基于单片机的超声波倒车雷达系统设计.doc

某某某某职业技术学院 毕业论文 题 目：系 别：专 业：班 级：学生姓名： 指导教师：完成日期：2011-1-5摘 要 设计由超声波发射、单片机处理模块、数码显示以及声光警等部分组成,文首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题0.35~1.5M内的障碍物 关键词：目 录 1 绪论 1 1.1 倒车雷达的产生背景 1 1.2 设计的意义及要求 1 1.3 倒车雷达的发展史 2 1.4 论文的结构组成 3 2 倒车雷达的总体设计方案 1 2.1超声波测距 1 2.1.1 超声波测距原理 1 2.1.2 测量与控制方法 2 2.1.3理论计算 2 2.1.4 测量盲区 3 2.2 超声波传感器 3 2.2.1 超声波传感器原理及结构 3 2.2.2 超声波传感器的应用 4 3 硬件设计 1 3.1 超声波发射电路 1 3.1.1 超声波接收电路 1 3.1.2超声波报警电路 1 3.2 超声波显示及控制部分电路 1 3.2.1 对AT89C51的描述及其功能特性 1 3.2.2 AT89C51 单片机的原理及工作特点 2 3.2.3单片机实现测距原理 3 3.2.4稳压电源电路 3 3.2.5显示电路原理 4 3.2.6 温度测量电路 5 4软件设计 7 4.1 软件设计的要求 8 4.2 超声波测距的算法设计 8 4.3 主程序 9 4.4超声波发送及接收中断程序 10 4.5 显示子程序和报警子程序 11 4.6 报警刷新程序 12 总结 1 致谢 2 参考文献 3 附录1：系统总电路 4 附录2：部分程序 5 1 绪论 随着现代社会工业化程的发展，汽车这一交通工具正为越来越多的人所用，但是随之而来的问题也显而易见，那就是随着车辆的增多，交通事故的频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目惊人。 对于公路交通事故的分析表明，80%以上的车祸事由于驾驶员反应不及所引起的，超过65%的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞。奔驰汽车公司对各类交通事故的研究表明：若驾驶员能够提早1S意识到有事故危险并采取相应的正确措施，则绝大多数的交通事故都可以避免。 因此，大力研究开发如汽车防撞装置等主动式汽车辅助安全装置，减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高交通安全将起到重要的作用。显然，此类产品的研究开发具有极大的实现意义和广阔的应用前景。 1.1 倒车雷达的产生背景 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。 超声波测距由于其能够进行非接触测量和相对较高的测量精度，越来越被人们所重视。就目前形势来看，汽车市场的快速发展将带动倒车雷达市场的繁荣。国内倒车雷达主流市场已经开始有进口高档汽车向中低档汽车发展。技术上向着单芯片功能成灵敏度更高、可视化发展，设备趋于小型化 、人性化、智能化等方 向发展。由此可见，超声波汽车倒车雷达系统将会在人类今后的生活中扮演越来 越重的角色，为人类的发展作出重要贡献。 1.2 设计的意义及要求 随着汽车的迅速增加，停车难已经是不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，则闯祸，很不方便。虽然每辆车都有后视镜，但不可避免的 都存在一 个后视 盲区。 倒车雷 达是汽车 泊车或 者倒车 时的安 全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员驾驶车辆周围障碍物的情况，解除了驾驶员倒车时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了使用死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的广泛使用是迫在眉睫的，是当今汽车必不可少的设备。 1.3 倒车雷达的发展史 通常，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，当遇到障碍物时，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，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。在几年的时间里，随着技术发展和用户需求的变化，倒车雷达经过了大致六代的发展。??? ? 第一代：倒车时通过喇叭提醒 。“倒车请注意”！想必不少人还记得这种声音，这就是倒车雷达的第一代产品，现在只有小部分商用车还在使用。只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意。从某种意义上说，它对司机并没有直接的帮助，不是真正的倒车雷达。 价格便宜，基本属于淘汰产品。 ? ? 第二代：采用蜂鸣器不同声