(完整word版)超声波倒车雷达开题报告
超声波检测的倒车雷达开题报告
《基于超声波检测的倒车雷达设计》开题报告一、课题的目的和意义1.研究目的（1）研究了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，采用了模糊控制算法，进行了系统的计算机仿真。
2.研究意义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。
二、文献综述国外汽车倒车雷达预警系统早期大多采用红外线的发射与接收原理，不属于雷达(无线电波)的产品，最大的缺点是红外线波易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态，另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。
但更糟糕的是，无论是红外线发射器或接收器，只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖，系统就会失效。
最近在欧美出现的一种电磁感应倒车雷达。
2018-2019-超声开题报告word版本 (2页)
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超声开题报告
篇一：超声波开题报告
毕业设计( 说明书 )
开题报告
题目: 超声波信号监听装置的设计与研究
院系名称：中英国际学院
专业班级：电子信息工程技术10级1班
学生姓名：路广鹏学号： 201X38930110
指导教师：徐晓光教师职称：副教授
201X年3月2日
开题报告填写要求
1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委
员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指
导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签
署意见及所在专业审查后生效。
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设
计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印
在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）
在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15。
基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计【开题报告】
毕业设计开题报告测控技术与仪器基于超声波的汽车倒车防撞报警系统软件设计1选题的背景、意义[1][2]随着经济的发展，人们的生活水平越来越高。
当今，对许多人来说，汽车进入家庭已不再是奢望，汽车的数量在大幅攀升，交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失。
因此随之而来的事情就是如何保证汽车使用过程中的安全问题，特别是如何防止汽车与其他物体碰撞的事情发生。
据初步调查统计，l5%的汽车事故是由汽车倒车"后视"不良造成的。
因此，增强汽车的后视能力，对于提高行车安全，减轻司机的劳动强度和心理压力，是十分重要的。
如果车辆能适时检测与周围障碍物的距离并给出警告信息，使司机及早采取行动，可避免车辆相撞事故的发生。
随着科学技术的发展，用超声波进行无接触测量得到了广泛的应用。
超声波是由机械振动产生的,可在不同介质中以不同的速度传播，它具有定向性好、能量集中、在传输过程中衰减较小，反射能力较强，在恶劣工作环境下具有一定的适应能力等优点。
因此可用于液位测量、车辆自动导航等领域。
利用超声波测距技术的汽车倒车防撞雷达（以下简称倒车雷达），近年来逐渐在行业风行。
一些名车如奔驰、法拉利、本田雅阁等相继采用了该系统用于辅助倒车，在现时的车展上屡见不鲜。
究其原因是因为倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。
而倒车事故给车主带来许多麻烦，例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想。
据此，这些车厂将倒车雷达作为一个卖点，声称倒车雷达在车主的一生中只要发挥一次作用就很值得了。
既然倒车雷达能够增加汽车的整体安全性能，何以只到近年才得以发展呢？众所周知，超声波测距技术由来已久，多年来已在一些领域得到应用。
例如利用超声波技术的自动测距照相机、建筑商使用的手持式墙面测距仪。
而用于汽车防撞却是近年的事。
这主要原因是传统的超声波传感器不能达到汽车行业的特殊要求。
超声波测距仪开题报告
负责人（院系公章）：2012年2月24日
【研究思路及拟采用的研究方法】
硬件电路主要分为单片机系统、显示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路四部分。单片机系统输出信号驱动超声波发射电路发射超声波，超声波接收电路接收反射回来的超声波信号，再经单片机系统计算，将结果送至显示电路。
软件设计主要由主程序、超声波发射子程序、超声波接收子程序及显示子程序组成。超声波主程序用于设置定时器的初值和工作方式等。之后，调用超声波发生子程序发出一个超声波脉冲。一旦接收到返回超声波信号，立即进入超声波接收子程序，并调用显示子程序。
【研究的主要内容及预期目标】
超声波测距仪的主要研究内容如下：
1.对超声波测距仪在汽车倒车中的应用进行分析，给出系统设计方案。
2.根据超声波测距仪功能进行模块化设计，绘制电气原理图并选择合适的电子元件。
3.根据电气原理图用软件模拟电路，编写程序，进行仿真调试。
4.焊接实验电路板，烧写程序并进行调试。
超声波在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。但在空气介质中的传播速度受温度影响，并且在空气中传播信号强度衰减较快，测量距离越大误差越大。因此，本测距仪预期测量范围0.1～1m，测量精度为1cm，且要具有较好的重复性。测量结果利用LED显示。
论证、开题、撰写开题报告
2012.02.25～2012.04.18
写作初稿
2012.04.19～2012.05.04
修改、定稿、打印
2012.05.26～2012.06.03
论文答辩
【主要参考文献】
[1] 赵建领,薛园园等主编.51单片机开发与应用技术详解[M].电子工业出版社,2009
[2]李朝青.单片机原理及接口技术（第3版）[M].北京航空航天大学出版社,2005
超声波倒车雷达系统设计开题报告
表3：银川能源学院届本科毕业设计(论文)开题报告学院(部)：专业：图一、超声波倒车雷达系统结构图二、研究的主要方法超声波是频率高于20KHZ 的声波，具有指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远的特点，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
