设计论文汽车倒车系统的设计.docVIP

毕业设计报告（论文） 题 目： 汽车倒车系统的设计 所 属 系： 自动化技术系 班 级： 电子0911班 摘 要 为了避免汽车倒车过程中发生碰撞，设计一种基于单片机的倒车雷达系统。通过测距方案选择，详细对比了激光测距、红外线传感器测距、毫米传感器测距、摄像系统测距、超声波传感器测距的优缺点，采用了超声波传感器测距的方案，详细介绍了超声波传感器的结构和基本工作原理。硬件电路包括单片机控制电路、超声波发射和接收电路、温度补偿电路、LCD显示电路、语音报警电路，同时也进行了相应的软件设计。设计的倒车雷达系统具有测距准确、可靠性较高、外围电路简单、实用性强等优点。 关键词 倒车雷达系统　超声波传感器测距系统　硬件电路 　 目录 1 前言 １ 2 测距方案选择 ２ 2.1 激光测距 ２ 2.2 红外线感器测距 ２ 2.3 毫米波传感器测距 ３ 2.4 摄像系统测距 ３ 2.5 超声波传感器测距 ３ 3 超声波测距系统设计 ４ 3.1 超声波传感器的结构 ４ 3.2 测距系统工作原理 ５ 3.2.1 测渡越时间测量法 ６ 3.2.2 测距系统的理论分析 ７ 4 系统硬件电路设计 ８ 4.1 超声波测距系统电路 ８ 4.2 单片机控制电路 ８ 4.2.1 单片机的选择 ８ 4.2.2 单片机最小系统电路 ９ 4.3 超声波发射和接收电路 １０ 4.4 温度补偿电路 １１ 4.5 LCD显示电路 １２ 4.6 语音报警电路 １３ 5 软件设计部分 １４ 5.1 流程设计 １４ 5.2 应用程序 １５ 6 结论 １９ 参考文献 ２０ 致谢 ２０ 随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降，越来越多的家庭拥有了私家车。在享受汽车给人们带来便利的同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。据初步调查统计，15％的汽车事故是由汽车倒车“后视”不良造成的。早期的倒车防撞仪可以测试车后一定距离范围的障碍物从而发出警报，后来发展到根据距离分段报警。随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高，对汽车倒车雷达的要求也越来越高。本文设计的基于单片机AT89C51的倒车雷达，采用美国DAL-LAS 半导体公司生产的DS18B20单总线型数字温度传感器进行温度补偿提高了测距精度，采用OC-MJ12232液晶显示模块对车距进行实时显示和 ISD4004语音芯片实现了倒车雷达语音报警的功能，并可以根据距离的不同做出不同的语音提示。由于采用了超声波专用集成电路芯片LM1812，有效地提高了系统的可靠性和稳定性。20世纪末21世纪初，经过几年的时间，随着技术发展和用户需求的变化，倒车雷达在几年的时间里大致经过了六代的演变。 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，只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意，不能算真正的倒车雷达，基本属于淘汰产品。 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1.8m～1.5m处有障碍物，蜂鸣器就会开始工作。蜂鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。但没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。 第三代：数码波段显示具体距离或者距离范围。这代产品比第二代进步很多，可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，在1.8m开始显示；如果是人，在0.9m左右的距离开始显示。这一代产品有两种显示方式，数码显示产品显示距离数字，而波段显示产品由3种颜色来区别：绿色代表安全距离；黄色代表警告距离；红色代表危险距离，必须停止倒车。 第三代产品把数码和波段组合在一起，比较实用，但安装在车内影响美观。 第四代：液晶屏动态显示。不用挂倒档，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离，色彩清晰漂亮，外表美观，可以直接粘贴在仪表盘上，安装很方便。不过LCD外观虽精巧，但灵敏度较高，抗干扰能力不强，所以误报也较多。 第五代：魔幻镜倒车雷达。结合了前几代产品的优点，采用了必威体育精装版仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知2m以内的障碍物，并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起，并设计了语音功能。因为其外形就是一块倒车镜，所以可以不占用车内空间，直接安装在车内后视镜的位置。而且颜色款式多样，可以按照个人需求和车内装饰选配。 第六代：专为高档轿车生产。第六代产品在第五代的基础上新增了很多功能：外观上看，比第五代产品更为精致典雅；功能上看，它除了具备第五代产品的所有功能之外