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基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计毕业设计论文.doc46页
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基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计
本文的内容是基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计,主要是利用超声波的特点和优势,将超声波测距系统和STC89C52RC单片机结合于一体,设计出一种基于STC89C52RC单片机的汽车倒车雷达系统。本系统采用软硬件结合的方法,包括电源模块、单片机及显示模块、报警模块、超声波发射与接收模块,具有模块化和多功能化的特点。该设计的原理是超声波发射器发射一连串超声波,遇到障碍物后反射回来,由超声波接收器接收,只要能计算出超声波从发射到接收的时间,就可以通过计算子程序得出汽车与障碍物的距离,当距离小于报警距离时,发出相应的声光报警。
论文概述了汽车倒车雷达系统的发展及基本原理,阐述了超声波传感器的原理及特性。对于系统的一些主要参数进行了讨论,并且在介绍超声波测距系统功能的基础上,提出了系统的总体构成。通过多种设计方案比较,得出了最佳设计方案,并对系统各个设计单元的原理进行了介绍。对组成各系统电路的芯片进行了介绍,并阐述了它们的工作原理。论文介绍了系统的软件结构,通过编程来实现系统功能。
关键词:汽车倒车雷达系统;STC89C52RC;超声波测距
AUTOMOBILE-REVERSING RADAR SYSTEM
The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration STC89C52RC monolithic integrated circuit,including power supply module, SCM and display module, alarm module, ultrasonic transmitting and receiving modules, STC89C52RC monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems.The design principle of ultrasonic launcher is a series of ultrasonic, encounter obstacles r
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基于嵌入式可视倒车雷达系统的设计与实现
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毕 业 设 计论文
目: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
As 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 AT89C
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单片机的倒车防撞报警系统设计57-3
第一章引言；1.1问题的提出及研究意义；1.1.1问题的提出；随着我国汽车的日益普及，停车场越来越拥挤，车辆常；掉头或倒车；限制，碰撞和拖挂的事故时有发生，在夜间时则更显突；车主关注的话题；1.1.2研究的背景意义；随着我国经济的快速发展，交通运输车辆及私家用车的；的交通问题瞬时成为人们关注的问题；了社会和交通部门的高度重视；事故率远大于汽车前进时的事故率，
第一章 引言1.1 问题的提出及研究意义1.1.1 问题的提出随着我国汽车的日益普及，停车场越来越拥挤，车辆常常需要在停车场穿行、掉头或倒车。由于这些低速行驶的车辆与其它车辆非常接近，驾驶员的视野颇受限制，碰撞和拖挂的事故时有发生，在夜间时则更显突出,汽车防撞已成为许多车主关注的话题。1.1.2 研究的背景意义随着我国经济的快速发展，交通运输车辆及私家用车的不断增加，不可避免的交通问题瞬时成为人们关注的问题。其中由于倒车事故发生的频率高，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，造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。而倒车事故给车主带来许多麻烦，不仅经济上，更有人身伤害，例如撞上别人的车，如果伤及儿童更是不堪设想。针对这种情况，许多汽车驾驶员很希望能有一种汽车倒车报警器，在倒车时不断测量汽车尾部与其后面障碍物的距离，并随时显示其距离，在不同的距离范围内发出不同的报警信号，以提高汽车倒车时的安全性，特别是在雨、雪、雾天气中减少和避免倒车时的撞车事故，减少车主不必要的损失，汽车倒车防碰撞系统需求量将十分可观。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，利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统，很大程度上解决了倒车难问题，同时为汽车自动驾驶的研究应用奠定了基础。1.2 国内外研究现状由于实际路况非常复杂，这就对防撞系统所采用的传感器提出了很高的要求。近年来，随着单片机技术在各领域广泛应用，使得由单片机构成的应用装置更加灵活、稳定。以往超声波技术在测量、测距等领域的应用是采用超声波专用集成电路构成的，电路固定应用不灵活，随着单片机技术的不断发展，单片机技术和超声波技术的不断结合，极大的减少了不必要的汽车碰撞事故的发生，避免了经济财产的损失，而且保护了人们生命的安全，超声波技术的应用前景更加广阔。众所周知，关于超声波的研究最初起始于1876年，这是人类首次有效产生的高频声波，这些年来，随着超声波技术的不断深入，再加上其具有高精度、无损、非接触等优点，超声波的应用变得越来越普及，多年来已在一些领域得到应用。例如利用超声波技术的自动测距照相机，建筑商使用的手持式墙面测距仪。而用于汽车防撞却是近年的事情。这主要原因是传统的超声波传感器不能达到汽车行业的特殊要求。现代的超声波传感器不同以往的是在结构上采用了完全封闭形式，它将其换能部分和外界完全隔开，并采用了抗锈材料作为外壳，这样才有可能符合汽车电器所要求的诸如防潮，淋雨，防尘灯较为苛刻的耐候性指标。其次，汽车本身就是一个积电磁波，噪声，震动，撞击等干扰于一体的强干扰源，因此为了能让倒车稳定的工作。除了，具备优良的硬件系统以外，还需要通过软件的数字智能甄别筛选，方能过滤这些干扰信号，只有近年来随着微电子技术发展而产生的小型价廉的微电脑才能够到这些要求。目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展，数字式超声波检测仪器的发展速度很快。国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。国际上对超声波检测数字化技术的研究非常重视，国外生产类似产品和研究的公司有美国的泛美（PANAMETRICS）公司、METEC公司，加拿大的R/D TECH公司，德国的K-K公司、法国的SOFRATEST公司和西班牙的TECNATOM公司等等，上述这些公司生产的超声波检测采集、分析和成像处理系统的技术水平较高，在世界上处于领先水平。