自动倒车测距系统
汽车 倒车辅助系统介绍
系统的多种配置
2个传感器
4个传感器
6个传感器
8个传感器
系统自检功能: 上电后，当系统进入倒车状态或停车状态时， ECU就实行一次自检测试。每一次使能传感器 都自测一次，检查传感器状态，即使一个传感 器失效，整个系统都失效，系统在上电后0.5s内 工作。 系统诊断功能: 如果有一个自检部件失效，整个系统都失效。 系统自动关闭。每个诊断部件都有失效编码。
摄像头的主要技术指标
CMOS类型： 1/4″中星微 CMOS 信号制式： PAL/NTSC 像素 ：640H* 480V 信噪比： ≥48dB 最低照度： 2 Lux 视频输出幅度： 1.0Vp-p/75Ω 增益控制 ：AGC 图像输出： 镜像图像 镜头： 135±1° 刷新率： 30fps 动态范围：60dB
倒车辅助系统
1、概述
驾车者在停车过程中，本系统能提供车后 的实时图像，在图像上还显示和车宽一致的倒车 辅助线，帮助驾驶者了解倒车时的最大转弯半径 及大致安全区域。倒车雷达系统提供近距离障碍 物的声音警示，声音信号的频率随着障碍物的距 离不同而改变。通过后视摄像头和倒车雷达的完 美配合，可以最大限度的帮助驾车者了解倒车过 程中车后的情况，因而驾车者完全可以根据显示 屏上的实时图像、距离信息和系统发出的声音警 示信号准确驾驶从而避免发生碰撞。
上电后，当系统进入倒车状态或停车状态时， 上电后，当系统进入倒车状态或停车状态时， ECU就实行一次自检测试 就实行一次自检测试。 ECU 就实行一次自检测试 。 每一次使能传感器都 自测一次，检查传感器状态， 自测一次，检查传感器状态，一旦检测有传感器 失效，系统就给出声音提示， 失效，系统就给出声音提示，告诉驾驶者更换传 感器。如果全部传感器都能够正常工作， 感器。如果全部传感器都能够正常工作，则系统 在上电后大约0 内进入探测状态。 在上电后大约0.5s内进入探测状态。同时摄像头 开始工作，在显示屏上显示实时的车后区域宽视 开始工作，在显示屏上显示实时的车后区域宽视 角图像, 结合倒车辅助线， 角图像 , 结合倒车辅助线 ， 给驾驶员倒车提供更 贴心的参考。 贴心的参考。
自动挡倒车原理
自动挡倒车原理引言：自动挡车辆在倒车时，通过倒车传感器和控制系统的配合，能够实现自动控制车辆的倒车过程。
本文将从自动挡倒车原理的角度，详细介绍自动挡倒车系统的工作原理和实现方式。
一、自动挡倒车系统的工作原理1. 倒车传感器：自动挡倒车系统的关键部件之一是倒车传感器。
倒车传感器通常安装在车辆的后保险杠上，通过感应后方障碍物的距离和位置，向控制系统提供倒车信息。
倒车传感器可以采用声纳、超声波或雷达等技术，能够准确地检测到后方物体的距离和方位。
2. 控制系统：自动挡倒车系统的另一关键部件是控制系统。
控制系统通常由中央处理器、电路板和相关传感器组成。
中央处理器负责接收倒车传感器的信息，并根据这些信息进行数据处理和决策。
电路板负责控制车辆的倒车动作，包括控制方向盘、刹车和加速踏板等。
相关传感器用于监测车辆的状态和环境，以便控制系统能够做出正确的决策。
二、自动挡倒车系统的实现方式1. 障碍物检测：自动挡倒车系统首先需要检测后方的障碍物。
当车辆进入倒车状态后，倒车传感器会发送超声波或雷达信号，并接收信号的反射。
根据信号的强度和回波时间，倒车传感器能够计算出后方障碍物的距离和位置。
2. 数据处理：倒车传感器将检测到的后方障碍物信息传输给控制系统的中央处理器。
中央处理器会根据这些信息进行数据处理，包括判断障碍物的距离和方位，并作出相应的决策。
3. 决策执行：根据数据处理的结果，控制系统会决定车辆的倒车动作。
如果后方障碍物距离较远，控制系统可能只会发出警告信号，提醒驾驶员注意；如果后方障碍物距离较近，控制系统会自动控制方向盘、刹车和加速踏板，实现车辆的安全倒车。
4. 驾驶员干预：虽然自动挡倒车系统可以实现自动控制车辆的倒车过程，但驾驶员仍然需要进行一定程度的干预。
驾驶员可以通过方向盘、刹车和加速踏板对车辆的倒车进行调整，以确保倒车的安全和准确。
结论：自动挡倒车系统通过倒车传感器和控制系统的配合，能够实现自动控制车辆的倒车过程。
自动泊车辅助系统技术原理
自动泊车辅助系统技术原理
自动泊车辅助系统是一种智能化的汽车驾驶辅助系统，它可以通过车载摄像头、超声波传感器等设备，实现车辆自动停车、倒车入库等操作。
下面是自动泊车辅助系统技术原理的详细介绍。
一、超声波传感器检测距离
自动泊车辅助系统的核心是超声波传感器，它可以检测车辆与障碍物之间的距离。
超声波传感器会发出超声波，当超声波遇到障碍物时，会反射回来，传感器会根据反射回来的时间计算出车辆与障碍物之间的距离。
二、车载摄像头识别车位
自动泊车辅助系统还配备了车载摄像头，它可以识别停车场内的车位。
摄像头会将停车场的图像传输到车载计算机中，计算机会根据图像识别出车位的位置和大小。
三、计算机控制车辆行驶
当车主需要停车时，自动泊车辅助系统会根据摄像头识别出的车位位置和超声波传感器检测到的距离，计算出车辆需要行驶的路线和转向角度。
计算机会通过电
子控制单元控制车辆的转向、刹车和油门，实现车辆自动停车、倒车入库等操作。
