超声波倒车雷达系统设计

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 system

Abstract：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