基于单片机实现的超声波汽车倒车探测器倒车雷达.pdf
沈理工
摘要
超声波汽车倒车探测器是一种能够实时显示车后障碍物状况的汽车
倒车辅助装置。在现实生活中应用十分广泛。本文根据声波在空气中可定
向发射和反射的原理，以超声波换能器为接口部件，应用单片机技术设计
了一套超声波测距系统。
文章提出了微处理器控制的超声波汽车倒车测距系统的设计方案。微
处理器计算超声波从发射到接收的时间，在数据处理中采用温度补偿技术
对超声波在空气中的传播速度进行修正，计算出距离，并根据障碍物与车
尾的距离远近情况发出不同等级的报警声，同时显示车后障碍物与车体的
距离。
论文概述了超声波探测器的发展状况及基本原理。对测距系统发射、
接收、检测、显示等部分的设计方案进行了分析。从系统的性能需求、实
用要求出发，对系统组成、检测原理和方法作出选择并对软硬件进行了设
计。文章详细叙述了系统的硬件设计过程，并给出了系统软件设计程序流
程图，通过误差分析，说明了系统应用的实用性。
目录
前言1
1概述2
1.1选题的意义2
1.2超声波汽车倒车探测器的应用和发展现状2
2设计方案分析5
2.1测距方式和提示方式比较5
2.1.1测距方式5
2.1.2预警提示方式7
2.2方案确定8
1
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2.2.1测距探测器方案10
2.2.2超声波发射方案11
2.2.3超声波回波接收方案11
2.2.4温度测量及补偿方案12
2.2.5显示及报警方案12
3硬件电路设计13
3.1硬件框图13
3.2单片机最小系统设计14
3.3超声波发送电路设计15
3.4超声波接收电路设计17
3.5温度测量电路设计20
3.6报警电路设计21
3.7显示电路设计22
3.8电源电路设计24
3.8.1+5V和+12V稳压电源24
3.8.2稳压电源电路25
3.9器件说明26
3.9.1AT89C2051单片机26
3.8.2超声波传感器27
4软件设计28
4.1系统软件结构28
4.2初始化程序31
4.3测温电路程序31
4.4中断程序设计36
4.5报警及显示驱动程序38
5效能分析40
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附录42
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沈理工
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沈理工
前言
随着社会的发展，汽车数量不断增加，人们便对汽车操作的便捷性愈
加挑剔。汽车倒车时的不便被汽车制造行业所重视。人们希望有一种装置
能够实现汽车“后视”功能，在倒车时能够提示人们汽车后方是否有障碍物
以及障碍物与汽车的大致距离等。
基于以上原因,出现了超声波汽车倒车探测器。超声波汽车倒车探测
器是一种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，帮助驾驶员扫除视野死角，提高驾驶的安全性。
本文设计了一种超声波汽车倒车探测器，用超声波传感器发射和接收
超声波测距，DS1820芯片测温，AT89C2051单片机做处理器，处理数据并
计算声速及距离，用LED数码管显示距离，报警器及示意指示灯报警。
本课题的主要研究内容有以下几个方面:
(1)简述了设计和设计超声波汽车倒车探测器的目的和意义，以及超