四、人机交互界面
自动泊车辅助系统还配备了人机交互界面，它可以显示车辆行驶的路线和距离，提醒车主注意安全。
人机交互界面还可以根据车主的选择，自动选择最佳的停车位，提高停车的效率。
总结：自动泊车辅助系统技术原理是通过超声波传感器检测距离、车载摄像头识别车位、计算机控制车辆行驶和人机交互界面等技术实现的。
这些技术的应用，可以提高驾驶的安全性和停车的效率，为驾驶者带来更加便捷的驾驶体验。
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。
汽车前后倒车雷达的工作原理
汽车前后倒车雷达的工作原理汽车前后倒车雷达是一种常见的辅助装置，它可以帮助驾驶者在倒车过程中更加准确地感知周围环境，并有效避免碰撞事故的发生。
那么，汽车前后倒车雷达是如何工作的呢？一、超声波倒车雷达超声波倒车雷达是目前广泛应用于汽车倒车辅助系统中的一种技术。
它通过超声波传感器来实现对车辆周围环境的测量和感知。
超声波倒车雷达通常由多个传感器组成，这些传感器安装在车辆的前后保险杠上。
当车辆倒车时，超声波传感器会发出超声波信号，并通过接收器接收回波。
传感器测量回波的时间差，并将其转换为距离数据。
根据接收到的超声波数据，系统会计算出车辆与障碍物之间的距离，并将结果显示在车载监控设备上。
二、雷达射频倒车雷达射频倒车雷达是另一种常见的倒车辅助技术，它使用雷达原理来感知车辆周围的障碍物。
与超声波倒车雷达不同，射频倒车雷达使用的是电磁波而不是超声波。
具体而言，射频倒车雷达使用电磁波在空间中发送和接收信号。
雷达发射器会发出电磁波，并通过接收器接收回波。
根据回波的时间差和信号频率的变化，系统可以计算出车辆与障碍物之间的距离和相对速度。
射频倒车雷达的优点是可以提供更远的探测距离和更广阔的探测范围，准确性也更高。
然而，由于其使用的是电磁波，所以在遇到金属或者其他电磁波干扰时可能会出现误差。
三、工作原理比较超声波倒车雷达和射频倒车雷达在工作原理上有所区别，但都能有效地实现对车辆周围环境的测量和感知。
超声波倒车雷达适用于近距离、较为精确的测量，而射频倒车雷达能够提供更远的探测距离和更广阔的探测范围。
选择何种倒车雷达取决于具体的需求和预算。
如果用户主要需要在停车场等狭小空间中倒车，则超声波倒车雷达是一个较好的选择。
而如果用户需要在开阔场地或者需要更大探测范围的情况下倒车，则射频倒车雷达更为合适。
总结：汽车前后倒车雷达是一种重要的车辆辅助装置，它能够帮助驾驶者在倒车过程中更加准确地感知周围环境，避免碰撞事故的发生。
超声波倒车雷达和射频倒车雷达是两种常见的倒车雷达技术，它们分别使用超声波和电磁波来实现对车辆周围环境的测量和感知。
红旗轿车7202E3 车用倒车雷达系统介绍
7202E3车用倒车雷达系统介绍
倒车雷达，又称泊车辅助系统。
倒车雷达系统由控制器、超声波传感器及蜂鸣器组成。
系统采用超声波测距原理，控制器产生40KHz的方波控制超声波传感器输出超声波信号，遇到障碍物时经由超声波信号折射后的接收，比对输出与接收的时间差而计算出障碍物的距离，再通过IC数据处理由蜂鸣器发出不同频率的警示音。
1.功能
系统操作及使用：排挡入倒车档，蜂鸣器“Bi Bi”两声提示音后倒车传感
2.性能
探测范围：10～150cm。
报警段数三段：10～45～90～150cm。
探测准确性：探测分辨率：探测头正前方50cm处，能探测到的圆柱型物体，最小直径为Φ20；探测误差为±5cm。
探测物体能力：光滑斜坡、光滑球状物、点状物、吸音材质（如棉质物体）等将影响超声波雷达探测效果，但也能捕捉到并稳定地显示出障碍物的距离。
探测头采用数字型传感器，即在探测头上加了一个转换电路，与控制器之间数字信号通讯。
数字型相对与模拟型优点是信号不会衰减，并且抗干扰能力增强，通用性加强。
3.装配位置及装配关系确定：
倒车雷达系统包括控制单元、探测头、蜂鸣器等几个重要部件，其装配位置如下：
控制单元安装在左后翼子板上。
探测头安装于后保险杠总成，从外向里装，通过倒刺涨紧固定。
蜂鸣器安装于司机侧杂物盒后继电器T型支架上。
单片机控制的超声波测距仪汽车倒车系统的设计
汽车智能轨迹倒车系统介绍
④
V-OUT
图像信号输出
⑤
ADJUST
角度传感信号初始化调整
动态划线泊车系统电气特性
序号 测试项目
1
摄像镜头
2
水平角度
3 解像度(清晰度)
4
电子快门
5 光学镜头焦距
6
工作温度
7
存储温度
指标 CCD彩色 125°±1％ ？ 420TV LINES 1/60~1/100,000 SEC
1mm -20ºC～60ºC
环境温度：-20℃ 供电电压：13V 工作时间：24H
频率：10Hz～100Hz ～ 10Hz； 恒定加速度：0.7g； 周期：15min 振动方向：Z铀 样件状态：振动过程中样 件处于不工作状态
曲线：按《实验室操作规 范》要求设定 振动方向：x,y,z铀 每个方向振动周期： 15min 样件状态：振动过程中样 件处于不工作状态
引脚端口
① ② ③ ④ ⑤ ① ② ③ ④ ⑤
引脚定义 +12V DATA VIDEO GND GND +12V DATA VIDEO GND GND
零部件端口定义