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用的要求，因此在液位、井深、管道长度的测量、移动机器人定位和避障等领域得到了广泛的应用。
基于此，本次设计尝试使用STC89C51与HY-SRF05模块来实现超声波的测量，结合外围电路模块实现距离显示及语音播报构成超声波测距系统。
本次超声波测距系统由单片机计时及控制电路、超声波发射接收模块、测量距离显示电路、蜂鸣报警电路等部分组成。
详细介绍了超声波测距模块及STC89C51单片机的测距原理。
以HY-SRF05超声波测距模块为核心实现超声波的发射与接收。
整体电路结构简单，成本低廉，工作稳定，测量精度也达到实际应用要求。
系统基本为了达到预期的目标，实现了既定的功能。
系统采用STC89C51单片机，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。
主要研究方法包括:1、根据文献资料了解国内超声波传感器的研究现状，理解各种测距原理，了解超声波的相关知识。
2、完成了系统的总体设计以及硬件电路设计。
在远距离测量时，驱动功率相对不够。
测量距离较近，测量距离较大时，显示的数据就会有较大的误差，如何进行调试。
3、完成了超声波测距雷达软件设计，并且调试通过，基本实现了系统的设计目标，最终完成程序烧S T C 8 9 C 5 1 蜂鸣报警 LCD1602显示系统超声波HY -SRF05温度传感器按键注：可附页。
倒车雷达开题报告
毕业设计（论文）开题报告课题名称超声波倒车雷达的设计与开发系部电院专业汽车电子专业班级T783-4学号54姓名鲁其克指导教师梁玉红2 0 1 1年3 月 14 日一、课题来源倒车雷达（Car Reversing Aid Systems）的全称是“倒车防撞雷达”,也称“泊车辅助装置”,在现代社会中，随着汽车的增多和停车位日趋紧张，泊车成为很多车主头痛的问题，这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
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，解除了驾驶员泊车时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了倒车的安全性。
因此提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达系统的设计。
二、国内外现状最早出现倒车雷达是在20年前，严格而言，他们不属于雷达（无线电波）的产品。
以最早出现的类似装置来讲，它是利用红外线的发射与接收的原理而做出的“倒车雷达”。
最大的缺点是红外线波易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态。
而且对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。
更糟糕的是，无论是红外线发射器或接收器，只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥土覆盖，系统就会失效。
最近在欧美又出现了一种电磁感应的倒车雷达。
在一线路套上上一环型的感应圈，以感应车后物体的有无。
此种装置价格中等，并且完全隐密，算是一种好产品，但可惜的是，安装困难（必须卸下保险杠贴在内测），而且只能探测动态物品，当车在后退时，可探测到物体，但车一旦停止再启动后，此装置并不会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠，此车不能再后退等。
因此，实用性也相当有限。
日本美国和欧洲等大国的大汽车公司都投入了相当多的人力和物力，采用先进的毫米波雷达，CCD摄像机，GPS和高档微机等制成安全预警系统，使用在其所开发的高级汽车上。
随着科技的日新月异，人们对车辆的功能及行车安全的期望日益增多。
因此近年来许多先进安全系统及驾驶辅助系统相继被开发出来。
超声波测距倒车雷达系统的设计【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息工程超声波测距倒车雷达系统的设计一、选题的背景、意义随着经济的飞速发展的进程，作为交通运输的车辆的不断增多，由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。
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。
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。
其中倒车事故由于发生的频率极高，已引起了社会和交通部门的高度重视。
倒车事故发生的原因是多方面的，倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差，视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率。
在2006年汽车事故的发生比例中，倒车引起的事故占28%，倒车已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。
因此，提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
汽车倒车雷达全称为“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，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，解除驾驶员泊车和起动车辆时因前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员克服视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。
倒车雷达的原理与普通雷达一样，是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。
通过感应装置发出超声波，然后通过反射回来的超声波来判断前方是否有障碍物，以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。
只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制，目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离，并做出提示。
车载倒车雷达装置的设计开题报告
（3）实现实时显示和智能报警机制，要确保功能的实现。
难点：
（1）如何选用合适的超声波传感器，即实现测量范围和测量精度又降低成本；
（2）如何实现实时显示和智能报警机制；
（3）如何实现合理的编写单片机程序，使整个系统稳定地工作。
2．准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）
[16]Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research [J], 2001, 39(14): 31093126.
