基于单片机的汽车倒车雷达设计与实现开题报告

毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现 院 系 名 称 : 汽车与交通工程系 专 业 班 级 : 学 生 姓 名 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 开题报告撰写要求 一、“开题报告”参考提纲 1. 课题研究目的 和意义 ； 2. 文献综述（ 课题研究 现状及分析）； 3. 基本内容 、 拟解决的主要问题 ； 4. 技术路线或研究方法； 5. 进度安排； 6. 主要参考文献。 二、“开题报告”撰写规范 请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求 。 字数应在 4000 字以上，文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程系 专业、班级 车辆 07-5 指导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 是否外聘 是否 题目名称 基于单片机的汽车倒车雷达的设计与实现 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 我国倒车雷达从 2000 年开始起步，从最处只是奔驰，宝马等高档车的专利，发展到现在成为许多轿车的标准配置。经过多年的发展，倒车雷达系统已经历经了六代技术改良 第一代：倒车时通过喇叭提醒。“倒车倒车请注意！”，想必不少人还记得这个声音。这就是倒车雷达的一代产品，现在只有小部分商用车还在使用， 只要司 机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意。从某种意义上说，它对司机并没有直接的帮助，不是真 正的倒车雷达。 第二代：采用蜂鸣器产生不同声音来提示驾驶员。 这是倒车雷达系统的真正开始。倒车时，如果车后 1.8 米 1.5 米处有障碍物，轰鸣器就会开始工作。轰鸣声越 急， 表示车辆离障碍物越近 。 第三代：数码波段显示的倒车雷达系统。 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 1.8 米开始显示；如果是人，在 0.9 米左右的距离开始显示 。 第四代：液晶荧屏动态显示。 这一代产品有一个质的飞跃，特别是荧 屏显示开始出现动态显示系统。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 。 第五代：魔幻镜倒车雷达。 结合了前几代产品的优点，采用了最新仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知 2 米以内的障碍物，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，是目前市面上最先进的倒车雷达系统 。 第六代：整合影音系统。 全新无线液晶倒车雷达，融无线连接、 倒车雷达、彩色液晶 显示、 BP警示音、于一体。由于普通倒车雷达安装时，从车后雷达主机到车前仪表台上显示器要布一条线，这样要拆装车内的装饰板、胶条等，非常不方便。现在最新推出的第六代无线液晶倒车雷达，一举解决此问题，车后主机和显示器之间无线连接，方便快捷。更可在大最新推出的第六代无线液晶倒车雷达，一举解决此问题，车后主机和显示器之间无线连接，方便快捷。更可在大巴、卡车等车身长的车上使用，使安装更容易 根据资料分析 ,倒车雷达市场前景很好 ,需求量越来越大。 （ 1） 汽车销量增加。据报道， 2006 年我国汽车的销量分别超过 700 万辆，增幅达 到 25%。保守考虑， 2007 年汽车市场需求量将在 800 万辆左右，有望达到美国销量的一般，并有可能超过德国，成为仅次于美国的全球第二大汽车市场。汽车销量的增加，必然导致倒车雷达需求量的增加。 （ 2） 车位少，停车难。单位和个人拥有车辆的增加使得市区和住宅小区停车位的紧张，停车越来越困难，碰撞时有发生。倒车雷达的使用有助于减少停车碰撞事件的发生。 （ 3） 女性驾驶员的增多。多数女性驾驶员由于个子小或是胆子小，停车时会非常紧张，因此越来越多的女性驾驶员开始喜欢上倒车雷达 （ 4） 城市街道交通拥挤。随着汽车市场的繁荣，城市街道的行车越来越 拥挤，倒车雷达，尤其是多探头倒车雷达不仅能在倒车，泊车时提供倒车信息，还可以在行驶时提供前后左右的 信息，有助于安全驾驶 迄今为止，在倒车雷达的研究中，国内外许多学者均着眼于测距传感器的研究。