二、主机盒端口定义及附图
主机盒端口定义
序号
引脚名称
引脚定义
①
CAM
②
DC12V IN
镜头信号输入 接BATT +12V
③
SENSOR
传感器信号输入
-20ºC～80ºC
备注 低温好象不够低
摄像头方案对比及推荐方案
序 号
关键性能
1
系统TV制式
2 解像度（清晰度）
3
最低照度
4
防水等级
5 Gamma系统
基于超声波测距的倒车报警系统设计
图2超声波发射电路
波频率38kHz与测距的超声波频率40kHz较为接近，所
以可以利用它制作超声波检测接收电路。
CX20106接收超
声波具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。
为了改变接
收电路的灵敏度和抗干扰能力，可以调整电容C，当无信
号时，输出高电平，当接收到回波信号后跳变为低电平。
图3超声波接受电路
2.3数码显示模块
超声波是机械波的一种是通过机械产生的声波，当他在空气中传播的时候，会受到空气温度和环境的影响，当
我们需要其进行精确测量的时候，就需要在系统中安装温
度模块来对当时的声波速度进行校正，来达到精确的目图1超声波测距报警系统原理图
图5超声波测距报警系统程序流程图
图4超声波报警电路
系统软件件设计
软件控制系统是系统的重要组成部分，本次雷达系
统选择运用C语言程序进行系统编写。
在本次设计的雷。
汽车倒车雷达探测器的工作原理
汽车倒车雷达探测器的工作原理汽车倒车雷达探测器是一种常见的汽车安全辅助设备，它可以有效地帮助驾驶员在倒车时避免发生碰撞事故。
本文将详细介绍汽车倒车雷达探测器的工作原理。
一、工作原理概述汽车倒车雷达探测器通过使用超声波来实现对周围环境的探测。
它通常由多个传感器、控制模块和报警装置组成。
当车辆倒车时，传感器会发射超声波信号，并接收回波。
通过分析回波信号的时间和强度，控制模块可以准确计算车辆与障碍物之间的距离，并及时向驾驶员发出警报。
二、传感器汽车倒车雷达探测器的传感器通常安装在车辆的后保险杠上。
它们使用超声波传感器来发射和接收声波。
波束从传感器发送出去并与周围物体相交。
当声波遇到障碍物时会发生反射，返回传感器并被接收。
传感器测量声波离开和返回之间的时间差，并将这个时间差转换成距离。
三、控制模块控制模块负责接收传感器发送的信号和计算车辆与障碍物之间的距离。
当传感器接收到回波信号后，它们会将信号发送给控制模块。
控制模块使用声波的时间差来计算距离，并将结果显示在车辆内部的相关显示屏上。
四、报警装置报警装置是汽车倒车雷达探测器的重要组成部分。
当控制模块检测到距离障碍物过近时，它会向报警装置发送指令，以触发声音或光线等警报。
这样可以提醒驾驶员注意周围情况，避免发生碰撞事故。
五、工作原理详解汽车倒车雷达探测器的工作原理是基于声波的传播速度和回波时间的计算。
声波在空气中传播的速度大约为343米/秒，当声波遇到障碍物时会发生反射，返回传感器。
通过测量声波离开和返回之间的时间差，可以计算出障碍物与车辆之间的距离。
汽车倒车雷达探测器通常使用多个传感器进行环形布置，以实现360度的全方位探测。
每个传感器依次发射声波，并接收返回的回波。
控制模块通过比较不同传感器之间的时间差，可以计算出障碍物与车辆之间的具体位置和距离。
当控制模块计算出距离后，它会将结果显示在与控制模块连接的显示屏上。
驾驶员可以根据显示屏上的信息来判断障碍物的距离，从而采取相应的措施。
汽车倒车测距仪原理及电路分析
汽车倒车测距仪原理及电路分析汽车倒车测距仪能测量并显示车辆后部的障碍物离车辆的距离，同时可根据报警“嘟嘟”声的间隙来判断距离的远近。
主要技术指标：最大探测距离5m;测距相对误差〈士5%;工作环境：-10~55C。
雨、雪、雾及黑夜均不受影响。
汽车倒车测距仪电路图a为汽车倒车测距仪电路原理图。
IC1、IC2、IC3组成单片机的最小系统。
IC3为CPU芯片，IC1为接口电路，IC2为EPROM，内存汽车倒车测距工作程序。
仪器有3位LED数码管显示距离，小数点固定在第一位数字后.显示单位为米。
IC3的P1 口输出7段显示信号，低电平有效。
IC3第10~12脚为数显控制端，低电平有效。
数显系统采用扫描显示。
IC3第14脚为发射电路控制端，卨电平有效。
汽车倒车测距仪电路图b为40kHz超声波发射电路，IC4为2输人端4与非门，其中两个门组成多谐振荡器.调冇RP1可调节其振荡频率。
IC3第13脚为接收信号输人端，低电平有效。
汽车倒车测距仪电路图c为音频报警电路。
汽车倒车测距仪电路图d为反射信号接收电路，第二级放大器反馈回路采用LC并联谐振，以提高整机抗干扰性能.U采用收录机陷波线圈，调谐在40kHZ频率上。
放大后的反射信号，经VD2、C12整流滤波后输入IC6第4只运放进行电压比较.调节R17,即能调节整机接收距离。
当信号有效时，VT5管输出一个低电平脉冲。
系统软件根据发射信号和接收信号之间的时间差计算并转换成距离信号予以显示报警。
IC3第15脚为报警信号控制端，髙电平有效。
图3-10(c)为音频报警电路，IC4另两个门组成音频振荡器，振荡频率约800HZ，由C3耦合至IC5 (LM386)音频放大后驱动扬声器发出“嘟嘟”间隙报警声。
