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汽车倒车雷达系统的设计 班级：07电子信息工程1班 姓名：谭小飞 指导老师：刘宗良 宋双 第1章 绪论 1.1 课题研究的背景和研究内容 1.2设计的意义和要求 1.3目前国内倒车雷达的发展现状 第2章 总体设计方案 2.1.1超声波测距原理 超声波测距是通过不断 检测超声波发射后遇到障碍 反射的回波，从而测出发射 和接收回波的时间差t，然后 求出距离S=Ct/2，式中的C为超声波波速。 2.2测量和控制方法 声波在其传播介质中被定义为纵波。当声波受到尺寸大于其波长的目标物体阻挡时就会发生反射；反射波称回声。假如声波在介质中传播的速度是已知的而且声波从声源到达目标后返回声源的时间可以测量得到，从声波到目标的距离可以精确的计算出来。这就是本系统的测量原理。 第3章 硬件设计 硬件电路 超声波发射电路 超声波检测接收电路 超声波显示及 控制部分电路 超声波接收电路 超声波接收电路包括超声波接收探头、信号放大电路及波形变换电路三部分。超声波探头必须采用与发射探头对应的型号，关键是频率要一致，本设计采用与发射端同型号的压电式超声波传感器，否则将因无法产生共振而影响接收效果，甚至无法接收。由于经探头变换后的正弦波电信号非常弱，因此必须经放大电路进行放大。 超声波显示及控制部分电路 AT89C51单片机的原理及工作特点 5l系列单片机中典型芯片(AT89C51)采用40引脚双列直插封装(DIP)形式，内部由CPU，4kB的ROM，256 B的RAM，2个16b的定时／计数器T0和T1，4个8 b的I/O端I：IP0，P1，P2，P3，一个全双功串行通信口等组成。特别是该系列单片机片内的Flash可编程、可擦除只读存储器(E~PROM)，使其在实际中有着十分广泛的用途，在便携式、省电及特殊信息保存的仪器和系统中更为有用。 单片机实现测距原理 单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差t，然后求出距离S＝Ct/2，式中的C为超声波波速。限制该系统的最大可测距离存在4个因素：超声波的幅度、反射的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。为了增加所测量的覆盖范围、减小测量误差，可采用多个超声波换能器分别作为多路超声波发射/接收的设计方法。由于超声波属于声波范围，其波速C与温度有关 压电陶瓷超声波传感器 家用电器及其它电子设备的超声波遥控装置；超声测距及汽车倒车防撞装置；液面探测；超声波近接开关及其它应用的超声波发射与接收。 稳压电源电路 在各种电子设备中，直流稳压电源是必不可少的组成部分，它是电子设备唯一的能量来源，稳压电源的主要任务是将50Hz 的电网电压转换成稳定的直流电压和电流，从而满足负载的需要，直流稳压电源一般由整流、滤波、稳压等环节组成。 其中，变压器将交流电源（220V/50Hz）变换位符 合整流电路所需要的交流电压；整流电路是具有但方向导电性能的整流器件，将交流电压整流成单方向脉动的直流电压；滤波电路滤去单向脉动直流电压中的交流部分，保留直流成分，尽可能供给负载平滑的直流电压；稳压电路是一种自动调节电路，在交流电源电压波动或负载变化时，通过此电路使直流输出电压稳定 。 超声波测距仪显示模块电路如上图所示。通过单片机的25、26、27、28四个管脚的信号控制四个三极管的B极，利用三极管的开关特性，实现数码管的点亮，从而实现动态显示。采用LED 动态显示，数据经过PIC 芯片的计算后传到LED上，显示精度是厘米。 显示电路原理 温度测量电路 由于超声波的传播速度V受到空气中的温度、湿度、压强等因素的影响，其中温度的影响最为突出，温度每升高1℃，速度增加约0.6m/s。因此在测量精度要求很高的场合，应通过温度补偿对超声波的传播速度进行校正，以提高测量精度，减小误差。 键盘控制电路 此键盘与单片机P2口四个引脚相接，用于对报警距离进行设定。其中S1表示“确定”按键；S2表示“减一”；S3表示“加一”、S4表示循环移位，对不同位置进行选择。驾驶员可以根据自身要求对报警距离进行设定，从而大大提高了驾驶的安全系数。 第4章 软件设计 声光报警 模块 运算结果 处理模块 发射接收 控制模块 按键扫描 模块 数码管显 示模块 系统初始 化程序 系统各功 能模块 （1） 系统初始化模块：即系统刚上电的时候对系统的各个引脚的电平分配和对各寄存器的初值赋值。 （2） 数码管显示模块：通过该模块的设计能够让所测得的距离显示在数码管上。 （3） 按键扫描模块：此模块用来通过键盘控制倒车雷达的工作。 （4） 发射接收控制模块：发射控制模