电子工程学院创新项目申请书(模版).doc

项目编号电子工程学院创新项目申请书（样本）项目名称：基于单片机的无线倒车后视系统 .项目成员： XXXX XXXXX XXXXXX . 项目联系人： XXXX .所在班级： 2011029140 .申请日期： 2014年9月15日 .电子工程学院 二一年六月制一、基本情况1项目情况项目名称基于单片机的无线倒车后视系统项目来源学院发布 学生自拟起止时间2014年9月 至 2015年6月2项目组成员（3人）（说明：明确技术分工）姓名性别学号电话主要负责内容黄黄男20110291400218547213000单片机控制程序晓明男20110800102318547213000收发等外围电路设计晓晓男20110291400318547213000原理图及硬件实物制作3. 经费预算材 料 费： 200 元资 料 费： 50 元其 他： 50 元共 计： 300 元二、项目方案1研究目的、意义及预期成果：I.研究目的 （说明：1.简述项目运用范围；2.简述项目实现与所学理论知识的结合）（1）研究一种汽车倒车雷达预警系统。该系统在常见的汽车倒车预警装置的基础上采用计算机控制技术和超声波测距技术，通过显示障碍物与汽车的距离并根据其距离远近实时发出报警，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，提高了驾驶安全性。 （2）在研究汽车倒车雷达预警系统过程中，运用理论分析、电路设计和计算机仿真等研究手段，完成了倒车雷达预警系统硬件和软件的设计，进行了系统的计算机仿真，丰富了理论知识的理解与实践 II.研究意义 （说明：项目的重要性、必要性，（实用性、理论实践）随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降，越来越多的家庭拥有自己的汽车。在享受汽车给我们带来的便利同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。一方面汽车的数量逐年增加，公路、街道、停车场和车库拥挤不堪，可转动的空间越来越少;另一方面，新司机及非专职司机越来越多，因倒车引起的纠纷越来越多，车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生。在2006年汽车事故的发生比例中，倒车引起的事故占28%，倒车己成为令人们头痛的一项任务，即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。据统计危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%。改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注，人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求，希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便，消除驾驶中的不安全因素，可将车快速准确地停放到指定的位置。III.预期成果（说明：1.能实现的功能；2.成果形式（软件、硬件或软硬件结合）；3.指标（数据）本设计最终设计出以汇编语言控制，基于单片机的可后视倒车雷达。采用了超声波专用集成电路芯片LM1812,集成化的实现超声波的发射接收，利用超声波在空气中中的传播速度及传播时间计算与障碍物的间距；采用DS18B20单总线型数字温度传感器进行温度补偿，随时随地更改超声波的传播速度，提高了测距精度；采用数码管显示间距，对车距进行实时显示；采用蜂鸣器实现了倒车雷达语音报警的功能,可以根据距离的不同做出不同的提示。基本做到对汽车倒车时状态的时时监控，能以声音和LED二极管告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车和启动车辆时前后左右探视所引起的困扰，帮助驾驶员扫除视野死角和视线模糊的缺陷，提高安全性，避免不必要的麻烦。当距离远于10m，数码管无显示、蜂鸣器不工作；当距离从10m开始接近，数码管实时显示四组超声波传感器最小数据，蜂鸣器开始由缓到急的鸣叫；当距离小于0.5m时，蜂鸣器长鸣警告。2. 具体实现方法：（可附页）（说明：1.原理框图说明； 2.实现方案分析；3.分模块简述功能； 4.软件流程分析；5.要求有图表、分析和流程）发射接收一、原理框图及说明图1 原理框图1、启动电路，检测环境温度，计算超声波声速；2、按照一定规律发生超声波，等待反射，计算发生接收时间间隔；3、显示距离、蜂鸣器报警；二、模块功能（1）超声波传感器模块图2 超声波传感器安装采用收发一体式超声波传感器。在汽车后保险杠上安装4 个超声波传感器探头,倒车时由控制电路轮流让每个探头发射一束超声波脉冲串并判断有没有回波, 有回波则计算距离, 取与障碍物最短的那个距离用于显示和声音警示。图3 LM1812电路图采用超声波发射接受专业集成电路LM1812。如图3所示，当LM1812的8脚为高电平时,LM1812 处于发射模式;当8 脚为低电平时,LM1812处于接收模式，通过单片机控制，简化硬件设计。（2）蜂鸣器报警电路用蜂鸣器的发声频率来反映当前距离障碍物的距离，如图4所示，当距离越近，蜂鸣器频率越高，当距离小于一定值时，蜂鸣器长鸣作为停车警示。图4 蜂鸣器电路图（3）后视模块采用数码管显示与障碍物之间的距离。对超声波测得的距离数据实时显示，根据超声波传感器的精度（厘米级），使用00.00m格式显示，最低位为cm级，达到超声波传感器的精度。（4）温度补偿电路声波传播速率与温度有关。有公式可得：C为声波在介质中的传输速率; t为超声波发射到超声波返回的时间间隔。声波在空气中传输速率为: 式中: 环境温度T为绝对温度;0下超声波速度 。温度补偿电路采用了DS18B20单总线型数字温度传感器，如图5所示。单总线即只用一根信号线来传输数据,而且数据传输是双向的,单总线具有“线与”功能,连接方便,便于扩展。DS18B20集温度测量、A/D转换于一体。在测距前首先测量温度以计算出较为准确的声速，以用在进行接下来的超声波测距。图5 DS18B20封装及引脚图三、单片机控制编程 本设计的MCU采用的是DIP（Dual In-line Package塑料双列直插式）封装的AT89C51高性能8位单片机。AT89C51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口利用单片机对测量的数据进行统一收集、处理。采用模块化程序编译，包括以下模块：主程序、测温及声速修正子程序、T0中断子程序、距离计算子程序、数码管显示子程序、报警子程序。程序框图如图6所示。图6 单片机软件设计数码管显示3. 研究进度及安排：（说明：合理安排、留出测试与改进时间和撰写结题报告时间）（1）第一阶段（56周）：完成超声波传感器电路、蜂鸣器报警电路、显示电路与温度补偿电路的电路硬件设计，并对其进行统一布局（3）第二阶