当探测到车后有障碍物时，即IC3第13脚有低电平信号输入时，系统软件根据障碍物距离远近输出不同频率的控制方波，距离远方波频率低，嘟声间隙时间长；距离近，方波频率髙，嘟声间隙时间短。
简单倒车雷达系统的设计
简单倒车雷达系统的设计倒车雷达是一种能够辅助车辆倒车时提供安全提示的装置。
它利用超声波技术感知车辆周围的障碍物，通过声波回波的延时来计算障碍物的距离，从而提醒驾驶员注意和避让。
下面我将介绍一个简单的倒车雷达系统设计。
首先，倒车雷达系统由四个传感器、控制器、声波发射器和显示器组成。
四个传感器被安装在车辆的后部，分别位于左后角、右后角和车辆的后方两个角落。
这样可以覆盖到车辆后方和两侧的障碍物，提供全方位的检测范围。
控制器是倒车雷达的核心部分，负责接收传感器发来的信息，并进行处理和分析。
它通过控制声波发射器发出超声波信号，然后接收传感器返回的回波信号。
控制器可以根据回波信号的延时计算出障碍物与车辆的距离，并根据不同的距离显示不同的警告信息。
声波发射器是用来发射超声波信号的装置。
它通常由一个或多个超声波传感器组成，可以在范围内发射超声波。
超声波在空气中传播，当遇到障碍物时会被反射回来，形成回波信号。
显示器是用来显示倒车雷达检测到的信息的设备，可以将距离信息和警告信息以直观的方式呈现给驾驶员。
显示器通常安装在车辆的仪表盘上或者倒车镜上方的中控台上，方便驾驶员观察。
简单的倒车雷达系统设计过程如下：首先，确定传感器的数量和安装位置。
根据车辆的尺寸和后方视野，确定需要安装四个传感器，分别位于左后角、右后角和车辆的后方两个角落。
然后，选取合适的超声波传感器作为声波发射器，并将其与控制器连接。
超声波传感器通常具有较小的体积和低功耗，可以方便地安装在车辆的后部。
接下来，编写控制器的程序逻辑。
控制器需要实时接收传感器发来的回波信号，并根据回波信号的延时计算出障碍物与车辆的距离。
然后，根据距离确定是否需要提醒驾驶员，并显示相应的警告信息。
最后，将显示器与控制器连接，并安装在合适的位置。
通过显示器可以直观地显示倒车雷达检测到的障碍物距离和警告信息。
在整个设计的过程中，还需要考虑传感器的灵敏度、控制器的计算能力、声波发射器的功率和显示器的显示效果等因素。
汽车倒车雷达的原理
汽车倒车雷达的原理
汽车倒车雷达是一种常见的汽车安全设备，它采用超声波传感器来帮助驾驶员在倒车时识别和避免碰撞。
其工作原理如下：
1. 超声波发射器：汽车倒车雷达系统中包含一个或多个超声波发射器，它们负责发射超声波信号。
2. 超声波传播：发射器将超声波信号以固定的频率发射出去，这些声波在空气中以声速传播。
3. 障碍物反射：当超声波信号遇到障碍物时，一部分声波会被障碍物反射回来。
4. 超声波接收器：汽车倒车雷达系统还包含一个或多个超声波接收器，它们负责接收被障碍物反射回来的声波。
5. 信号处理：接收器将接收到的声波信号转换为电信号，并通过信号处理器进行处理。
6. 距离计算：信号处理器根据接收到的声波信号和发射的声波信号之间的时间差计算出障碍物与车辆的距离。
7. 警报系统：根据距离计算的结果，汽车倒车雷达系统会根据设定的阈值来触发警报系统，向驾驶员发出警示，提醒其注意避免碰撞。
总的来说，汽车倒车雷达利用超声波的传播和反射特性，通过
发射和接收超声波信号来测量障碍物与车辆的距离，并通过信号处理和警报系统向驾驶员提供相关信息，从而帮助驾驶员安全地进行倒车操作。
基于单片机的汽车倒车测距系统硬件电路的设计
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ － ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｎｇ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
Ｃ ＨＥ Ｎ Ｘ ｉ ｎ ｇ — 和． Ｚ ＨＡ ＮＧ
第 ４ ０卷 第 １ １期 ・ 学 术
Ｖ ０Ｉ ． ４０ Ｎ ＯＶ １１
湖
南
农
机
２Ｏ１ ３年 １ １ 月
ＮＯＶ． ２０１ ３
ＨＵＮＡＮ ＡＧＲｌ ＣＵＬ ＴＵＲＡＬ Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥＲＹ
基于单片机 的汽车倒车测距系统硬件电路的设计
陈兴 付 ， 张 琦
（ 德 州学 院 汽 车 工程学 院 ， 山东 德 州 ２ ５ ３ ０ ２ ３ ）
到接收所需 要的时间。
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超声波 发 舭 ＼
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障碍物
子测 量技术应 用越来越广泛 ， 而超 声波测量 精确高 ， 成本低 ， 性能稳定则备受青睐 。 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 ， 因此在汽车倒车雷达 的研制方
