基于单片机的倒车雷达的设计毕业论文

基于单片机的倒车雷达的设计毕业论文

目录

摘要 ------------------------------------------------------------------------------- I ABSTRACT--------------------------------------------------------------------------- II 引言 ------------------------------------------------------------------------------- 1 1 绪论 ---------------------------------------------------------------------------- 2

1.1设计倒车雷达的目的和意义 ------------------------------------------------------ 2

1.2国外应用现状------------------------------------------------------------------ 2

1.3本设计的特点------------------------------------------------------------------ 2

2 总体设计及基本原理--------------------------------------------------------------- 3

2.1系统的设计要求 ---------------------------------------------------------------- 3

2.2整体方案的设计 ---------------------------------------------------------------- 3

2.2.1 基本原理------------------------------------------------------------------ 3

2.2.2 整体设计------------------------------------------------------------------ 4

2.3模块的选用与设计 -------------------------------------------------------------- 5

2.3.1 单片机的选用与论证-------------------------------------------------------- 5

2.3.2 测距模块元件的选用与论证-------------------------------------------------- 5

2.3.3 温湿度模块元件的选用与论证------------------------------------------------ 6

2.3.4 显示模块元件的选用与论证-------------------------------------------------- 6

2.3.5 语音模块元件的选用与论证-------------------------------------------------- 7

2.3.6 报警模块元件的选用与论证-------------------------------------------------- 7

2.3.7 电源及烧写模块元件的选用及论证-------------------------------------------- 8

3 系统的硬件设计------------------------------------------------------------------- 9

3.1整体的硬件设计 ---------------------------------------------------------------- 9

3.2每个模块的硬件设计 ------------------------------------------------------------ 9

3.2.1 测距模块的硬件特点及外围电路---------------------------------------------- 9

3.2.2 温湿度模块的硬件特点及外围电路------------------------------------------- 10

3.2.3 显示模块的硬件特点及外围电路--------------------------------------------- 10

3.2.4 语音模块的硬件特点及外围电路--------------------------------------------- 11

3.2.5 报警模块的硬件特点及外围电路--------------------------------------------- 12

4 系统的软件设计------------------------------------------------------------------ 13

4.1整体的软件设计 --------------------------------------------------------------- 13

4.2每个模块的软件设计 ----------------------------------------------------------- 14

4.2.1 主程序------------------------------------------------------------------- 14

4.2.2 基础函数库--------------------------------------------------------------- 16

4.2.3 测距模块的软件设计------------------------------------------------------- 16

4.2.4 温湿模块的软件设计------------------------------------------------------- 17

4.2.5 显示模块的软件设计------------------------------------------------------- 19

4.2.6 语音模块的软件设计------------------------------------------------------- 22

5 系统的仿真、调试结果------------------------------------------------------------ 25

5.1系统仿真结果----------------------------------------------------------------- 25

5.2系统软件调试结果 ------------------------------------------------------------- 26

5.3系统硬件调试结果 ------------------------------------------------------------- 27结论 ------------------------------------------------------------------------------ 32致谢 ------------------------------------------------------------------------------ 33参考文献--------------------------------------------------------------------------- 34附录 ------------------------------------------------------------------------------ 35

程序------------------------------------------------------------------------------ 35电路原理图------------------------------------------------------------------------ 41 PCB图 ---------------------------------------------------------------------------- 42附表------------------------------------------------------------------------------ 43

引言

本设计是基于单片机的倒车雷达系统，属于嵌入式设计。论文共分为五个部分，主要阐述倒车雷达系统的设计背景、应用现状、总体设计、基本原理、软件设计、硬件设计以及最终设计结果。紧紧围绕着单片机嵌入式系统的设计思想，“软件跟着硬件走，硬件跟着功能走”，在充分理解基本原理的基础上，通过阅读文献比较其他人的设计，总结得出一种最优的设计方案。结合系统的需求和可行性，对系统进行模块化的拆分，分成多个基本模块。然后在每个模块中进行元件的选择与比较，选出性价比最高的元件，并且进行硬件电路的连接和软件设计。当然也要同时兼本模块与其他模块之间在尺寸、位置及连接上的协调。设计中注意软硬件合理性、灵活性和稳定性。

第一章中主要介绍了倒车雷达的国外应用现状，以及本设计突出的特点。第二章中主要阐述了整体设计、模块划分、基本原理以及元件的选择。第三章以总分的结构介绍了系统的硬件设计。第四章阐述了程序设计的原理以及程序流程。第五章比较零散的展示了本次设计的结果，包括一些重要的仿真、测试、调试过程以及最终的功能演示和PCB图。