目前测定汽车安全距离的技术主要有超声波测距、激光测距、微波雷达测距以及 CCD 摄像系统测距等几种方式。超声波测距是利用其反射特性来实现的，激光测距对外界自然环境敏感，具体的测距方式有连续波和脉冲波两种，微波雷达测距是利用目标对电磁波的反射特性来发现目标并测定其位置的，容易受电磁环境干扰 综上所述，由于超声波测距主要用于 短距离测量，且超声波传感器的成本较低，环境适应性好，所以目前的倒车雷达一般采用超声波测距方式。 目前越来越多的汽车装有驾驶辅助装置一倒车雷达。开始的倒车防撞仪可以测得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。前两个阶段的倒车雷达一般功能较简单，随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要前两个阶段的倒车雷达一般功能较简单，随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性，不仅要求能连续测距并显示障碍物距离，而且要求它采用不同的声音报警来提示，驾驶员，以使驾驶员全神贯注地注视场景。超声波测距是倒车雷达所采用 的主要方式。超声波频率越高，其衰减越快， 倒车雷达能够在驾驶员视野的死角处，通过声音、数据、图像等形式为驾驶员提供信息和警示来告知驾驶员周围障碍物的情况，使驾驶员能够更清楚的了解周围障碍物的情况，对驾驶员的起步、泊车、倒车等环节有很大帮助，提高了驾驶的安全性。因此，研究高性能的汽车倒车雷达是有其现实的意义。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 为避免汽车在倒车过程中发生碰撞，设计了一种基于单片机的倒车雷达系统。介绍了超声测距的基本原理，阐述了倒车雷达系统的结构组成、硬件电路设计以及软件设计，倒车距 离采用 LCD进行实时显示，并通过报警电路做出提示。 该系统由单片机控制电路、超声波发射和接收电路、 LCD 显示电路以及报警电路等几部分组成。单片机是整个系统的核心部件，协调各部分电路的工作。单片机在超声波信号发射的同时开始计时，超声波信号在空气中传播，遇到障碍物后发生发射，反射的回波信号经过处理后 输入到单片机的外部中断口产生中断，单片机停止计时。通过单片机可得到超声通过单片机可得到超声即可求得车体与障碍物之间的距离。 系统配置了两路超声波电路，保证两路超声波信号同时发射，分别用两个中断口来接收回波信号，从而分 别测出两路倒车距离。倒车距离显示的是两路测距值中的最小值，在达到设计要求的最小距离时系统产生报警。 三、技术路线（研究方法） 汽车倒车雷达系统结构框图 硬件设计和软件设计两部分。硬件系统主要由单片机控制电路、超声波和接收电路、 LCD 显示电路及报警电路等五部分组成。系统应用软件采用模块化设计思想，可对各子程序分别进行设计和调试，然后将调试好的子程序块链接起来进行统调。系统软件模块划分为超声波测距模块、LCD 显示模块和报警模块等几大功能模块。系统主控制器单片机实现如下基本功能： 1、控制超声波的收发 2、实时的 LCD 显示 3、语音报警功能 汽车倒车雷达的程序： 1、 LCD 显示模板：包括初始化子程序、写入子程序以及读入子程序等部分 2、超声波测距模块：分为温度补偿子程序、超声波发射子程序、超声波链接子程序以及距离计算子程序等部分 3、报警模块：录音子程序、放音子程序以及停止子程序等部分 4、主模块：包括系统的初始化以及各子程序的调度管理等部分 本系统的主要技术指标如下： (1)测距范围：小于 350cm； (2)距离显示分辨率： 1cm； (3)测距误差：小于 5； (4)实 时显示倒车距离； (5)蜂鸣器报警功能： 四、进度安排 2011.3.1 2011.3.11 查阅文献、撰写开题报告 2011.3.12 2011.3.27 系统总体设计 2011.3.28 2011.4.13 系统硬件设计 2011.4.14 2011.5.1 系统软件设计 2011.5.2 2011.5.10 系统测试 2011.5.11 2011.5.31 撰写系统设计说明书 五、 参考文献 1 胡凤忠 ,赵广复 .基于 AT89C2051 单片机的汽车倒车 雷达设计 J.计算机测量与控制 ,2010,18(5): 1174-1175 2 王锦坚 ,洪添胜 .基于 LIN 总线的倒车雷达系统的设计与实现 J.微型机与应用 ,2010,(5):58-61 3 黄丽萍 ,和军平 ,倪龙 ,林廖军