基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计文献综述

1、文献综述超声波是一种振动频率高于声波的机械波1，它具有频率高，波长短，绕线现象小，特别是方向性好，能够成为射线定向传播等特点。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速，方便，计算简单，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实时的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。超声波检测技术作为无损检测技术的重要手段之一2，在其发展过程中起着重要的作用，它提供了评价固体材料的微观组织及相关力学性能、检测其微观和宏观不连续性的有效通用方法。由于其信号的高频特性，超声波检测早期仅使用模拟量信号的分析，大部分检测设备仅

2、有a扫描形式，需要通过有经验的无损检测人员对信号进行人工分析才能得出正确的结论，对检测和分析人员的要求较高，因此，人为因素对检测的结果影响较大，波形也不易记录和保存，不适宜完成自动化检测3 4。由于超声波的速度相对于光速要小的多，其传播时间就比较容易检测5，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。超声波测距是一种利用声波特性，电子计数6，光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。超声波测距在某些场合有着显著的优点，因为这种方法是利用计算超声波在被测物体与超声波探头之间的传输来测量距离的，因此它是一种非接触式的测量，所以它就能够在某些特定场合和环境比较恶劣的

3、情况下使用。超声波是一种频率超过 20khz 的机械波7。超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基本物理特性反射、折射、干涉、衍射、散射。超声波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特点，可产生较大力量，并且在不同的媒质介面，超声波的大部分能量会反射。利用超声波检测往往比较迅速，方便，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，主要应用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：液位、井深、管道长度等场合。基于at89c51单片机倒车防撞报警系统由单片机内部系统，外部测距系统，报警系统等组成，其中外部测距系统设计是该设计的主要环节。测距有多种方式，比如，激光测距，微波测距，

4、红外线测距和超声波测距等。但是，超声波测距不失为一种简单可行的方法8 9 10。一、 系统硬件电路的设计汽车倒车防撞报警系统主要由自动测距系统、中央处理机、控制系统、距离显示和报警设置及辅助单元等部分组成11。atmel公司at89c51单片机，是一种低功耗、高性能、片内含4kb，flashrom的8位cmos单片机，工作电压范围为2.76v(实际使用+5v供电)，8位数据总线。它有一个可编程的全双工串行通信接口，能同时进行串行发送和接收。通过exd引脚（串行数据接收端）和txd与外界进行通信。本超声波测距系统以at89c51为中央处理器，其系统原理框图如下。系统上电工作后，由脉冲发生器发出脉

5、冲信号，该脉冲信号一方面通过驱动的电路推动脉冲发生器发出超声波脉冲，另一方面，触发at89c51内部定时器t1开始定时，同时由at89c51控制按时间自动改变放大器增益，即按发射波未到达接收器的传播时间逐渐增大放大器增益。接收到超声回波经过放大和滤波后，一是直接送给鉴幅器，二是经峰值保持电路提取回波峰值作为阀值的基准信息。at89c51通过adc0809采样回波峰值，经过软件加权处理后作为鉴别阀值，再经过adc0809送给鉴幅器。当回波包络中某个波被鉴别出来时，则立即触发外部中断int1关闭定时器1，同时，p1.1设置检测窗口。由t0计数器窗口内鉴别回波个数n，根据n确定下次鉴别给定值的大小，

6、闭环控制至n=5为止。然后从补偿值表中取出与n对应的补偿值，对t1的计时时间进行修正，获得超声波实际的往复传播时间，再通过3b浮点运算求出距离，由at89c51串行通信口送led显示。二、超声波测距系统的软件设计12at89c51单片机和其开发应用系统具有语言简洁，可移植性好，表达能力强，表达方式灵活，可进行结构话设计，可以直接控制计算机硬件，生成代码质量高，使用方便等诸多优点。超声波测距仪就是用at89c51单片机开发设计的。它采用模块话设计，由住程序、定时子程序和显示子程序等模块组成。在此给出主程序框图。参考文献：1 陈莹.基于单片机的超声波测距系统.华中科技大学硕士学位论文 2004.4

7、 2 邱平. 略论我国非金属超声波检测仪器的发展状况.工程质量1998.13 超声波探伤编写组编著.超声波探伤.北京：电力工业出版社， 1980 年4 李鸣华，余水宝.单片机在超声波料位测量中的应用. 电子技术应用，1998年5 李丽霞.单片机在超声波测距中的应用.电子技术，2002 年第 6 期6 荀殿栋.数字电路设计实用手册.北京：电子工业出版社， 2003 年7 戴曰章.基于at89c51单片机的超声波测距系统.电气时代，2005年第7期8 董敏学.汽车倒车碰撞防止系统设计.上海汽车，2001.119 董子和，李永辉.超声波测距系统的建立及其在汽车防撞系统的应用，汽车电器1997年第1期 10 李茂山