超声波倒车雷达系统.docVIP

*****职业技术学院 毕业论文 题 目： 系 别： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 摘要 2 1 绪论 4 1.1倒车雷达研究的背景 4 1.2 设计的意义 4 1.3目前国内倒车雷达的发展现状 4 2超声波测距及硬件选择 6 2.1超声波 6 2.2.1认识超声波 6 2.2.2 超声波测距原理 6 2.2.3 利用超声波测距 6 2.2系统硬件电路方案 7 2.1.1超声波传感器的选泽 8 2.1.2 单片机的选择 8 3 硬件设计 9 3.1 超声波发射电路 9 3.2 超声波接收电路 10 3.3电源电路 11 3.3.1电源电路分析 11 3.3.2 5V电源电路 11 3-4 显示电路 12 3-5 报警电路 12 3.6 温度补偿电路 13 3.7 键盘电路 13 4 系统软件设计 15 4.1 软件设计的总体设计框图 15 4.2 程序设计 16 4.2.1 主程序 16 4.2.2 显示子程序 17 4.3.2 外部中断子程序 18 4.3.3超声波发生子程序 19 4.3.4 超声波接收子程序 19 总结 21 致 谢 22 参考文献 23 附录1 24 摘要 随着我国经济的快速发展，交通运输车辆及私家用车的不断增加，不可避免的交通问题瞬时成为人们关注的问题。其中由于倒车事故发生的频率高，已引起了社会和交通部门的高度重视。倒车事故发生的原因是多方面的，造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。而倒车事故给车主带来许多麻烦，不仅经济上，更有人身伤害，例如撞上别人的车，如果伤及儿童更是不堪设想，基于此基础，汽车高科技产品中，专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生，倒车雷达的加装可以解决司机的不少麻烦，大大减少了倒车事故的发生。由于存在视觉盲区，无法看清楚车后状况，司机在倒车时很容易发生事故。为了减少带来的损失，需要有一种专门帮助司机安全倒车的装置。目前市场上用于辅助司机倒车的装置主要有：语音告警装置、后视系统以及倒车雷达等。语音告警装置用于播放提示语以提醒车后的行人注意避让正在倒车的汽车。这种装置价格便宜且使用方便，缺点是只能对车后的行人起告警作用，对于其他障碍物则不起作用，所以其应用范围有限。后视系统是由视频捕捉装置和视频播放装置组成，通过视频司机可以很直接地看到车后的障碍物。由于这类装置的价钱较高，目前还没有普及。 倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置，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，解除了驾驶员泊车和启动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。工作时，超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲，给测量逻辑电路提供一个短脉冲。最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理，自动计算出车与障碍物之间的距离。本文根据声波在空气中传播反射原理，以超声波换能器为接口部件，介绍了基于AT8951单片机的超声波测距器。该设计由超声波发射模块、信号接收模块、单片机处理模块、数码显示以及声光告警显示模块等部分组成，文中详细介绍了测距器的硬件组成、检测原理、方法以及软件结构超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的在水中传播距离远，可用于测距，测速，清洗，焊接，碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性，目前腹部超声成象所用的频率范围在 25MHz之间，常用为33.5MHz（每秒振动1次为1Hz，1MHz=106Hz,即每秒振动100万次，可闻波的频率在16－20，000HZ 之间）。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2超声波测距是单片机控制超声波传感器发射出超声波束，遇到障碍后返回，然后接收它的回波，利用发、收过程中产生的时间差，就可以计算出前方物体离超声波传感器的实际距离。1、超声波发生器为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动