除此之外，我也在论文中把自己大学四年里所学到的一些实用的单片机设计技巧与大家分享，希望本设计不仅可以让各位老师喜欢，也会有真正实际应用的价值。

1 绪论

1.1 设计倒车雷达的目的和意义

倒车雷达这些年来逐渐的深入人心，如今的司机已经不再是一个特定的职业，开车已成为人们普遍具备的一项基本技能。但是城市交通压力越来越大，如何在狭小的地方安全的停车倒车成为人们日益关心的一个话题，倒车雷达应运而生，它的出现可以帮助司机观察车后的视觉盲区，确保倒车的安全。倒车雷达本身也成为衡量一辆好车的标准。因此对它的深入研究具有很强实用性。

1.2 国外应用现状

如今的倒车雷达已经脱离早期的“倒车!请注意!!”和红外测距，现在一些基础级的倒车雷达是通过判断距离发出不同程度的“嘀嘀嘀”声音，高端的一些具有摄像头的后视功能，但是需要自己判断距离远近，当然还有更高端的倒车雷达具有GPS定位无死角全车监控，不过价格也会更高昂。

1.3 本设计的特点

本次的设计结合以前的很多设计方案，加上自己开车的亲身体会，即保留原本的“嘀嘀”声，还加上三色LED灯报警，并且通过LCD1602液晶屏和SYN6288语音芯片实时显示和播报距离，使距离数字化，更加人性化。为了解决超声波测距存在的部缺陷，使用DHT11温湿度传感器，对距离数据进行温湿度校正，以应对汽车在高温或大雾天气的倒车。还有最重要的一点，本设计十分严格的控制成本，主要元件的成本价仅需86元，远远低于市场上的同类产品，不仅做到测距精准、使用方便而且物美价廉。

2 总体设计及基本原理

2.1 系统的设计要求

本次的设计是基于单片机的倒车雷达设计，要实现的基本功能是在汽车挂倒档后，帮助司机监测车身周围视觉盲区的障碍物，及时警示司机，方便倒车的顺利进行。

其中：有基本的测距功能，用于最初的距离数据获取，是最基础最主要的数据来源；有对距离数据的校正功能，通过获取周围的温湿度数据对测量的距离数据进行校正，是数据准确性的关键；有显示功能，通过实时显示计算后的距离数据对司机师傅进行提示；有语音功能，通过语音播报距离数据对司机师傅进行再次提示，与显示功能一起灵活组合方便司机对倒车时周围障碍物距离的感知；有报警功能，通过与设阈值的比较对司机倒车做出警示，提醒司机的注意；当然还有电源与程序更新功能，为单片机的正常工作提供支持。

除此之外，还要考虑到成本、硬件成品的尺寸、编程的难易程度、硬件的可扩展性、稳定性等问题，从多个方面考虑选用最合理的设计方案以及最合适的元器件。

2.2 整体方案的设计

2.2.1 基本原理

超声波测距的基本原理[8]是基于超声波在空气中的传播特性来实现的。超声波发射器向某一方向发出超声波信号，与此同时，打开计时单元开始计时，超声波在空气中传播，遇到障碍物后被反射回来，超声波接收器接收到反射波就关闭计时单元停止计时，记录超声波传播的时间为t(s)，利用公式2/

s ，求距离s，其中

ct

c为声速[11]。

障碍物

距离

图2-1 超声波测距示意图

超声波是声波的一种可以在固体、液体、气体等介质中传播，介质密度越大，声速则越快。在空气中，声速湿度、温度、密度等不同因素的影响。本设计的应用场景是在空气中，因此密度对声速的影响可以忽略，但是温度和湿度对声速仍然具有不可忽视的影响，如零摄氏度海平面的声速约为331.5m/s(1193 km/h)；而当上升到万米高空时，声速就变为295m/s(1062km/h)；与此同时若温度每升高1摄氏度，声速就增加0.607m/s 。水蒸气分压每上升133.322Pa ，声速将提高0.0021m/s [10]。温度越高，声速越大。温度湿度对空气的影响详见附录。通过阅读研究以前的一些文献，可以得出声速与温度湿度的关系如公式2-1：

??

? ???+???? ??+?=P Pw T v 32.0115.273145.331 (2-1) 其中Pw 是空气中水蒸气的分压强，等于水的饱和蒸汽压乘以相对湿度，T 是摄氏温度，P 是大气压强。通过校正声速，使测出的距离数据更加准确，使系统可以灵活的适用于各种不同温湿度的外界条件，增强了系统的准确性和稳定性。

