基于单片机的倒车雷达设计.doc

毕业设计任务书 姓 名： 闫杰锋 专 业： 机电一体化 班 级： 机电51102 设计课题：倒车雷达—单片机在超声测距 技术中的应用 指导教师：常多贵 电子信息工程系印制 二○一五年九月 摘要 随着社会经济的发展，交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅攀升。交通拥挤状况也日益严重，倒车撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人生伤亡和经济损失，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，超声波测距法是最常见的一种距离测距方法，本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统。 本文在查阅、分析国内外倒车雷达系统相关技术的基础上，结合必威体育精装版研究成果，对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，构建了倒车雷达预警系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，本设计采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块，相关部分附有硬件电路图、程序流程图。 关键词AT89C51超声波测距倒车雷达 目录 中文摘要 I 1绪论 1 1.1倒车雷达的研究背景和意义 1 1.2倒车雷达的发展过程及其现状 1 2系统设计方案 3 2.1测距系统设计思路 3 2.1.1超声波概述 4 2.1.2超声波测距原理 5 2.2控制系统设计思路 7 2.3显示报警系统的设计思路 7 2.4系统设计方案 8 3倒车雷达系统硬件设计 9 3.1超声波测距模块的设计 9 3.1.1超声波发射模块的设计 错误！未定义书签。 3.1.2超声波接收模块的设计 10 3.1.3温度补偿电路 13 3.2报警显示模块的设计 14 3.2.1蜂鸣器报警电路 15 3.2.2 LCD显示电路 15 3.3电源模块的设计 16 3.4复位和晶振电路模块 17 4系统软件的设计 19 4.1超声波发送子程序及超声波接收中断子程序 20 4.2测温子程序 21 4.3距离计算子程序 22 4.4显示报警子程序 23 6总结 26 致谢 27 参考文献 28 1绪论 近年来，随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，我国的汽车数量正逐年增加，我国开始进入私家车时代，汽车的数量逐渐增加，造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤，在公路、街道、停车场、车库等拥挤、狭窄的地方倒车时，驾驶员既要前瞻，又要后顾，稍微不小心就会发生追尾事故。增加汽车的后视能力，研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。安全避免障碍物的前提是快速、准确地测量障碍物与汽车之间的距离。基于此，本文所设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物的距离而设计开发的。该系统将微型计算机技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合，可检测汽车倒车，其障碍物与汽车的距离，并根据障碍物与车尾的距离远近实时发出报警。 1.1倒车雷达的研究背景和意义 随着汽车的迅速增加，停车难已经是个不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，则闯祸，烦事又烦人。“往后倒一点，再往后，打方向盘，打多了，回一点再倒，好，停。”相信一般的车主在停车场泊位时，都会遇到车辆保管员的“热情招呼”。车技纯熟的倒也与人工提示配合默契；车技一般、方向感较差的，就经常使负责指挥的那位人士高度紧张，脾气急躁的还少不了挤兑车主几句。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周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒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，提高驾驶的安全性。 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，只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意这就是倒车雷达的第一代产品。第二代：采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。这是倒车雷达系统的真正开始。倒车时，如果车后1.8米~1.5米处有障碍物，鸣器就会开始工作。鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。第三代：数码波段显示具体距离或者距离范围可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，