汽車倒車雷達設計jikong畢設論文.doc

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1、基于單片機的汽車倒車雷達系統(tǒng)的設計學院:電氣工程與自動化姓名：馮宇慶班級：B120417學號：B12041216-I-摘要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和交通運輸業(yè)的不斷興旺，汽車的數(shù)量在不斷的增加。交通擁擠狀況也日益嚴重，撞車事件也經(jīng)常發(fā)生，造成了很多不可避免的人聲傷亡和經(jīng)濟損失，面對這種情況，設計一種響應快、可靠性高并且比較經(jīng)濟的汽車防撞預警系統(tǒng)顯得非常的重要。超聲波測距法是一種最常見的距離測量方法。本文介紹的就是利用超聲波測距法設計一種倒車防撞報警系統(tǒng)。本文的內(nèi)容是基于超聲波測距的倒車防撞系統(tǒng)的設計，主要是利用超聲波的特點和優(yōu)勢，將超聲波測距系統(tǒng)和AT

2、89S51單片機結(jié)合于一體，設計出一種基于AT89S51單片機得倒車防撞系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用軟硬結(jié)合的方法，具有模塊化和多用化的特點。論文概述了超聲波檢測的發(fā)展及基本原理，闡述了超聲波傳感器的原理及特性。對于系統(tǒng)的一些主要參數(shù)進行了討論，并且在介紹超聲波測距系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成。通過多種發(fā)射接收電路設計方案比較，得出了最佳設計方案，并對系統(tǒng)各個設計單元的原理進行了介紹。對組成各系統(tǒng)電路的芯片進行了介紹，并闡述了它們的工作原理。論文介紹了系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，通過編程來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。關(guān)鍵字：單片機，超聲波測距，LED顯示，倒車雷達，-I-第

3、一章緒論1.1課題設計的目的和意義隨著汽車的普及，越來越多的家庭擁有了汽車。交通擁擠狀況也隨之出現(xiàn)，撞車事件也是經(jīng)常發(fā)生，人們在享受汽車帶來的樂趣和方便的同時，更加注重的是汽車的安全性，許多“追尾”事故都與車距有著密切的關(guān)系。為了解決這個安全問題，設計一種汽車測距防撞報警系統(tǒng)勢在必行。由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠，因而超聲經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單。所以超聲波測距法是一種非常簡單常見的方法，應用在汽車停車的前后左右防撞的近距離測量，以及在

4、汽車倒車防撞報警系統(tǒng)中，超聲波作為一種特殊的聲波，具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦浴凵?，反射，干涉，衍射，散射。超聲波測距是利用其反射特性，當車輛后退時，超聲波測距傳感器利用超聲波檢測車輛后方的障礙物位置，并利用LED顯示出來，當?shù)竭_一定距離時，系統(tǒng)能發(fā)出報警聲，進而提醒駕駛?cè)藛T，起到安全的左右。通過本課題的研究，將所學到的知識用在實踐中并有所創(chuàng)新和進步。該設計可廣泛應用在生活、軍事、工業(yè)等各個領(lǐng)域，它需要設計者有較好的數(shù)電、模電知識，并且有一定的編程能力，綜合運用所學的知識實現(xiàn)對超聲波發(fā)射與接收信號進行控制，通過單片機程序?qū)Τ暡ㄐ盘栠M行相應的分析

5、、計算、處理最后顯示在LED數(shù)碼管上。1.2國內(nèi)應用現(xiàn)狀近年來，由于導航系統(tǒng)、工業(yè)機器人的自動測距、機械加工自動化等方面的需要，自動測距變得十分重要。與同類測距方法相比，超聲波測距法具有以下優(yōu)勢：（1）相對于聲波，超聲波有定向性較好、能量集中、在傳輸過程中衰減較小、反射能力強等優(yōu)勢。（2）超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，費用低，信息處理簡單可靠，便于小型化和集成化。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波的應用將越來越廣泛。超聲波測距技術(shù)在社會生活中已有廣泛的應用，目前對超聲波的精度要求越來越大。超聲波作為一種新型的工具在各方面都有很大的發(fā)展空間，它將朝著更

6、加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會需求。未來超聲波測距技術(shù)將朝著更高精度，更大應用范圍，更穩(wěn)定方向發(fā)展。第二章總體方案2.1本設計的研究方法本設計選用TCT40-16T/R超聲波傳感器。了解超聲波測距的原理的，只有對理論知識有一定的學習才能運用到實際操作中。根據(jù)原理設計超聲波測距儀的硬件結(jié)構(gòu)電路。對設計的電路進行分析能夠產(chǎn)生超聲波，實現(xiàn)超聲波的發(fā)送和接收，從而實現(xiàn)利用超聲波測距的方法測量物體之間的距離。具體設計一個基于單片機的超聲波測距器，包括單片機控制電路，發(fā)射電路，接收電路，LED顯示電路。2.2系統(tǒng)整體方案的設計由于超聲波指向性

7、強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量。利用超聲波檢測距離，設計比較方便，計算處理也較簡單，并且在測量精度方面也能達到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等自動化的使用要求。目前在近距離測量方面常用的是壓電式超聲波換能器。根據(jù)設計要求并綜合各方面因素，本文采用AT89S51單片機作為控制器，用動態(tài)掃描法實現(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動信號用單片機的定時器。2.3系統(tǒng)整體方案的論證超聲波測距的原理是利用超聲波的發(fā)射和接受，根據(jù)超聲波傳播的時間來計算出傳播距離。實用的測距方法有兩種，一種是在被測距離的兩端，一端發(fā)射，另一端接收的直接波方式，適用于身

8、高計；一種是發(fā)射波被物體反射回來后接收的反射波方式，適用于測距儀。此次設計采用反射波方式。測距儀的分辨率取決于對超聲波傳感器的選擇。超聲