2.2.2 整体设计

通过分析系统的设计要求并且综合各个方面的因素，本系统主要按模块化的方式进行设计。单片机主控系统负责程序的是顺序进行和主要数据处理；测距模块通过超声波的收发以及对单片机定时器的控制，测量出从发射超声波到接收到回波的时间t ，从而进一步计算初次测量出来的障碍物距离(并非最终距离)；通过温湿度传感器，获取周围环境中的温湿度数据，再将数据代入公式，校正测出的距离数据，得到准确的障碍物距离；将数据送至显示模块和语音模块对司机进行提示；通过检测是否超出阈值，对数据进行报警。由于是车载系统，所以供电单元采用USB 供电，烧写模块也使用USB 转RS-232串口进行程序的更新和下载。

图2-2 倒车雷达系统框图

2.3 模块的选用与设计

2.3.1 单片机的选用与论证

本设计中选用的是51系列单片机，型号使用的时STC89C52RC。该单片机是STC(宏晶科技)公司生产的一款运算速率高、功耗地、抗干扰能力强的增强型51单片机，代码兼容早期的51单片机，片上集成512字节的RAM，用户应用程序空间有8K字节，方便编程，有3个16位定时器/计数器，方便用于超声波回波时间的测量，具有看门狗功能，有四组32个通用I/O端口，方便外部设备的连接，具有ISP/IAP(即在系统可编程/在应用可编程)功能，不需要专门的编程软件和仿真软件，可以直接通过串口(RXD/P3.0，TXD/P3.1)与上位机相连接，使用STC提供的STC-ISP.exe工具可以下载用户代码还可以进行串口的调试。

图2-3 STC89C52RC单片机实物图

2.3.2 测距模块元件的选用与论证

本设计中选用的HC_SR04超声波收发模块，是在多个可选的超声波测距模块选择出来的，具有不可替代的优点。与同类型的超声波测距模块KS103相比，虽然KS103的精度高1mm，量程大1cm-800cm，但功耗大，价格高昂，至少要100元，并不适合车载系统使用，而HC_SR04精度3mm，量程2cm-400cm，功耗小[9]，仅需5元，量程和精度也可以完全满足倒车雷达系统的需要，经济又实用，同时它的驱动简单且迅速，也满足车载倒车雷达对程序运行速率的要求。

图2-4 HC_SR04超声波收发模块实物图

基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文

基于单片机的超声波测距电子烧友会基于51单片机的超声波测距仪 之倒车雷达作品设计毕业论文 摘要: 超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，他广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。 本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及STC公司的STC89C52的单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的不足并加以改进，将温度引起的误差考虑在内并且加以修正，给出了以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、液晶显示超声波测距系统的硬件电路和软件设计方法。该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单并且做到了可设计报警范围的功能,在测量精度方面能达到工业使用的要求。 关键词：单片机；液晶显示；报警；测距 I

Ultrasonic distance measurement based on single chip Abstract:Ultrasound has a strong point, the energy consumption of the slow spread of the advantages of distance, so the use of sensor technology and automatic control technology, the program combines distance, ultrasonic distance measurement is the most common one, and he widely used in security, parking sensor, water level measurement, construction sites and some industrial sites. This subject introduces the principles and characteristics of ultrasonic sensors, and microcontroller STC89C52 STC's performance and characteristics, and the analysis of the ultrasonic distance measurement based on the principle that the lack of design ranging system and make improvements, will into account the error due to temperature and should be amended to STC89C52 given low-cost microcontroller as the core, high-accuracy, liquid crystal display ultrasonic ranging system of hardware and software design methods. The system circuit design is reasonable, stable, good performance, fast detection of simple calculation and can be designed to achieve the alarm range of functions to achieve precision in the measurement requirements for industrial use. Keywords:microcontroller; LCD display; alarm; ranging

基于单片机的汽车倒车雷达系统设计

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STC89C52单片机利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52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，实现了汽车与障碍物之间距离的显示以及危险距离的声光报警等功能。 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STC89C52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、STC89C52、超声波、测量距离、显示距离、声光报警

第一章绪论 课题设计的目的和意义 随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了汽车。交通拥挤状况也随之出现，撞车事件也是经常发生，人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时，更加注重的是汽车的安全性，许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。为了解决这个安全问题，设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单。所以超声波测距法是一种非常简单常见的方法，应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量，以及在汽车倒车防撞报警系统中，超声波作为一种特殊的声波，具有声波传输的基本物理特性—折射，反射，干涉，衍射，散射。超声波测距是利用其反射特性，当车辆后退时，超声波测距传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置，并利用LED 显示出来，当到达一定距离时，系统能发出报警声，进而提醒驾驶人员，起到安全的左右。 通过本课题的研究，将所学到的知识用在实践中并有所创新和进步。该设计可广泛应用在生活、军事、工业等各个领域，它需要设计者有较好的数电、模电知识，并且有一定的编程能力，综合运用所学的知识实现对超声波发射与接收信号进行控制，通过单片机程序对超声波信号进行相应的分析、计算、处理最后显示在液晶显示屏上。

基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文

基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文

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。 作者签名：日期： 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。 作者签名：日期：