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｒｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； Ｓ Ｃ Ｍ； ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ
１ 引言
超声波是指频 率在 ２ ０ ｋ Ｈ ｚ以上 的声波 ，它属于机械波的 范畴。超 声波指 向性强 ， 能量消耗缓慢 ， 在介质 中传播 的距离 较远 ， 因此超声波通常被用 于距离 的测量 。随着经济发展 ， 电
基于Stm32的倒车雷达系统(Proteus+代码)
设计报告——题目名称：基于STM32的倒车雷达系统一、题目要求使用STM32F401VE芯片为核心，添加超声波测距模块、DHT11温湿度检测模块、串口打印模块等，实现测距报警、温湿度检测并显示等功能。
二、设计目的随着人们生活水平质量的日益提高，私家车现在十分的普遍了，但是道路上行驶的车辆越来越多，由此引发的交通问题也值得人们关注。
在开车行驶的过程中，车辆会有很多的视野盲区，无法观察到前后的障碍物，导致交通事故频发。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置，能够以声音或者更为直观的显示，告知驾驶员在视野盲区外的障碍物的信息，以降低驾驶者在倒车时出现事故的概率。
温湿度检测模块可以用来检测汽车内外环境的温湿度，以便于在车内了解实际的温湿度数据，让驾驶者能够更为灵活的使用空调或者加热设备，来调整汽车内的温湿度，保证了汽车内的环境适宜，给驾驶者和乘坐者一个更为舒适的环境。
三、设计原理（1）系统整体设计图1、系统整体设计框图将系统框图搭建完成后接下来对模块进行分别的设计，来完成最终的效果。
（2）温湿度检测模块图2、温湿度检测模块设计框图温湿度检测模块使用的是DHT11数字温湿度传感器，所以只需要通过STM32芯片对数据位进行读取，不需要经过AD转换的操作，使用起来比较方便，将获取到的数据显示到八位数码管上以提供观察，使得更为直观，并且串口也有相关的数据进行打印。
（3）HCSR04超声波测距模块图3、超声波测距模块设计框图超声波测距模块使用了HCSR04超声波测距器件，该器件通过TR触发测距，通过ECHO得到高电平时间，最终通过公式计算出距离。
（4）报警距离改变模块图4、报警距离改变模块设计框图通过两个按键，将所预设的标注距离来进行改变，通过使用不同的预设距离来对不同的实际情况进行一个调整，以满足在不同情况下的需求，保证其灵活性。
四、设计内容4.1设计方案通过四个按键来进行不同功能之间的进入，使用标志位来判断不同的按键按下，使得在不同功能之间的切换。
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。
自动倒车测距系统
西安邮电学院测控仪器课程设计报告书题目：小车倒车测距系统院部名称：自动化学院学生姓名：专业名称：测控技术与仪器班级：测控0803班时间：2011年9月19日至9月 30日目录摘要 (1)一、设计目的 (2)二、设计要求 (2)三、器件选择 (2)四、主要器件简介 (2)4.1 STC89C52单片机 (2)4.2 1602A-1液晶显示器 (5)4.3 HC-SR04超声波测距模块 (6)五、设计方案论证 (7)六、系统硬件设计 (8)6.1 系统方案设计 (8)6.2 系统控制模块的硬件设计 (8)6.3 超声波测距模块的硬件设计...................... (9)6.4 距离更换模块的硬件设计 (9)6.5 显示模块的硬件设计 (10)6.6 报警模块的硬件设计 (10)6.7小车倒车测距系统总原理图 (11)七、软件代码 (11)八、设计步骤 (11)九、实验中遇到的问题及解决方案 (16)十、设计系统评价 (17)10.1 设计系统的优点 (17)10.2 设计系统的缺点 (17)10.3 设计系统的改进方案 (17)十一、参考文献 (18)十二、心得体会 (18)摘要：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可以穿透几十米的深度。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面，以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。
根据任务需求分析，本系统以超声波传感器模块作为超声波测距传感器，进行车尾故障物距离探测。
当发现障碍时，在LCD上实时显示与障碍物的距离并使小车减速。
基于超声波测距的倒车报警系统设计
基于超声波测距的倒车报警系统设计一、本文概述Overview of this article随着汽车工业的快速发展和智能化技术的进步，车辆安全性能越来越受到人们的关注。
倒车安全作为其中的重要环节，直接关系到驾驶员和行人的安全。
因此，设计一种高效、可靠的倒车报警系统显得尤为重要。
本文旨在探讨基于超声波测距技术的倒车报警系统设计。