[15]Hong-Chao Zhang and Enhao Lin. A hybrid-graph approach for automated setup planning in CAPP. Robotics and Computer Integrated Manufacturing [J], 1999, 15: 89100.
倒车雷达是汽车泊车时的安全辅助装置，能以声音警示和距离显示的方式提醒驾驶员后方障碍物的情况，解除驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视的困扰。倒车雷达常用的实现方式是超声波测距方式的倒车雷达，也称为超声波倒车雷达系统。超声波倒车雷达由超声波传感器探头、电脑微处理器、警报和显示设备等部分组成。能够实时显示距离障碍物的距离或在障碍物进入报警范围内时进行声音报警，随时随地地告知驾驶员周围障碍物的情况，提高驾驶的安全性。
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浙江理工大学本科毕业设计（论文）开题报告
倒车雷达预警
严团
(09自动化2班 B09330224）
1选题的背景与意义
随着科技的发展，人们对汽车安全与舒适性的要求越来越高。
为了提高汽车的安全性，汽车生产过程中常给汽车装上倒车雷达，使得汽车的安全性大为提高。
目前，国内外的高档汽车几乎都装有倒车雷达，并且倒车雷达的应用也正逐渐在汽车行业普及[1]。
1.1超声波倒车雷达定义
超声波倒车雷达也叫“倒车防撞雷达”，是汽车在停车或者倒车时的辅助设备，由超声波传感器（俗称探头）、电脑微处理器和显示设备等部分组成。
能显示距离障碍物的距离或发出报警声，告知驾驶员周围障碍物的情况，提高驾驶的安全[4]。
1.2 国内外的研究现状
近十年内，国内外研究人员主要研究超声波回波信号的处理方法，新型超声波换能器、超声波发射脉冲选取等方面做了大量的研究，并针对超声波的干扰提出了各种解决方法，这些方法使得超声波的测量距离精度大大提高，对应的应用领域汽车倒车雷达也进行了各项改进，使得汽车的安全性能大幅提高。
目前汽车的倒车雷达的高端应用领域是自动泊车系统，倒车雷达结合倒车摄像系统，倒车时车后的视野直观的显示在汽车的仪表盘上，让倒车变得更容易[10]。
2 研究的基本内容与拟解决的主要问题
2.1 基本内容
本次毕业设计中主要完成的内容包括
1)超声波倒车雷达的原理分析与设计
超声波发射与接收的原理，超声波发射与接收的外围电路以及外围电路与单片机的接口处理。
2)超声波的发射与接收电路调试与装配
在确定正式电路之前必须对超声波的发射与接收系统进行调试，并不断的改进，找出误差的所在，确定最优方案，最后进行硬件装配。
3)距离测量与报警
单片机对超声波接收端的接收的数据进行处理，并转换成距离进行显示。
并可以设定安全距离，当测量得的距离低于安全距离时进行报警。
2.2 拟解决的主要问题 1.超声波传播的速度不恒定
超声波在介质中的传播速度随周围环境的变化而变化，其中温度的影响最为明显。
常温下，超声波的传播速度为340m/s ，温度每升高1℃，声速增加约为0.6m/s [8]。
2. 回波信号幅值随传播距离增大呈指数规律衰减[5]
回波信号幅值随传播距离增大呈指数规律衰减，使得接收传感器接收到的回波信号随着测量距离的增大而大幅减小，给回波前沿的准确定位带来困难，造成测量精度降低[6]。
3. 盲区
发射超声波时，超声波换能器在驱动脉冲结束后，会由于惯性继续振动，产生余振[9]。
余振期间，由于无法区分回波信号与余振信号，因此必须等余振停止或衰减到足够小后，才能允许接收传感器接受信号。
这段时间由于无法检测超声波传播距离，从而出现盲区[7]。
3 研究思路方案、可行性分析及预期成果
3.1 研究思路方案 3.1.1 系统结构：
图1 系统框图
本系统主要由倒车雷达信号发射器、倒车雷达信号接收器、单片机、数码管显示、电源蜂鸣器报警这六个部分组成。
其工作原理是单片机发出短暂的
40kHz
信号，经放大后通过超