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

基于超声波汽车倒车雷达预警系统设计

万方数据

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基于超声波汽车倒车雷达预警系统设计 作者：高月华， GAO Yuehua 作者单位：重庆科技学院机械与动力工程学院,重庆,400042 刊名： 压电与声光 英文刊名：PIEZOELECTRICS & ACOUSTOOPTICS 年，卷(期)：2011,33(3) 被引用次数：2次 参考文献(5条) 1.吴琼;封维忠;马文杰汽车倒车雷达系统的设计与实现[期刊论文]-现代电子技术 2009(09) 2.王红云基于超声波测距的倒车雷达系统设计[期刊论文]-国外电子元器件 2008(8) 3.王守华基于温度补偿的超声波倒车测距仪的研制[期刊论文]-今日电子 2009(9) 4.朱维杰;于湘珍基于超声波测距的自适应倒车雷达设计[期刊论文]-汽车电器 2009(4) 5.鲁思慧基于微控制器超声波技术的倒车障碍检测系统 2008(08) 本文读者也读过(7条) 1.孙会楠基于单片机的倒车雷达研究[期刊论文]-科技创新导报2011(15) 2.陈学永具有语音提示和数码距离显示的超声波倒车雷达设计[会议论文]-2007 3.常雨芳.黄文聪.Chang Yufang.Huang Wencong基于超声测距的可视倒车雷达预警系统设计[期刊论文]-软件导刊2010,09(12) 4.滕志军基于超声波检测的倒车雷达设计[期刊论文]-今日电子2006(9) 5.张海鹰.高艳丽.张树团.ZHANG Hai-ying.GAO Yan-li.ZHANG Shu-tuan高精度超声倒车雷达的设计[期刊论文]-电子设计工程2011,19(9) 6.周超.ZHOU Chao具有声光提示双功能的倒车防撞系统设计[期刊论文]-传感器与微系统2011,30(5) 7.滕志军.陈莉.张宇帅.Teng Zhijun.Chen Li.Zhang Yushuai一种语音同步提示的倒车雷达的设计[期刊论文]-电子科技2007(11) 引证文献(3条) 1.苏延霞.杨胜兵基于超声测距的智能泊车系统仿真设计[期刊论文]-湖北汽车工业学院学报 2011(4) 2.孙敏.卢浩.赵伟.蒋碧珠.李晶.曹毓涵超声防撞技术的专利状况分析[期刊论文]-电声技术 2012(z1) 3.莫品光.刘艳红基于超声波的倒车防撞报警系统设计[期刊论文]-传感器世界 2012(6) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/6d7526759.html,/Periodical_ydysg201103025.aspx

倒车雷达毕业论文

倒车雷达毕业论文 基于单片机的超声波倒车雷达设计 1 绪论 1.1课题背景 随着我国经济的飞速发展，交通运输车辆的不断增多，由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。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，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的许多麻烦，有鉴于此，汽车高科技产品家族中，专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生，倒车雷达的加装可以解决驾驶人员后顾之忧，大大降低倒车事故的发生。 超声波倒车雷达全称叫“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，解除了驾驶员泊车和启动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的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。通过感应装置发生超声波，然后通过反射回来的超声波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。 1.2国内外研究现状 一般认为，关于超声波的研究最初起始于1876年F.Galton的气哨实验，这是人类首次有效产生的高频声波。在之后的三十年中，超声波仍然是一个鲜为人知的东西，由