With the rapid development of the automotive industry and the advancement of intelligent technology, vehicle safety performance is receiving increasing attention from people. Reverse safety, as an important aspect, directly affects the safety of drivers and pedestrians. Therefore, designing an efficient and reliable reverse alarm system is particularly important. This article aims to explore the design of a reverse alarm system based on ultrasonic ranging technology.超声波测距技术以其非接触、高精度、响应速度快等优点，在倒车报警系统中具有广泛的应用前景。
通过发射超声波并接收其回波，可以精确测量车辆与障碍物之间的距离，从而及时提醒驾驶员，避免发生碰撞事故。
Ultrasonic ranging technology has broad application prospects in reverse alarm systems due to its non-contact, high precision, and fast response speed advantages. By emitting ultrasonic waves and receiving their echoes, the distance between the vehicle and obstacles can be accurately measured, thereby timely alerting the driver and avoiding collision accidents.本文将详细介绍基于超声波测距的倒车报警系统的设计原理、硬件组成、软件编程以及实际应用效果。
基于测距原理的汽车倒车警报系统设计说明
第一章概述汽车对人们来说是一个再熟悉不过的词，自从1886年2月9日卡尔·本次发明了人类第一辆汽车，至今世界汽车工业经过了近124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，为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。
汽车给人们带来方便快捷的同时，也出现了许多问题，安全倒车就是其中之一。
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。
1.1设计的现状随着科技的日新月异，人们对于车辆的功能及行车安全的期望日益增多，对汽车操作的便捷性和安全性也愈加挑剔。
其中汽车倒车时的不便和安全隐患逐渐被汽车制造行业所重视。
据调查，因为汽车倒车而造成的人员和财产的损失逐年上升，人们迫切希望有一种电子装置能够实现汽车的“后视”功能，在倒车时能够提示驾驶员汽车后方障碍物状况，并能根据距离和障碍物的情况及时报警防止驾驶员误操作，来保证驾车者的安全。
随着现代科技的发展和电子业的兴起，各种具有强大功能集成电路的开发，电子信息科学系有很先进的电子仪器和电子设备，这些都为开发这种电子产品奠定了坚实的物质基础。
近年来许多先进安全系统及驾驶辅助系统相继被开发出来。
其中倒车辅助系统是驾驶辅助系统中最先受到瞩目的技术发展，目前已成为高阶新车的标准驾驶辅助配备之一。
倒车报警系统由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器等部分组成。
倒车辅助的发展从倒车警示喇叭开始，经倒车雷达蜂鸣器碰撞警示、数字波段显示技术（利用雷达感测液晶显示距离）等阶段的发展，目前已成功研发液晶显示屏幕技术。
本设计在整个倒车过程中自动测量车尾到最近障碍物的距离，并用数字显示出来，在车尾距离障碍物1m时会发出警告音，提醒驾驶员注意刹车。
本设计有望成为驾驶员的好帮手，可有效减少和避免因视野障碍而引发的倒车事故。
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传感器课程设计超声波倒车测距班级： 11电子B班姓名：任静学号： 1115108030 华侨大学信息科学与工程学院目录摘要： (3)目录 (2)一、系统相关原理 (3)1 整体原理图 (3)2 超声波发送原理图 (5)二、51系列单片机的功能特点及测距原理 (5)三、硬件电路的设计1、原理图----------------------------------------------------------------------------------- 62、仿真---------------------------------------------------------------------------------------- 73、超声波发送电路-------------------------------------------------------------------------- 84、超声波接收电路-------------------------------------------------------------------------- 9四、总结 (8)五、参考文献 (9)六、附录 (10)1 测距程序 (11)2 HCSR04超声波测距模块说明书 (15)摘要：随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越越广。