声波换能器输出；反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入，锁相环对此信号锁定，产生锁定信号启动单片机中断程序，读出时间t，再由系统软件对其进行计算、判别后，相应的计算结果被送至LED数码管进行显示。
3.1.2 硬件方案：
3.1.2.1主控芯片选择
主控芯片选择STC89C52RC，STC89C52RC是51单片机内核，共32个I/O口，可以满足我们对I/O口的要求，它可以采用电脑的串口烧写程序，无须另外购买程序烧写器，节约成本。
3.1.2.2发射电路设计
单片机I\O的驱动能力有限，发出40KHz信号若不进行功率放大，则传输的距离不远，所以我们选用集成芯片74HC04,该芯片内部包含6个非门，每个非门的输出电流（负载能力）是一定的。
两个并联，输出电流加倍，驱动能力翻倍，最大功率输出为60mW，满足我们对功率放大部分的要求。
3.1.2.3接收电路设计
由于接收到的信号比较弱，必须加一个放大电路，对进号进行放大，我们选择CX20106A对信号进行放大，CX 20106A集成电路对接收探头受到的信号进行放大、滤波。
其总放大增益80db，满足我们的设计要求。
3.1.2.4 显示电路
用4位共阳数码管显示汽车距离障碍物是多少米。
3.1.2.5 报警电路
当测量的值超出设定的范围时，蜂鸣器发出报警声。
3.2 可行性分析
超声波倒车雷达是一个综合系统，单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波, 从而测出发射和接收回波的时间差t，然后求出距离。
本课题涉及单片机软硬件以及传感器应用等方面的知识，在设计此系统时，必须要有扎实的单片机理论与传感器知识。
我们在前面的课程学习中，已经学习了51单片机，传感器应用等方面的课程，还学习了模拟电子线路，数字电子线路等课程，通过上网查询相关的资料，已经对超声波倒车雷达原理有了初步的了解。
本次设计中要用到的单片机和各种芯片都是我们非常熟悉的，而对于倒车雷达的设计，有历年的各种设计可以参考。
本设计的研究方法思路经过深思熟虑，切实可行，能够确保毕业设计的顺利完成并取得预期的研究成果。
3.3 预期研究成果
设计出硬件系统，可以发出40KHz的超声波信号，接收电路可以接收到发出的超声波信号，并可以转化为数字量，送到单片机进行处理，单片机对收到的数据处理，在数码管上显示出来，通过按键可以修改设定的安全距离。
4 研究工作计划
参考文献
[1] 彭翠云，赵广耀，戎海龙.汽车倒车系统中超声波测距模块的设计[M].压电与声光，2008; 30
[2]刘升平，王剑，葛红．超声波测距系统的开发与研究[M]．计算机工程与应用，2009,45(25);
78-81
[3]高飞燕．基于单片机的超声波测距系统的设计[M]．信息技术，2005,29(7) 128-129.
[4]仇成群，胡天云.基于超声波的汽车防撞报警系统的设计［N］.传感技术学报，2009，31-32
[5] Yang Yichun, MaChizhou. Algorithm study of fast and accurate time-delay estimation
with fine interpolation of correlation peak[J] Acta Acustica 2003,28
[6] 汪恩军，等.车辙检测中超声测距数据采集方法［N］.武汉理工大学学报，2008，30（1）
[7] QangLi Zhang, Y, P, Zheng, G.Gain.Flatness Consideration on the Ultra-Wideband
Low-Noise Amplifier Design [S] IEEE Trans,2005,6
[8] 童峰，许肖梅，许天增.基于遗传算法的超声LMS自适应时延估计[S].应用声学，2000，69.
[9] 马志敏，等.一种自动抑制超声测量盲区的方法［M］.声学技术，2005，24（1）126-127
[10] 金元郁，张海鹰.超声波自主探路车探测方法的改进［M］.传感器与仪器仪表，2009，（1）
209-211。