于当时电子技术发展缓慢，对超声波的研究造成了一定程度的影响。在第一次世界大战中，对超声波的研究逐渐受到重视。法国人Langevin使用一种晶体传感器在水下发射和接收相对低频的超声波。他提出的这种方法可以用来检测水中是否存在潜艇并进行水下通信。 1929年，Sokolov首先提出用超声波探查金属物内部缺陷的建议。相隔2年，1931年Mulhauser获准一项关于超声检测方法的德国专利，不过他并未做更多的工作。4年之后，1934年sokolov首次发表了关于在液体槽子里用穿透法作实物试验的结果，他用了各种方法做了实验，用来检测穿过试件的超声能量，其中之一是用简单的光学方法观察液体表面由超声波形成的波纹。德国人Bergrnann在他的论著《ULTRASONIC》中，详细的论述了有关超声波的大量早期资料，该论著一直被认为是该领域的经典之作。 美国的Firestone首次介绍了脉冲回波探伤仪，使超声波检测技术发展到了更重要的阶段。在各种系统中，这是最成功的一种，因为它有最广泛的通用性，其检测结果也最容易解释。这种方法除可用于手工检测外，还可与采用先进技术的自动系统联用，自第一种脉冲回波仪器问世以来，根据相同的原理，有无数种其他仪器得到了发展，并有许多改进和精化。目前，在超声无损检测中，脉冲回波系统仍是使用最为广泛的一种。 八十年代后期，由于计算机技术和高速器件的不断发展，使超声波信号的数字化采集和分析成为可能。目前国内也相继出现了各类数字化超声波测距设备，并已成为超声波检测的发展方向。厦门大学的某位学者研究了一种回波轮廓分析法。该方法在测距中通过两次探测求取回波包络曲线来得到回波的起点，通过这样处理后超声波传播时间的精度得到了很大的提高。另外，也有大量的文献研究采用数字信号处理技术和小波变换理论来提高传输时间的精度。这些处理方法都取得了较好的效果。 目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展，数字式超声波测距系统的发展速度很快。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。随着测距技术研究的不断深入，对超声测距系统功能要求越来越高，单数码显示的超声测距系统会带来较大的测试误差。进一步要求以后生产的超声测距仪能够具有双显及内带有单板机的微处理功能。随后具有检测，记录，存储，数据处理与分析等多项功能的智能化检测分析仪相继研制成功。超声仪研制呈现一派繁荣景象。其中，煤炭科学研究院研制的2000A型超声分析检测仪，是一种内带微处理器的智能化测量仪器，全部操作都处于微处理器的控制管理之下，所有测量值，处理结果，状态信息都在显像管上显示出来，并可接微型打印机打印。其数字和波形都比较清晰稳定，操作简单，可靠性高，具有断电

基于单片机的倒车雷达设计

基于单片机的倒车雷达 设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

课程设计报告 （嵌入式系统设计实践） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于51单片机的车倒车雷达设计 专业班级：自动化131班 学号： 学生姓名：吴亚敏 指导老师：罗龙 时间：2015年12月1日 摘要 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。 本文介绍了以STC89C51RC单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化，并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统。倒车雷达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。本方案采用语音提示的方式，利用STC89C51RC单片机所具

备的功能，外接超声波测距模组，即超声波发射模块和超声波接收模块，加上显示模块和语音报警模块，组成一个示例的倒车雷达系统，语音提示报警（~）范围内的障碍物，并通过数码管显示与障碍物之间的距离。 关键词：倒车雷达；超声波；单片机STC89C51RC 目录

基于AT89C51单片机的超声波倒车雷达系统的设计毕业设计

基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计 摘要 近年来，我国的汽车数量正逐年增加。在公路、街道、停车场、车库等拥挤、狭窄的地方倒车时，驾驶员既要前瞻，又要后顾，稍微不小心就会发生追尾事故。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。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。工作时，超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲，给测量逻辑电路提供一个短脉冲。最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理，自动计算出车与障碍物之间的距离。目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为1m～5 m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。本文根据声波在空气中传播反射原理，以超声波换能器为接口部件，介绍了基于AT89C51 单片机的超声波测距器。该设计由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光告警显示模块等部分组成，文中详细介绍了测距器的硬件组成、检测原理、方法以及软件结构。超声波接收电路使用SONY公司的 CX20106A红外检测专用芯片，该芯片常用于38kHz的检波电路，文中通过对芯片内部电路的仔细分析，设计出能够成功对40kHz超声波检波的硬件电路，距器使用数码管显示目标物的距离。 关键词：超声波测距 AT89C51 倒车

DESIGN OF ULTRASONIC VEHICLE REVERING SYSTEM WITH ULTRASONIC BASEDON MCU ABSTRACT In recent years, China's number of cars is increasing every year. Highways, streets, parking, garage and other crowded places narrow reverse, the driver should not only forward but also looking back, a little rear-end careless accidents can occur.So after the increase of motor vehicles as the ability to detect obstacles on the development of the rear of the car reversing radar has become the research hotspot in recent years. the ultrasonic transmitter continuously emits a series of consecutive pulses to the measurement of logic circuits to provide a short pulse. Finally, signal processing devices based on the received signal for processing the time difference, automatic calculation of turnout and the distance between obstacles. Ultrasonic Ranging simple, low cost, easy production, but the transmission speed by a larger weather can not be precise range; In addition, the ultrasonic energy and the attenuation is directly proportional to the square of the distance, the farther the distance, the lower sensitivity and thus Ultrasonic Ranging way so that only apply to a shorter distance. At present, ultrasonic range finder at home and abroad in general, the ideal distance of the measurement 1~ 5 m, based on AT89C51 ultrasonic range-finder. Receiving circuit using the SONY company dedicated CX20106A infrared detecting chip, the chip used in the detector circuit 38KHz, the text of the chip through the careful analysis of the internal circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection of hardware circuitry and adjustable gain, The use of digital rangefinder display the distance between objects. KEY WORDS AT89C51 Silent Wave;Measure Distance Reversing