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来，超声波传感器作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别.无庸置疑，未来的超声波传感器将与自动化智能化接轨，与其他的传感器集成和融合，形成多传感器。
随着传感器的技术进步，传感器将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。
在新的世纪里，面貌一新的传感器将发挥更大的作用。
设计采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
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，LED显示。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
超声波测距原理发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t，由S = v·△t /2 即可算出被测物体的距离。
由于超声波也是一种声波，其声速v 与温度有关，下表列出了几种不同温度下的声速。
在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。
如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。
表1-1 超声波波速与温度的关系表温度（℃） -30 -20 -10 0 10 20 30 100声速（m／s） 313 319 325 323 338 344 349 386超声波在相同的传播媒体里 (大气条件) 传播速度相同, 即在相当大的频率范围内声速不随频率变化, 波动的传播方向与振动方向一致, 是纵向振动的弹性机械波, 它是借助于传播介质的分子运动而传播的, 波动方程描述方法与电磁波是类似的。
式中, A (x ) 为振幅, A 0为常数, ω为圆频率, t 为时间, x 为传播距离, k= 2π/λ为波数, λ为波长, α为衰减系数。
衰减系数α与声波所在介质及频率的关系为α=af2 （3）式中, a 为介质常数, f 为振动频率。
在空气里, a =2×10- 13 s2/cm, 当振动的声波频率f = 40kHz (超声波) 代入式(3) 可得 a = 3.2×10-4 cm-1, 即1/α= 31m;若f = 30 kHz, 则1/α= 56m。
它的物理意义是: 声波在空气媒质里传播, 因空气分子运动摩擦等原因, 能量被吸收损耗。
在 (1/α) 长度上, 平面声波的振幅衰减为原来的e 分之一, 由此可以看出, 频率越高, 衰减得越厉害, 传播的距离也越短。
考虑实际工程测量要求,在设计超声波测距仪时, 选用频率f = 40kHz 的超声波, 波长为34000/40000=0.85cm。
超声波测距模块原理框图：如下图1-1，单片机发出40kHZ 的信号，经放大后通过超声波发射器输出；超声波接收器将接收到的超声波信号经放大器放大，用锁相环电路进行检波处理后，启动单片机中断程序，测得时间为t，再由软件进行判别、计算，得出距离数并送LED 显示。
Hcsr04的收发原理：Hcsr04用户手册：初始化时将trig和echo端口都置低，首先向给 trig 发送至少10 us 的高电平脉冲（模块自动向外发送8个40K的方波），然后等待，捕捉 echo 端输出上升沿，捕捉到上升沿的同时，打开定时器开始计时，再次等待捕捉echo的下降沿，当捕捉到下降沿，读出计时器的时间，这就是超声波在空气中运行的时间，按照测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2 就可以算出超声波到障碍物的距离。
51系列单片机的功能特点：5l系列单片机中典型芯片(AT89C51)采用40引脚双列直插封装(DIP)形式，内部由CPU，4kB的ROM，256 B的RAM，2个16b的定时／计数器TO和T1，4个8 b的工／O端I：IP0，P1，P2，P3，一个全双功串行通信口等组成。
特别是该系列单片机片内的Flash可编程、可擦除只读存储器(E~PROM)，使其在实际中有着十分广泛的用途，在便携式、省电及特殊信息保存的仪器和系统中更为有用。
该系列单片机引脚与封装如右图所示。
5l系列单片机提供以下功能：4 kB存储器；256 BRAM；32条工／O线；2个16b定时／计数器；5个2级中断源；1个全双向的串行口以及时钟电路。