第二章 系统方案论证本章主要根据倒车防撞装置所实现的功能讨论其可行方案，并就它们的可行性进行比较分析以选出最合适的设计方案。2.1 总体方案设计本设计采用模块化的设计思想，以单片机最小系统为核心，由超声波发射模块、超声波接收模块、显示模块和声音报警模块组成。系统结构框图如图2-1所示。 2.2 各模块方案论证及比较2.2.1 测距传感器的选择方案一：选用红外线测距传感器。利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距的优点是便宜，易制，安全，缺点是精度低，距离近，方向性差。方案二：选用激光测距传感器。激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。激光测距传感器的优点是精确，缺点是需要注意人体安全，制作难度大，成本高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量。方案三：选用超声波传感器。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、第二章 系统方案论证
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。超声波测距传感器的优点是比较耐脏污，即使传感器上有尘土，只要没有堵死就可以测量。在中长距离测量时其精度、方向性都优于红外线传感器，但价格稍贵。从安全性、成本、方向性、耐污性等各方面综合考虑，超声波传感器更符合汽车倒车防撞装置的要求。2.2.2 显示模块的选择方案一：采用LED数码管。使用三位数码管动态显示，其价格便宜，但功耗较大。方案二：采用点阵型LCD液晶显示。液晶显示可以显示英文、字符、数字以及图形，通过单片机控制驱动，串行输出。设计简单，耗电小，输出内容丰富。本设计选用LCD液晶显示。琼州学院本科毕业论文 (设计)第三章 基本原理3.1 超声波传感器超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。超声波发生器可以分为两类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。本课题属于近距离测量，可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。3.2 超声波测距的原理由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因而超声波可以用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到要求。超声波测距的原理一般采用渡越时间法，首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。测量距离的方法有很多种，短距离的可以用尺，远距离的有激光测距等，超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为331.45米/秒，由单片机负责计时，单片机使用12.0M晶振，所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。超声波具有直线传播特性，频率越高，反射能力越强，而绕射能力越弱，表现出更强的方向性。利用超声波的这种特性，采用时间差值检测法(常称渡越时间检测法)进行距离的测量。其工作原理是：声波发射探头向介质发射超声波，声波遇到目标后有反射回波作用到接收探头，测量发射时刻与接收时刻的时间差t，然后根据以下公式计算距离s：S?Ct/2
错误！未指定书签。其中C为超声波在介质中的传播速度(m/s)。由于超声波在空气中传播速度与温包含各类专业文献、行业资料、各类资格考试、生活休闲娱乐、高等教育、外语学习资料、专业论文、应用写作文书、单片机的倒车防撞报警系统设计57等内容。　
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电子信息工程专业
基于单片机倒车防撞报警系统设计
（XX 学院物理系， XX 253023） 摘 要 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 单片机的倒车防撞报警系统。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。 本文采用一种简单易行的测距原理建立了防撞报警系统,具体分析了倒车防撞系统的设 计原理及各部分元件的设计方案，充分描述了超声波测距的原理及应用，并介绍了我国在 超声波测距的发展现状，不过还有一些无法避免的测量误差，还需日益俱进的科学发展加 以解决。 关键词 AT89C51；超声测距；倒车防撞
1.1 研究的目的和意义
汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不 断发展，在现代汽车上电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来 越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术想结合的产物。随着交通运输向高 密度发展，电子控制技术又进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航等方面。 电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和 方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离 报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控 制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系 统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用[1]。 在过去 20～30 年中， 人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面， 例如， 在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内 相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等， 以减轻汽车碰撞带来的危害。 安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对 被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有 效地保护车内乘务员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车 在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼，在提 高汽车主动安全性方面下功夫，则可在汽车安全性领域有较大的突破[2]。
1.2 国内外现状
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电子信息工程专业
基于 AT89C51 单片机倒车防撞报警系统由单片机内部系统，外部测距系 统，报警系统等组成，其中外部
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