超声波倒车报警系统设计毕业设计

毕业设计说明书(论文)

作者: 学号：

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题目: 超声波倒车报警系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日

导师签名：日期：年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

南京理工大学紫金学院毕业设计（论文）评语

学生姓名：班级、学号：

题目：超声波倒车报警系统设计综合成绩：

毕业设计（论文）评语

毕业设计说明书（论文）中文摘要

毕业设计说明书（论文）外文摘要

本科毕业设计说明书（论文）第I页共Ⅱ页

目录

1 引言 (1)

1.1选题背景及研究意义 (1)

1.2超声波的国内研究现状 (1)

1.3超声波的国外研究现状 (2)

1.4超声波测距的实现主要技术 (3)

1.5研究步骤与方法 (5)

2 超声波测距原理 (6)

2.1超声波测距系统分析 (6)

2.2压电式超声波发生器的基本原理 (6)

2.3超声波测距误差分析 (7)

2.4系统整体方案的论证 (8)

2.5系统整体方案设计 (8)

3 系统硬件电路设计 (8)

3.1系统工作原理分析 (8)

3.2单片机简介 (10)

3.3时钟电路 (12)

3.4复位电路 (13)

3.5电源电路 (13)

3.6单片机程序ISP下载接口 (14)

3.7超声波发射电路 (14)

3.8超声波接收电路 (15)

3.9HC-SR04超声波传感器 (16)

3.10显示电路 (17)

4 系统的软件设计 (18)

4.1软件设计的整体方案分析 (18)

4.2主程序 (19)

4.3中断服务程序 (20)

4.4距离计算子程序 (21)

4.5显示子程序 (22)

5 调试与结果分析 (24)

5.1软件调试 (24)

5.2遇到的问题与解决方法 (24)

5.3测量结果对比分析 (24)

6 制作的实物 (25)

本科毕业设计说明书（论文）第II页共Ⅱ页

结论 (27)

致谢 (1)

参考文献 (2)

附录A：程序 (3)

1 引言

随着科学技术广泛地使用及科技成果的迅速发展，给人民的日常生活增添许多方便。本着这个宗旨，超声波测距仪就是利用超声波功能为我们测距服务。只有在20Hz - 20kHz频率范围的声音人耳才能听见，人类听不见的声音可分为高于频率20kHz的超声波和低于频率20Hz的次声波。超声波频率在几千赫兹到几十兆赫兹不等。超声波这些性能特点往往用于距离测量。由于超声波具有波长短，方向性好以及能穿透物体等特点，所以在超声波检测和工业生产等领域得到广泛地运用。该设计利用提供了LED数码管显示电路的小型单片机开发板以及配合独立的HC-SR04超声波传感器模块实现测距功能。超声波传感器模块上面具有发送和接收端口，工作时发送端口发送超声波脉冲，脉冲在空气中传输直至遇到障碍物反射回接收端口。以超声波传播的速度和传播的时间间隔来计算出距离。考虑到该电路的硬件系统易于实现，成本低廉，能够稳定可靠的实现基本功能，在此基础上可以做出适当的拓展。数码管显示值能够根据超声波传感器的测得距离的变化作出相应的改变。利用超声波技术能够准确、方便、快捷地测得测距仪到被测物体间的距离。测距仪在日常的生活和生产中也有广泛的应用，本文是将超声波测距技术运用到倒车报警系统中，减小因人眼盲区给用户带来的不必要损失。

1.1 选题背景及研究意义

由于超声波具有能耗慢，波长短，方向性好以及能穿透物体等特点，因此在测距仪和液位测量等中得到广泛地使用。在生活，军事以及其他领域超声波测距仪都具有广泛的实际应用，如日常交通中的超声波倒车报警系统。由于该设计是超声波倒车报警系统，因此这种测距必须是非接触式的。设计者需要拥有扎实的数、模电知识，单片机编程能力，超声波发射与接收知识，以及能将这几方面的知识进行有机结合的能力。通过单片机的计算和处理，最后将被测物体的距离结果能够清晰的，稳定的显示在 LED 数码管上。感应角度：不大于15度；测量范围：2cm——450cm；精度0.2cm。

1.2 超声波的国内研究现状

近十年来，国内科研人员进行了大量理论分析与研究主要包括：超声波回波信号处理方法、新型超声波换能器研发和超声波发射脉冲选取等方面，同时提出温度补偿、接收回路串入自动增益调节环节等提高超声波测距精度的措施来减少实际的误差。