倒车雷达毕业设计
毕业设计-车用倒车雷达设计-信息学院
【清华大学本科毕业设计】车用倒车雷达设计【摘要】倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，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、倒车和起动车辆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，提高驾驶的安全性。
本设计利用ATMEL公司的AT89C51单片机、超声波传感器测距实现超声波倒车雷达。
利用LED和发光二极管表示传感器探测范围内是否有障碍物，当在探测范围内有障碍物时，发光管以一定频率闪烁，闪烁的频率以距离定，距离越近频率越高。
同时蜂鸣器提示报警，探测并指明障碍物距离。
【关键词】倒车雷达，超声波，测距，报警，单片机The designs of the vehicle back-draft radar using ultrasonictheory【Abstract】Back-draft radar is the safety and assistant devices when parking or reversing a vehicle, it can tell drivers circs about the around barrier with voice or a more intuitive display, release the surrounded visit puzzle from drivers when parking, reversing and start vehicles, and to help drivers clean off dead ends and the limitation of vision blur, improve the security of driving. Using Single Chip AT89C51 of ATMEL and Ultrasonic Sensor measure distance to achieve Ultrasonic Back-draft Radar. Using LED and LBD Sensor to detect whether there are barriers, when detecting barriers within the scope, the LBD will blink with a confirm frequency, the blink frequency of LBD is determined by the distance of barrier, the nearer distance and the higher frequencies. At the same time, The Voice Alarm warning, detecting the distance, and demonstrate the distance of barrier.【Key Words】Back-draft radar, ultrasonic, measure, warning, microprocessor目录第一章引言 (1)1.1课题研究的背景和意义 (1)1.2国内外倒车雷达的发展现状 (1)第二章超声波介绍 (4)2.1什么是超声波 (4)2.1.1压电式超声波传感器简介 (4)2.2超声波传感器的特性 (5)2.2.1频率特性 (5)2.2.2指向特性 (6)2.3 超声波传感器的应用 (7)第三章倒车雷达的原理与总体设计 (8)3.1超声波测距原理 (8)3.2倒车雷达的总体设计方案 (10)3.3单片机的选择 (11)3.3.1 AT89C51的简介 (11)3.3.2 AT89C51的主要性能参数 (11)3.3.3 AT89C51的结构 (12)3.4超声波发送和接收元器件选择 (13)3.4.1超声波发送模块元器件选择 (13)3.4.2 超声波接收模块元器件选择 (13)第四章硬件设计 (14)4.1 超声波发射模块 (15)4.2 超声波接收模块 (16)4.3 单片机最小系统 (17)第五章软件设计 (18)5.1软件的设计要求 (18)5.2软件设计的总体结构框图 (18)5.3各个程序的流程图 (18)5.3.1主流程图 (19)5.3.2发射接收模块流程 (19)5.3.3中断程序流程 (20)第六章调试 (22)6.1最小系统的调试 (22)6.2测距模块的调试 (22)6.3 调试结果 (25)6.4误差分析 (25)第七章结束语 (27)第八章致谢 (28)参考文献 (29)第一章引言随着我国汽车产业的高速发展，尤其是近几年来，我国开始进入私家车时代，汽车的数量逐渐增加，造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤。
毕设(光电)—简易倒车雷达系统的设计
编号：____________审定成绩：____________重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：简易倒车雷达系统的设计学院名称：光电工程学院学生姓名：专业：电子科学与技术班级：学号：指导教师：冯志宇答辩组负责人：填表时间：二〇一四年五月重庆邮电大学教务处制摘要随着汽车普及率的提高，倒车雷达的存在对于减少和避免交通事故的发生的意义显得尤为重要，基于此理念而提出了倒车雷达系统的设计。
本设计主要采用STC89C52RC单片机作为主控芯片，结合超声波测距技术、温度补偿技术和角度补偿算法而设计出来的一个简易的倒车雷达系统。
设计的主要目的是学会一个简单系统的设计过程，亦加深设计者对设计和倒车雷达的了解。
本设计主要采用的是简单易行且成本低廉的超声波测距技术来实现，由MCU通过控制HY-SRF05收发一体的超声波测距传感器得到渡越时间，控制DS18B20温度传感器得到环境温度（超声波的波速是与环境温度有关的），再由合理的算法运算（包括角度补偿）得到其车身与障碍物之间距离，做出显示和对驾驶员的提醒。
整个系统的设计，在控制为较低的成本的情况下，可实现精确的距离测量、直观的显示和适当的声音提醒功能（对驾驶员而言），是一个值得在小型、廉价汽车中推广的倒车雷达系统。
本文阐述了超声波测距的发展及基本原理，概述了其他的汽车上可使用的测距方式；同时也给出了详尽的硬件电路和程序及其设计思路、流程图，对于做相关设计的读者，是有一定的借鉴意义的。
【关键词】倒车雷达超声波测距STC89C52 温度补偿ABSTRACTWith the improvement of penetration, the existence of the reversing radar to reduce or avoid the happening of traffic accident is important particularly, and based on this concept and the design of the reversing radar system was put forward. The concept of this design is with STC89C52RC MCU as the master control chip, combined the technology of ultrasonic ranging, temperature compensation to design a simple model of the reversing radar. The main purpose of this design is to learn the design process of the simply system, it can also deepen designers’ understanding of design and reversing radar.This design mainly uses a simple and low cost of ultrasonic ranging technology to achieve its function. It uses the MCU to control the ultrasonic ranging sensor HY - SRF05 transceiver to get transit time, and control the temperature sensor DS18B20 to get the surrounding temperature (the velocity of ultrasonic wave is related to the environmental temperature), then by reasonable algorithm operation (including Angle compensation) to get the distance between the car and the obstacles, then display and remind the driver. The design of the whole system, in the case of control for low cost, can realize the precise distance measurement, give the visual display and appropriate voice remind function (for the driver), is a worthy of promotion in small, cheap cars reversing radar system.This paper expounds the development and basic principle of ultrasonic ranging, outlines the other methods of ranging in cars; It also gives the detailed hardware circuit and the program and its design idea, flow chart, which for the reader who do relevant design is a certain reference significance.