2025《基于单片机和超声波测距技术汽车安全防撞预警系统设计与实现》19000字.docVIP

PAGE

PAGE1

基于单片机和超声波测距技术汽车安全防撞预警系统设计与实现

摘要

随着当前我国特色社会主义经济的高速健康增长与持续发展以及城乡居民群众物质精神生活条件水平的不断得到改善与逐步提高,我国小型乘用车的事故数量正在呈逐年快速速度递增,各类道路交通安全事故也频繁爆发,其中大部分事故均为小型乘用车发生碰撞事故引起的交通事故。为此本文联合研究人员设计了一种以先进的汽车超声波自动测距控制技术和at89c51单片机控制技术为基础研究研制核心的新型纯电汽车自动驾驶防撞道路监测安全预警系统,以期使其能够大大提高新型电动汽车在高速道路上正常运行时的驾驶安全性,减少发生道路上的交通事故。该定位预警系统根据汽车超声波防撞测距的基本原理,以at89c51为主要技术控制核心,设计了一套新型的智能汽车射频超声波自动防撞测距监控定位预警系统,主要技术特点就是将汽车单片机射频自动控制预警模块、超声波防撞测距预警模块、蜂鸣器自动定位预警显示模块、4位射频数字信号摄像管自动定位显示预警模块等几个预警模块有机地直接结合在一起来,通过自己自主编写的的akeilc51.c归档文件导入方式即可来直接自动实现汽车测量到的距离,当汽车测量到的距离远远达到大于预警阈下限值时,并自动发布相关预警位置信息。本次项目设计的一个技术系统核心模块就是利用超声波高频测距传感模块,其他的一些相关技术模块也是在利用超声波高频测距传感技术的理论基础上不断扩充发展起来的,测距传感模块就是一种利用高频超声波的测距传感器。该安全系统设计能够有效地大幅提高机动车辆在高速行进安全路径过程中的驾驶安全性,构筑保护汽车安全的巨大空间。

关键词：超声波传感器；测距；防撞；预警；AT89C51

目录

TOC\o1-3\h\u276921.绪论 4

44531.1课题研究背景及意义 4

230031.2国内外安全防撞预警系统的研究现状 4

325841.3论文的主要内容 5

238101.4元件的选用与概述 5

149792.超声波传感器的发展及其测距原理 7

235242.1超声波的起源及其发展 7

123562.2超声波类型与特性 8

58962.2.1超声波类型 8

201652.2.2超声波传播特性 9

236492.3超声波测距原理 11

272023.安全防撞预警系统的设计 12

237913.1系统整体设计方案 12

119453.2HC-SR04超声波模块 14

413.2.1结构及其特点 14

112113.2.2超声波模块的性能 14

112473.2.3超声波模块接口及其原理图 15

143593.3按键输入电路 16

278623.4数字显示模块 17

15713.5预警模块 18

25723.6AT89C51单片机控制模块 20

275403.6.1AT89C51单片机 20

105343.6.2外部晶振模块与电源模块及复位电路 20

31024.安全防撞预警系统的程序设计 22

24564.1超声波模块的编程 23

291124.1.1超声波模块I\O分配 23

237144.1.2超声波模块程序编辑 24

90134.2数字显示模块的编程 30

97214.2.1 数字模块I\O分配 30

53464.2.2数字模块程序编辑 30

129254.3按键模块 31

273534.3.1I\O分配 31

239804.3.2按键模块程序编辑 31

8105.结论 35

11784参考文献 37

11658附录A实物图 39

27799附录B主程序 40

1.绪论

1.1课题研究背景及意义

背景：

在刚刚进入过去20~30年中,人们主要将新的注意力重点放在了安全汽车的被动和汽车安全性能这两个主要方面,例如,在安全汽车前部或后部部分设置安全保险杠、在安全汽车的车身外壳四周部分设置某种类型具有一定弹性的复合材料、在其与汽车内部或其它相关的零部件之间安装各类不同形式的安全汽车被动安全带和汽车安全气囊等等,以便于有效减轻汽车碰撞对人和汽车本身造成的巨大危害。安装一个防撞式的汽车保险杠固然已经可以在某些一定程度上彻底降低本车碰撞对本辆汽车本身产生的直接损坏,却可能使得它仍然无法彻底消除对被本车碰撞周围物体的直接损害;另外,车上还没有安装了一个主动安全气囊保护系统,在某些可能还会发生重大意外车祸的特殊情况下并未必然就能有效地地保护车内和车外乘车车上工作人员的安全。所有这些被动的安全事故防护管理措施均可能无法真正从根本上得到缓