汽车倒车雷达声光报警器设计.docx

汽车倒车雷达声光报警器设计摘要本设计从实验研究分析的角度，分析了汽车倒车雷达系统基本设计原理。较详细介绍一种超声波测距系统以及根据该系统设计研制出的汽车倒车雷达声光报警器，提醒司机刹车。设计采用超声波传感器，成本低廉，设计简单。实际倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，利用单片机计算出车体与实际距离，然后，提示给司机，使停车或者倒车更容易，更安全。因此，安装倒车雷达对安全驾驶有十分重要意义。给驾驶员提供更轻便的驾驶感，减少一些不必要的交通问题。因此个人认为有很好的实用价值和很大的上升空间。一、绪论1.1、国内外发展概况以及存在的问题随着社会经济发展交通运输业日益兴旺，汽车数量也在大幅度攀升。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防撞预警系统势在必行。汽车倒车防撞测距报警器一般有四种：1 嘀嘀声加闪光，2 音乐声加闪光，3 语音声加闪光，4倒车到危险距离时蜂鸣器报警加闪光，由于很多研究采用的是特殊难购买的专用元件，使其难以推广，本设计采用国内生产通用元件，成本较低廉，本设计使其在倒车过程中自动测量车尾到障碍物距离，在倒车到极限距离时发出急促警告声，提醒驾车员注意刹车，如果和制动系统联系在一起也可以形成自动刹车。存在的问题：预警时间不足；反应速度迟钝；探测盲区问题；1.2、设计目的本次设计可望成为驾驶员特别是货车以及公共汽车驾驶员的好帮手，可有效的减少和避免那些视野不良的大型汽车的倒车交通事故，另外特别适用夜间辅助倒车，倒车入库以及进入停车场停车到位，时甚至还能防止盗贼扒车，本设计成本低廉，性能优良，市场前景极为广阔，对提高我国汽车工业实际水平，有较大实际意义。1.3、研究意义超声波测距法是最常见的一种距离测距方法，应用于汽车停车的前后左右防撞的近距离，低速状况，以及在汽车倒车防撞的近距离，低速状况，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，同样具有声波传输的基本物理特性一一折射，反射，干涉，衍射，散射。超声波测距即是利用其反射特性，当车辆后退时，超声波距离传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置，并利用指示灯及蜂鸣器把车辆到障碍物的距离及位置通知驾驶人员，起到安全作用。1.4、设计要求1、显示障碍物离汽车距离。 2、距离小于指定值时蜂鸣器报警，灯光闪烁。3、倒车距离障碍物越近倒车雷达发出报警声，报警频率越快。二、实验元件51单片机，LED显示屏，超声波测距，蜂鸣器三、文献综述超声波是指频率在 20kHz～106kHz的机械波,波速一般为 1500m/s,波长为 0.01cm～ 10cm。超声波的波长远大于分子尺寸，说明超声波本身不能直接对分子起作用,而是通过周围环境的物理作用影响分子,所以超声波的作用与其作用的环境密切相关。超声波既是一种波动形式，又是一种能量形式,在传播过程中与媒介相互作用产生超声效应。超声波与媒介相互作用可分为机械作用、空化作用和热作用。随着科学技术的发展，相关技术领域相互渗透，使超声波技术广泛应用于工业、化工、医学、石油化工等许多领域。超声波作为一种特殊的能量输入方式 ,所具有的高效能在材料化学中起到光、电、热方法所无法达到的作用。仅从超声波在液体中释放的巨大能量来说就是其他方法所望尘莫及的，更不用说超声波定量控制的效果了，近年来 ,随着超声波技术的日益发展与成熟 ,其在新材料合成、化学反应、传递过程的强化以及废水处理等领域都得到了广泛的应用。在材料合成中 ,尤其是纳米材料的制备中，超声波技术有着极大的潜力。通过超声波方法制备纳米材料，达到了目前我们采用激光、紫外线照射和热电作用所无法实现的目标，具有很好的前景。20年前出现的倒车雷达，严格而言，不属于雷达(无线电波)的产品。以最早出现的类似装置来讲，它是利用红外线的发射与接收的原理而做出的“倒车雷达”最大的缺点是红外线波易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。但更糟糕的是，无论是红外线发射器或接受器，只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖，系统就会失效。最近在欧美又出现了一种电磁感应倒车雷达。在一线路套上一环型的感应圈(此线圈贴在后保险杠的内侧，车外表完全看不出有此装置)，以感应车后物体的有无。此种装置价格中等，并且完全隐密，算是一种好产品，但可惜的是,安装困难(必须卸下保险杠贴在内侧)，而且只能探测动态物品，当车在后退行进时，可探测到物体，但车一旦停止后退行进，则任何物体都不被认可。换言之，如有任何物品贴在后保险杠，当车一旦停止再启动后，此装置并不会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠，此车不能再后退等。因此,实用性也相当有限,日本、美国和欧洲等国的大汽车公司都