待时间片刻，可以对挂载总线上的其他模块进行启动测距操作，，从而实现3个测距模块的在短时间内工作，达到高效，实时，准确的测距定位。
由于需要直观明了的显示3个位置的测距信息，考虑到显示美观以及显示效果，需要显示位宽较高的显示器，因此该设计方案选择LCD 12864显示实时信息。
系统软件部分主要包括主函数部分，LCD显示部分，包括对LCD显示屏的初始化，写命令，写数据等，对SRF08超声波测距部分包括对I2C总线的启动，停止，读写数据以及距离测量以及判断等部分。
另外包含延时，报警等部分。
系统框图如图2.1所示图2.1SRF08超声波模块测距系统框图2.1.2 方案二超声波模块采用SRF04超声波模块对障碍物进行检测，STC89C51单片机作为主控制器，LCD1602做显示输出，蜂蜜器报警。
HC-SRF04超声波测距模块采用 IO 触发测距，IO口给至少 10us 的高电平信号，启动模块，当模块启动后，超声波接收器接收到回波时会在输出引脚输出高电平，当主控芯片检测到输出信号就可以开定时器计,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到实时测距的功能。
由于SRF04模块自身不含寄存器，因此在测量时需要耗费单片机硬件资源，因此此方案采用尾部单传感器测量，如果采用LCD12864显示器做显示输出，则会浪费大量资源，因此选用LCD1602做显示输出部分。
通过主控芯片以以及超声波模块测量出汽车尾部句障碍物的距离，与系统的报警阈值进行比较。
超过阈值，报警达到有效的避免与障碍物碰撞的目的。
该方案系统软件部分包含，STC89C51单片机的时钟，中断的编写，LCD1902显示部分包含对液晶显示器的初始化，命令的写入，以及数据的写入，对SRF04超声波测距模块的控制。
从以上两种方案可以看出方案一测量精度高，同时超声波模块较多能很好的实现基本功能，但是硬件成本较高，，电路较为复杂，同时软件设计较为复杂。
方案二电路设计简单，同时检测灵敏，软件设计较为简单易于实现。
因此本文设计基于方案二进行。
2.2 系统设计原理该系统由STC89C51单片机向SRF04超声波测距模块发送启动信号，同时接收SRFO4模块的返回信号，由单片机内部时钟记录返回信号持续时间并计算出距离，将所测距离送至LCD1602显示，同时与系统距离阈值进行比较，如果小于阈值则通过蜂鸣器报警。
2.3 系统组成本课题以89S51单片机为核心设计的一种超声波测距倒车雷达系统，系统整体框图主要由主控制器、超声波测距模块、单片机复位、时钟振荡、液晶显示、报警提示组成。
系统框图如图2.2所示。
图2.2系统基本框图2.3.1 主控制器单片机STC89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要。