倒车雷达系统的设计

倒车雷达系统的设计 【摘要】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。本文介绍基于单片机控制的倒车雷达系统，由单片机控制时间计数，计算超声波自发射至接收的往返时间，利用声波在空气中的传输速度，从而得到实测距离。 再根据障碍物与车尾的距离远近情况发出警报。 【关键词】单片机，超声波测距，倒车雷达，超声波换能器。 【前言】随着我国汽车产业的高速发展，尤其是近几年来，我国开始进入私家车时代，汽车的数量逐年增加，造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤。汽车驾驶员越来越担心车的安全了，其中倒车就是一个典型。本文设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而开发设 计的。该系统将单片机技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合，可以测到汽车倒车中，其障碍物与汽车的距离，通过LED 显示屏显示距离，并根据远近发出警报。 一、超声波测距原理 超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。 测距的公式表示为：L=C×T 式中L 为测量的距离长度；C 为超声波在空气中的传播速度；T 为测量距离传播的时间差(T 为发射到接收时间数值的一半)。 超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。 由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测量中需要达到

浅谈倒车雷达工作原理及常见故障分析

浅谈倒车雷达工作原理及常见故障分析 ［摘要］本文简要的分析了超声波倒车雷达的原理，并对常见故障现象进行分析。［关键词］倒车雷达、工作原理，超声波，故障分析 引言 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，预防事故的发生，保障行车安全. 一、工作原理 倒车雷达由超声波传感器(俗称探头),控制器和显示器(或蜂鸣器)等部分组成.倒车雷达一般采用超声波测距原理,在控制器的控制下由传感器发射超声波信号,当遇到障碍时,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其他警示信号.从而达到安全泊车的目地.

二、超声波工作原理: 利用超声传感器产生的超声波对车后发射,如在一定范围内碰到物体,就有一反射波返回发射源（超声传感器的表面）,主机利用发射波和反射波之间的延迟时间和声波速度就能测得距离。 [超声波信号发射] 当汽车处于倒车状态时,倒车雷达开始启动,控制器控制探头发射超声波信号后,再检测超声波的回波信号.超声波的发射是由控制器发射一串脉冲信号,经放大电路放大后,通过探头发射出去. [超声波的接收] 当超声波发射完成后，控制器立即检测是否有经障碍物反射回来的超声波信号，通过主机上的滤波电路，并计算发射的时间，利用S=T*V/2就可以得出障碍物距离。 三、倒车雷达工作原理框图 MCU通过预定的程序设计，控制相应电子模拟开关驱动发射电路，使超声波传感器工作。超声波回波信号通过专有的接收滤波放大电路进行处理后，由MCU的IO口对其进行检

毕业设计--汽车倒车雷达系统的设计

毕业设计--汽车倒车雷达系统的设计汽车倒车雷达系统的设计与实现引言 随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降，越来越多的家庭拥有了私家车。在享受汽车给人们带来便利的同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。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。早期的倒车防撞仪可以测试车后一定距离范围的障碍物从而发出警报，后来发展到根据距离分段报警。随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高，对汽车倒车雷达的要求也越来越高。本文设计的基于单片机AT89C51的倒车雷达，采用美国DAL-LAS半导体公司生产的DS18B20单总线型数字温度传感器进行温度补偿提高了测距精度，采用OC-MJ12232C_3液晶显示模块对车距进行实时显示和ISD4004语音芯片实现了倒车雷达语音报警的功能，并可以根据距离的不同做出不同的语音提示。由于采用了超声波专用集成电路芯片LM1812，有效地提高了系统的可靠性和稳定性。 1 超声波测距原理 超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。超声波测距原理是利用单片机在超声波传感器发射超声波的同时单片机的T0计数器开始计数，当检测到回波信号后单片机的T0计数器停止计数。测得的时间和声速相乘就可以得到超声波往返过程中走过的路程，所以所测距离S为声波传输距离的一半: S=Ct,2 式中:S为超声波发射点与被测障碍物之间的距离;C为声波在介质中的传输速率;t为超声波发射到超声波返回的时间间隔。声波在空气中传输速率为: 式中:T为绝对温度;C0=331(45 m,s。

