基于51单片机超声波测距汽车防撞系统的设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析1

2设计方案遴选1

2.1测距工具的选择1

2.2单片机的选择1

2.3系统框图设计2

3产品硬件设计3

3.1系统原理图3

3.2STC89C51单片机核心电路设计3

3.3按键电路设计4

3.4数码管显示模块电路4

3.5HC-RS04超声波模块电路5

3.6语音播报模块电路5

4产品软件设计6

4.1主程序流程图6

4.2数码管显示程序设计7

4.3报警程序设计7

4.4按键程序设计7

5产品使用说明8

5.1产品装配图8

5.2产品调试9

5.3产品功能介绍及使用说明10

6产品设计技术标准10

参考资料11

附录12

附录1元器件清单12

附录2电路原理图13

I

湖南商务职业技术学院毕业设计

附录3PCB设计图14

附录4产品实物图15

附录5主程序代码16

II

湖南商务职业技术学院毕业设计

基于51单片机超声波测距汽车防撞系统的设计与制作

1产品功能分析

此次产品设计主要从三个部分来完成，包括数码管显示、单片机系统、

超声波发射和波接收电路。通过单片机对超声波和超声波转换模块实现控

制。采用通用型、廉价的STC89C51单片机作为本产品的控制平台，运用相

关专业知识对超声波测距仪进行功能的实现。产品使用STC89C51/52单片机

为主控制器，数码管显示测量距离，三极管驱动数码管，超声模块HC-SR04

的距离测量一般在0.02m~5.5m，其距离可通过按键更改，语音实时播报当前

距离，可以当汽车倒车雷达使用。当汽车后面有物体阻挡时，汽车很难控

自身倒退速度，以及判断倒车距离，由于判断的失误，导致汽车发生碰撞。

所以我们需要人为预防此类情况的发生，所以驾驶者在一边知道后方距离，

一边倒车，可以很好地通对距离的判断来控制自己车的速度，从而安全倒

车。这样不仅降低了碰撞事故的发生，也得安全性增加。

2设计方案遴选

2.1测距工具的选择

1.激光测距，使用激光测距可以通过脉冲法来对距离进行测量：发射激光

的同时记录激光往返的时间，当需要计算两者之间的距离时，我们就用光的速

度乘以往返的时间在乘以0.5，得出的结果就是两者距离，但是激光测距当遇

到下雨天时，容易受到些许干扰，它数据的精确在于于环境要求的严格。

2.超声波测距，因为超声波测距它是不用接触的，其成本便宜，结构简单，

它也能够在特定场合及恶劣环境下使用。这是一种利用电子技术，结合超声波

特性，光电感应来达到非接触式的测距方法。一个好的倒车系统设计，也需要

我们从零件的性价比，以及兼容实用性去考虑。

所以我们本次设计采取超声波测距

2.2单片机的选择

方案一、使用AT89C51主要性能：可以兼容其它的单片机

AT89C51是一款低功耗、高性能CMOS8bit微控制器，具有系统可编程的

8KFlash存储器。采用美国Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，完全兼

容工业80C51产品指令和引脚。片上Flash可以让程序存储器在系统可编程，

也适合于常规编程器。在单芯片上，配合灵巧的8位CPU，以及在系统中可编程

1

湖南商务职业技术学院毕业设计

的Flash，使得AT89S51为众多嵌入式控制应用系统提供了