汽车倒车防撞系统大学生毕业论文（设计）.doc

汽车倒车防撞系统 摘 要 汽车作为现代社会最主要的交通工具,数量越来越多,但是交通事故的发生频率逐年增长，其中因倒车发生的事故占很大的比例。随着科技的发展，这类的问题得到了解决，人类发明了智能交通系统，其中汽车智能倒车防撞技术关键在于智能实时的测出汽车与障碍物的距离。当汽车与障碍物之间的距离小于设定的安全距离时，防撞系统就自动报警并采取制动措施。为提高汽车运行的安全性和降低碰撞发生的可能,本文讲述一种主动型汽车倒车防撞报警系统。 利用超声波进行无接触的测距，系统主要包括超声波发射电路，超声波接收电路，温度测量电路，数码显示电路以及报警电路。以超声波传感器为重点进行超声波的发射和接收，通过计算得出距离并通过LED显示，在超出一定距离时，电铃报警，驾驶员做出判断。针对系统的功能，对控制软件进行设计。根据验证。满足倒车安全的要求。 关键词：超声波倒车，防撞测距 目 录 第一章 汽车防撞系统的研究前提 2 1.1汽车防撞系统的背景及现状 2 1.1.1汽车防撞系统的背景 2 1.1.2研究的目的和意义 3 1.1.3防撞系统的现状 4 第二章超声波测距 5 2.1关于超声波 5 2.1.1 超声波的介绍 5 2.1.2 超声波的特点 5 2.1.3超声波的应用 6 2.2 超声波传感器 6 2.3超声波测距原理及提高性能的措施 7 2.3.1超声波测距原理 7 2.3.2 提高超声波测距系统性能的若干措施 8 第三章 系统的组成 9 3.1硬件部分 9 3.2单片机的选择 10 3.3温度传感器的选择 11 3.4 超声波传感器的选择 13 3.5 系统总体设计思路 14 第四章硬件电路设计 15 4.1 超声波发射电路 15 4.2 超声波接收电路 16 4.3 显示电路与报警电路的设计 17 4.3.1显示电路的设计 17 4.3.2报警电路的设计 17 4.4 电源设计 18 第五章系统程序设定 19 5.1 程序完成的功能 19 5.2 主程序 19 5.3 温度测量与测距子程序 22 5.4 距离显示，判断以及报警子程序 24 第六章 误差分析与整改方案 26 6.1超声波测距误差分析 26 6.2针对误差产生原因的系统改进方案 28 结束语 30 致谢 31 参考文献 33 第一章 汽车防撞系统的研究前提 1.1汽车防撞系统的背景及现状 1.1.1汽车防撞系统的背景 国际上先进国家自80年代末开始研究汽车防撞系统。90年代初，美国、德国、日本相继报道在民用汽车上装备防撞预警系统。我国在这一领域起步较晚，目前由于存在报警系统本身的可靠性或误报警等问题，尚未见到有批量化生产和装备汽车的报道。防撞有微波、激光和超声等多种方法。微波系统测距范围较远，由于采用相控阵天线成像技术，已达到了实用化的程度，只是目前成本居高不下。国内已有公司设计出激光汽车防撞系统样品，但由于激光波束较窄、路障报告率偏低而暂时不能推广。声波的发射和接收是自然界中的普遍现象。频率低于20KHz的声波人耳可辨，进行着各式各样、错综复杂的自然声音传递，因背景复杂而不利做测试媒体使用。频率高于20Hz的超声波不仅波长短、方向性好、能够呈射线定向传播，而且碰到界面就会有显著反射。这些特性有利于选用超声波做媒体，测定物体的位置、距离甚至形状等。 超声波传感器的特性： 1.在自身特性谐振点40KHz附近可获得较高的灵敏度； 2.谐振带宽、波束角可以通过制作工艺控制得很窄，有利于抗声波干扰设计； 3.不受无线电频谱资源限制，易于抗电磁干扰设计。另外，超声系统成本低、性能稳定可靠，应用前景好。 1.1.2研究的目的和意义 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。我国交通死亡率远远高于其他国家。我国目前的交通安全相当于发达国家上个世纪70年代水平。我国的年死亡人数分别是美国的2.3倍、日本的13.4倍、德国的18.4 倍。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防撞预警系统势在必行。汽车已经是一种非常成熟的工业制成品。尤其在机械方面几乎没有太多的潜力可挖，目前主要在电控方面丰富和加强，随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，汽车上的电子控制单元越来越多，例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置（ABS）、安全气囊装置、电控门窗装置和主动悬架等等。在这种情况下，如果仍采用常规的布线方式，即电线一端与开关相接，另一端与用电设备相通，将导致车上电线数目的急剧增加，使得电线的质量占整车质量的4％左右。另外，电控系统的增加虽然提高了轿车的动力性、经济性和舒适性，但随之增加的复杂电路也降低了汽车的可靠性，增加了维修的难度。由于总线系统具有传输速率高，抗干扰能力强，硬件连接方便等突出特