空闲方式：CPU停止工作，而让RAM、定时／计数器、串行口和中断系统继续工作。
掉电方式：保存RAM的内容，振荡器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件复位。
5l系列单片机为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。
充分利用他的片内资源，即可在较少外围电路的情况下构成功能完善的超声波测距系统。
测距原理图：供电方式选择：AT89C51：（P0.0：超声波发送P3.2：超声波接收P2：数码管显示P0.2：数码管位选P0.4：数码管位选P0.6：数码管位选蜂鸣器：晶振：仿真：按原理图和程序连接好protues电路图超声波传感器用555来延时，模拟电磁波发送和接收。
调节来控制高电平的占空比来模拟距离长短超声波发射电路：超声波发射电路原理图如图2-2所示。
发射电路主要由反相器74LS04和超声波发射换能器T构成，单片机P1.0端口输出的40kHz的方波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，用这种推换形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度。
输出端采两个反向器并联，用以提高驱动能力。
上位电阻R1O、R11一方面可以提高反向器74LS04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡时间。
压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波换能器内部有两个压电晶片和一个换能板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一个超声波发生器；反之，如果两电极问未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收换能器。
超声波发射换能器与接收换能器在结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志。
超声波检测接收电路：集成电路CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片，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。
实验证明用CX20106A接收超声波(无信号时输出高电平)，具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力。
适当更改电容C4的大小，可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。
CX20106由:前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器、整型电路组成。
其中的前置放大器具有自动增益控制功能，可以保证在超声波传感器接收较远反射信号输出微弱电压时放大器有较高的增益,在近距离输入信号强时放大器不会过载。
其带通滤波器中心频率可由芯片脚5的外接电阻调节。
其主要指标:单电源5V供电，电压增益77 - 79DB , 输入阻抗27 K Ω, 滤波器中心频率30 K- 60 KHz。
功能可描述为: 在接收到与滤波器中心频率相符的信号时,其输出脚7脚输出低电平。
芯片中的带通滤波器、积分器等使得它抗干扰能力很强。
CX20106采用8脚单列直插式塑料封装，内部结构框图如图4。
超声波接收器能将接受到的发射电路所发射的红外光信号转换成数十伏至数百伏的电信号，送到CX20106的①脚，CX20106的总放大增益约为80dB，以确保其⑦脚输出的控制脉冲序列信号幅度在3.5~5V 范内。
总增益大小由②脚外接的R1、C1决定，R1越小或C1越大，增益越高。
C1取值过大时将造成频率响应变差，通常取为1uf。
C2为检波电容，一般取3.3uf。
CX20106 采用峰值检波方式，当C2容量较大时将变成平均值检波，瞬态响应灵敏度会变低，C2较小时虽然仍为峰值检波，且瞬态响应灵敏度很高，但检波输出脉冲宽度会发生较大变动，容易造成解调出错而产生误操作。
R2为带通滤波器中心频率f0的外部电阻，改变R2阻值，可改变载波信号的接受频率，当f0偏离载波频率时，放大增益会显著下降，C3为积分电容，一般取330pf，取值过大，虽然可使抗干扰能力增强，但也会使输出编码脉冲的低电平持续时间增长，造成遥控距离变短。
⑦脚为输出端，CX20106 处理后的脉冲信号由⑦脚输出给单片机处理从而获得显示输出。
本系统中应用的接收电路见图5 , 当89C51的P1.7为高电平时三级管V1导通，+5V 电源通过继电器线圈和V1的发射结到地，使继电器K1接通，R2和R3并联组成5Ω电阻通过C1组成RC电路，控制红外接收专用集成电路CX20106的增益，使其7脚输出一定幅度的电压信号到89C51的P0.2口以触发中断。