采用单片机脉冲计数的方法，可精确测出t的值。假设单片机的机器周期为T 机，则有t=NT机，则测得的距离为: 2 系统硬件电路设计 2(1 系统结构 系统框图如图1所示。该系统由单片机控制电路、超声波发射与接收电路、温度补偿电路、LCD显示电路以及语音报警电路等几部分组成。单片机AT89C51是整个系统的核心部件，协调各部分电路的工作。单片机在超声波信号发射的同时开始计时，超声波信号在空气中传播遇到障碍物后发生反射，反射的回波信号经过处理后输入到单片机的INTO端产生中断，计数器停止计数。通过计数器测得的脉冲数可得到超声波信号往返所需要的时间，从而达到测距的目的。超声波探头选用TCF40-25TR1型收发一体式超声波传感器，谐振频率为40 kHz;超声发射与接收电路采用LM1812专业集成电路，不仅外围元件较少，电路简单，而且有更好的稳定性及可靠性;温度补偿电路采用一线制数字温度传感器DS18B20，利用声速和温度之间的关系对声速进行校正，从而消除温度对声速的影响;语音报警电路采用 ISD4004，可实现汽车倒车过程中的语音报警。 2(2 单片机控制电路 系统控制部分的核心是ATMEL公司生产的AT89C51。AT89C51采用40引脚的双列直插式封装(DIP)形式，内部由CPU，4 KB的ROM，256 B的RAM，2个16位的定时,

倒车雷达安装标准

倒车雷达安装标准 使用范围：汽车美容装饰店、修理厂、4S服务站等汽车售后服务店 2、设备：电钻 3、工具： 平口起子、梅花起子（拆附件）、专用钻头、彩笔、卷尺、电胶布、电笔（安装用）、纸胶带。 5、安装标准： 步骤一：验车 当一辆车来到之后，接待员对全车进行检查，看车有无损伤，车内财物作好登记 步骤二：定高度。 安装标准：用一条纸胶带贴在后保险杠合适的高度位置上，并确定该高度内无钢板、无线束。 注意： 确保探头位置要对着后面 步骤三：定位 先确定好中间位置，根据安装探头数量，将保险杠等分，并做好标记。 步骤四：打孔 在做好记号的地方打孔。打孔准确无误，打孔时不要伤及周边部位。 步骤五：拆卸饰板。 将后备箱的饰板拆下，将门边条拆下。 注意： 拆卸时不要弄伤饰板及其它部件 步骤六：布线 布线标准： 将显示屏安装在仪表台上，眼睛易看见的部位，将线走至后备箱，走线要隐蔽安全。 步骤七：接线 接线标准：

将钥匙打至on挡，将排挡杆放到倒车挡，找出倒车灯火线与搭铁线，与主机上的相关线连接，将各探头的线与主机相应孔连接，将显示屏的线与主机的相关线连接 步骤八：检测 检测标准： 将车钥匙打倒on挡，排挡杆斥到倒档，检测倒车雷达的效果。 1.预警距离测试：将一个障碍物摆在探头的正后方，由远到近缓慢倒车，分别在远、近两端测量到车尾的实际距离，并和车内倒车雷达显示的障碍物距离相比较。 2.障碍物方位显示测试：分别用一到三个障碍物摆放到车尾的左、中、右侧，测试倒车雷达探测显示障碍物方位是否精确。 3.探测死角测试：将障碍物中心顶偏离探头中心，测试倒车雷达是否能发现。 步骤九：还原 还原标准： 把拆卸的门板、饰板按顺序复原，复原过程中不要损伤车上任何部件，不要遗漏任何部位，将车内物件及电器元件归位。

基于51单片机的倒车雷达设计

课程设计报告 （嵌入式系统设计实践） 学院：电气工程与自动化学院 题目：基于51单片机的车倒车雷达设计专业班级：自动化131班 学号：2420132905 学生姓名：吴亚敏 指导老师：罗龙 时间：2015年12月1 日

摘要 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。 本文介绍了以STC89C51RC单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化，并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统。倒车雷达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。本方案采用语音提示的方式，利用STC89C51RC单片机所具备的功能，外接超声波测距模组，即超声波发射模块和超声波接收模块，加上显示模块和语音报警模块，组成一个示例的倒车雷达系统，语音提示报警（0.27m~1.0m）范围内的障碍物，并通过数码管显示与障碍物之间的距离。 关键词：倒车雷达；超声波；单片机STC89C51RC

目录 第一章概述 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3 本设计主要内容 (1) 第二章倒车雷达的基本工作原理 (2) 2.1 单片机的发展及其应用 (2) 2.2 超声波测距原理 (2) 2.2.2 超声波测距的基本原理 (2) 2.2.3 超声波测距的设计实现 (5) 2.3 超声波倒车雷达系统工作原理 (5) 2.3.1 超声波倒车雷达的工作原理 (5) 2.3.2 系统原理框图 (6) 2.4 本章小结 (6) 第三章系统硬件设计 (7) 3.1 单片机系统及显示电路 (7) 3.1.1 单片机控制芯片选择 (7) 3.1.2 单片机系统及其外围电路 (9) 3.1.3 显示电路 (10) 3.2 超声波发射电路 (11) 3.3 超声波接收电路 (12) 3.4 语音部分原理图 (13) 3.5 电源电路的设计 (14) 3.6 本章小结 (15)

