【毕业设计】汽车倒车雷达防护系统的设计缩写稿

汽车倒车雷达防护系统的设计信工111班郝艳红指导教师谭歆（陕西科技大学职业教育师范学院陕西西安710021）摘要随着我国经济飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。这些事故常常给驾驶员带来许多麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。倒车雷达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。为此，设计了以单片机为核心，利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。它可以提醒驾驶员进入警戒区域，同时进行声光报警。无须占用司机的视觉资源，使司机可以把全部注意力用于观察车前及车旁的路况。超声波发射部分由AT89C51单片机产生高电平信号，触发测距模块；系统接收部分由接收探头拾取反射回来的信号，当接收电路接收到反射信号就中断AT89C51的计数器，停止计数，从而得到超声波从发射到接收信号的时间差，进而计算出车与后方障碍物之间的距离，指导司机安全倒车。关键词倒车雷达，超声波，单片机DESIGNOFVEHICLEREVERSINGRADARPROTECTIONSYSTEMABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFTHEECONOMYOFCHINA,MANYPEOPLEHAVETHEIROWNCARSTHEN,THEACCIDENTSTHATCAUSEDBYPARKINGANDREVERSINGWILLBEINCREASINGLYCOMMONTHESEACCIDENTSOFTENBRINGMANYTROUBLESTODRIVERSATTHISTIME,THEREVERSERADARCOMESOUTTOHELPDRIVERSTOPARKANDREVERSETHEREVERSERADARASETOFSAFETYASSISTANTINSTALLATIONAPPLIEDONAUTOMOBILEPARKINGALSO,ITCANTELLDRIVERSTHATTHEREAREMANYOBSTACLESAROUNDTHEMBYVOICEORVISUALDISPLAYSO,THISDESIGNISAKINDOFREVERSERADARSYSTEMBASEDONSCM,USINGULTRASONICTOMEASUREDISTANCEITCANREMINDDRIVERSTHATTHEYHAVEENTEREDWARNINGAREAASWELLASACHIEVEAUDIBLEANDVISUALALARMWITHTHEHELPOFTHERADAR,DRIVERSAREABLETOFOCUSONOBSERVINGTHESITUATIONAROUNDTHEROADSWITHOUTOCCUPYINGTHEDRIVERSVISUALRESOURCESULTRASONICLAUNCHSECTIONPRODUCESHIGHLEVELSIGNALTOTRIGGERRANGINGMODULETHROUGHAT89C51THESYSTEMRECEIVINGPARTRECEIVESREFLECTEDSIGNALBYTHESENSORWHENTHERECEIVERCIRCUITRECEIVESREFLECTEDSIGNALS,ITWILLINTERRUPTAT89C51COUNTERTOSTOPCOUNTINGASARESULT,ITCANGETTHETIMEDIFFERENCEFROMTRANSMITTINGTORECEIVINGSIGNAL,ANDTHENCALCULATETHEDISTANCEBETWEENTHEOBSTACLESITCANTHUSGUIDINGDRIVERSTOBACKACARSAFELYKEYWORDSREVERSERADAR,ULTRASONIC,SCM1课题背景和意义近年来，随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，公路上、停车场上的汽车越来越多，交通也越来越拥挤。由于空间的有限性，汽车在公路上行驶或者出入停车场时，其倒车、转弯的几率大大增加，而驾驶员的视线由于受到限制，尾撞和刮擦事故时有发生。据相关调查统计15的汽车碰撞事故是因倒车时汽车的后视能力不良造成的。因此，增加汽车的后视能力，研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。安全避免障碍物的前提是快速，准确地测量障碍物与汽车之间的距离。为此，本文设计了以单片机为核心，利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。2系统总体介绍本次设计选用单片机AT89C51为主控制芯片，用超声波测距模块HCSR04来实现测距功能，并进行信息的采集，经过单片机内部处理以后，进行数据计算，再将得到的数据进行存储，同时送入显示模块进行显示，由单片机控制蜂鸣器以及LED灯进行相应的报警提示。系统的总体框图如图1所示。障碍物超声波发射电路超声波接收电路单片机LCD显示电路报警电路温度补偿电路图1系统的总体框图3系统硬件设计报警器利用超声波回波测距，测量车后一定距离内的物体，并以单片机作为中央控制单元。这种超声波雷达可及时显示车后障碍物的距离并报警，以警示司机不同程度的紧急状态。31发射电路的设计超声波传感器的发射电路主要由方波发生芯片，40KHZ的晶振和MAX232芯片构成，单片机给方波发生芯片触发信号后，方波发生芯片开始工作，产生40KHZ的方波信号，电平转换芯片MAX232将TTL电平转换成可以驱动振荡器的高电压，进而产生所需的40KHZ的超声波。32接收电路的设计本设计中HCSR04测距模块内部所选用的TL740C芯片采用了前置放大电路，带通滤波电路，后级放大电路。将接收到的波形经过整形、积分、检波、滤波和限幅放大等实现接收超声波的功能。当距离较远时，回波信号会非常微弱，转换后的信号电平幅值很小，故要经过若干级放大，使输出功率达到一定要求，并且为了防止信号出现较大的失真，接收电路可以保证有4MHZ的带宽。放大后的交流信号送入比较器后输出一个方波信号，并使触发器触发，向CPU发出中断请求。在中断服务程序中，读取计数器的计数值，结合温度补偿后的声速计算出测距仪距离障碍物的距离。4系统软件设计本系统的主要功能为发送超声波、对回波进行检测、计算测量距离、显示测量距离、声光报警等。软件包括主程序、超声波发射子程序、INT0中断服务程序、定时器T0溢出中断程序四个主要模块组成。5总结按照任务书的要求，在查阅了一些相关的参考资料后，通过几番努力，终于完成了“汽车倒车雷达防护系统的设计”，此模拟系统已经基本达到了预期的目标，实现了既定的功能。系统采用了单片机AT89C51，充分利用了其丰富的片上资源，使得系统功能丰富。使用的外围芯片减少，提高了系统可靠性。本文提出的倒车雷达设计方案硬件电路简单，已经实现了设计的基本功能，具有性能好、成本低的优点。但是该系统还所测得的数据还是存在一定程度的误差，总结其差生误差的原因为在单片机存储标志时间时，由于是整数存储，所以标志时间以四舍五入原则进行存储，造成标志时间与实际时间非完全相同，使单片机进行比对运算后存在误差，表现为蜂鸣器报警时间与预期的报警时间不同。参考文献1杨居义,马宁,靳光明单片机原理与工程应用M北京清华大学出版社,