基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计

摘要 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 Abstract 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 reflected, by the ultrasonic receiver, as long as you can calculate the ultrasonic from transmitting to receiving time, calculation and program can be used cars and obstacle distance, when the distance is less than the alarm distance, sends out the corresponding sound and light alarm. The paper outlines the development and the basic principles of ultrasound tests on the principles and characteristics of ultrasound sensors. Some of the main parameters for the system were discussed, and introducing ultrasonic ranging system functions basic, the overall composition of the system. Through multiple design comparison, the best designed program drawn, and various system design modules principles introduced. On the composition of the system circuit chip introduced and elaborated the principles of their work. Papers introduced system software architecture, through programming to achieve system function. Keywords: Automobile-reversing radar system ;STC89C52RC; Ultrasonic ranging

红外线倒车雷达

广西科技大学 《电子系统设计与实践》课程设计报告 题目： ____________ 红外线倒车雷达 学院：电气与信息工程学院 班级：_________ 电子Z141 学号： 姓名： 指导教师： 2017 年1月5日 一.设计目标 1. 了解红外线倒车雷达的工作原理。 2. 学会识读红外线倒车雷达电路原理图、安装图。 3. 掌握红外线倒车雷达电路安装及焊接。 4. 掌握红外线倒车雷达测量和调试技能。 5. 学会用Multisim软件仿真电路。 二.项目介绍 本红外线倒车雷达测距具有电路结构简单、成本低、电路工作稳定的特点， 广泛应用于各种测距场合。红外线倒车雷达电路由多谐振荡器电路、红外线发射 与接收电路、信号放大与电压比较电路和发光管显示电路组成。电路使用红外发 射管和红外接收管作为传感器件，电路的核心元件包括NE555和运放LM324 NE555 构成多谐振振荡电路发射红外波信号，LM324主要用来放大红外接收信号和构成电压比较器电路，发光二极管用来指示倒车距离范围

三.电路原理简要分析 NE555 及外围元件组成多谐振荡器电路，产生驱动红外线发射管工作的震荡电压，驱动发射管发射出红外线信号。红外线被物体反射回来后，由红外线接收管接收并送人 LM324的第2脚进行放大，放大后的信号经U2的第一脚输出，经C3 耦合、D1和C2整流滤波后送至U2的三个比较器的反相输入端，分别与三个比较器的同相输入端的电压进行比较，当反相输入端的电压高于同相输入端的电压时，该比较器输出低电平，使与其连接的发光二极管点亮。由发光二极管点亮的个数来指示距离的远近。 四．项目实施 1. 红外线倒车雷达电路原理图 图1-1 电路原理图 2．电路核心元件介绍 （1）红外发射和接收管 红外发射管也称红外线发射二极管，属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光（不可见光）并能辐射出去的发光器件，主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近，只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAS、砷铝化镓（GaAIAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。 红外接收管就是将光信号（不可见光）转换成电信号一般是接收、放大、解调一体头，红外信号经接收管解调后，数据“0”和“1”的区别通常体现在高低 电平的时间长短或信号周期上，单片机解码时，通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断，结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。重点是找到数据“ 0”与“ 1”间的波形差别

(完整版)基于单片机毕业设计

以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 超声波倒车雷达 摘要 随着我国经济飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。这些事故常常给驾驶员带来许多的麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。 倒车雷达全称叫“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，解除了驾驶员泊车和启动车俩时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。本文介绍了以AT89S52单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化，并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统，该倒车雷达根据超声波测距原理研制，采用温度补偿技术、开机自检技术和优化的软硬件技术，将测得的结果送至数码管显示，同时进行三级声光报警。驾驶员只需坐在驾驶室就能做到心里有数，极大的提高了泊车和倒车时的安全和效率。 关键词：倒车雷达、超声波、单片机AT89S52 目录 引言 (5) 第一章倒车雷达工作原理 1.1 单片机的发展及其应用----8 1.2 超声波测距--9 1.3超声波测距原理1

1.4超声波倒车雷达系统工作原理2 1.5超声波倒车雷达的芯片选择-13 1.6 超声波倒车雷达的工作原理15 第二章系统硬件设计与相应的软件设计 2.1倒车语音及报警电路及控制程序 2.2 超声波发射电路与接收电路及其距离测算程序 2.3超声波检测接受电路 2.4 超声波测距仪的算法设计--19 2.5距离计算程序-19 2.6倒车语音电路和报警电路及其控制程序 2.6.1倒车语音电路 2.6.2倒车语音及报警控制程序29 第三章主程序 3.1主程序 3.2超声波发生子程序和超声波接收中断程序33 第四章安装调试及分析 4.1 硬件部分----38 4.2 软件实现与操作 第五章测距仪改进的设想 第六章心得体会与总结 第七章英语翻译及参考文献----44