【Key words】Parking sensors ultrasonic ranging STC89C52 temperature compensation目录前言............................................................................................................................................. - 0 - 第一章倒车雷达系统概述......................................................................................................... - 1 - 第一节倒车雷达的发展历史及趋势..................................................................................... - 1 - 第二节倒车雷达系统的基本组成......................................................................................... - 2 - 第二章倒车雷达系统的原理..................................................................................................... - 3 - 第一节汽车的基本测距方式................................................................................................. - 3 -一、超声波测距..................................................................................................................... - 3 -二、毫米波雷达测距............................................................................................................. - 3 -三、摄像系统测距................................................................................................................. - 3 -四、激光测距......................................................................................................................... - 4 -第二节超声波基本理论......................................................................................................... - 4 -一、超声波的形式................................................................................................................. - 4 -二、超声波的基本物理性质................................................................................................. - 5 -三、超声波的特性................................................................................................................. - 6 -第三节超声波测距系统原理................................................................................................. - 6 -一、超声波传感器介绍......................................................................................................... - 6 -二、超声波传感器的性能指标............................................................................................. - 7 -三、超声波测距方案............................................................................................................. - 7 - 第三章系统主要硬件电路......................................................................................................... - 9 - 第一节系统硬件电路的总体设计方案................................................................................. - 9 - 第二节STC89C52RC介绍 .................................................................................................... - 9 -一、主要特性....................................................................................................................... - 10 -二、工作模式....................................................................................................................... - 11 -第三节超声波测距传感器................................................................................................... - 11 -一、超声波测距模块工作原理........................................................................................... - 11 -二、超声波测距模块电路................................................................................................... - 12 -三、超声波测距模块主要电气参数................................................................................... - 13 -第四节系统各部分电路的设计........................................................................................... - 14 -一、电源电路....................................................................................................................... - 14 -二、复位电路....................................................................................................................... - 15 -三、时钟电路....................................................................................................................... - 16 -四、按键电路....................................................................................................................... - 16 -五、声音报警电路............................................................................................................... - 16 -六、温度补偿电路............................................................................................................... - 17 -七、液晶显示电路............................................................................................................... - 18 -第五节程序烧写电路........................................................................................................... - 20 - 第四章系统软件设计............................................................................................................... - 22 - 第一节Keil C51介绍 ........................................................................................................... - 22 - 第二节系统程序的结构....................................................................................................... - 22 - 第三节系统主要部分的程序............................................................................................... - 24 -一、DS18B20温度检测程序.............................................................................................. - 24 -二、HY-SRF05超声波测距程序........................................................................................ - 24 -三、LCD1602显示程序...................................................................................................... - 25 -四、蜂鸣器报警程序........................................................................................................... - 27 -五、数据处理程序............................................................................................................... - 27 - 第五章系统的实物测试与分析............................................................................................... - 28 - 第一节实物及各部分分析................................................................................................... - 28 -一、电源部分....................................................................................................................... - 28 -二、功能部分....................................................................................................................... - 28 -第二节实物效果测试........................................................................................................... - 29 -一、测试方法和步骤........................................................................................................... - 29 -二、测试结果....................................................................................................................... - 30 -三、结果分析和总结........................................................................................................... - 33 - 结论........................................................................................................................................... - 34 - 致谢........................................................................................................................................... - 35 - 参考文献....................................................................................................................................... - 36 - 附录........................................................................................................................................... - 37 -一、英文原文：....................................................................................................................... - 37 -二、英文翻译：....................................................................................................................... - 44 -三、系统设计原理图：........................................................................................................... - 50 -四、源程序：........................................................................................................................... - 51 -前言科学技术的的发展，工业文明的进步，使得汽车的普及率大大提升。
毕业设计--汽车倒车雷达系统的设计
毕业设计--汽车倒车雷达系统的设计汽车倒车雷达系统的设计与实现引言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了私家车。
在享受汽车给人们带来便利的同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。
据初步调查统计，15,的汽车事故是由汽车倒车“后视”不良造成的。
早期的倒车防撞仪可以测试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。
随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高，对汽车倒车雷达的要求也越来越高。
本文设计的基于单片机AT89C51的倒车雷达，采用美国DAL-LAS半导体公司生产的DS18B20单总线型数字温度传感器进行温度补偿提高了测距精度，采用OC-MJ12232C_3液晶显示模块对车距进行实时显示和ISD4004语音芯片实现了倒车雷达语音报警的功能，并可以根据距离的不同做出不同的语音提示。
由于采用了超声波专用集成电路芯片LM1812，有效地提高了系统的可靠性和稳定性。
1 超声波测距原理超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。
超声波测距原理是利用单片机在超声波传感器发射超声波的同时单片机的T0计数器开始计数，当检测到回波信号后单片机的T0计数器停止计数。
测得的时间和声速相乘就可以得到超声波往返过程中走过的路程，所以所测距离S为声波传输距离的一半:S=Ct,2式中:S为超声波发射点与被测障碍物之间的距离;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:T为绝对温度;C0=331(45 m,s。
采用单片机脉冲计数的方法，可精确测出t的值。
假设单片机的机器周期为T 机，则有t=NT机，则测得的距离为:2 系统硬件电路设计2(1 系统结构系统框图如图1所示。
该系统由单片机控制电路、超声波发射与接收电路、温度补偿电路、LCD显示电路以及语音报警电路等几部分组成。
单片机AT89C51是整个系统的核心部件，协调各部分电路的工作。
基于单片机的倒车雷达的系统设计毕业设计(论文)
毕业设计(论文)基于单片机的倒车雷达系统设计基于单片机的超声波倒车雷达系统的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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倒车雷达毕业设计(基于51单片机)
&&&&&&&&&&&&毕业设计（论文）题目：基于单片机的倒车雷达的设计学院：&&&&&&&&&&&专业：&&&&&班级：&&&&&&&学生：****导师：**** 职称：****起止时间：2014年3月3日至2014年6月15日毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交的毕业论文《基于单片机的倒车雷达的设计》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
论文作者：（签字）时间：2014年6月10日指导教师已阅：（签字）时间：2014年6月10日西安邮电大学毕业设计(论文)任务书学生指导教师**** 职称****学院通信与信息工程学院专业信息工程题目基于单片机的倒车雷达的设计任务与要求1. 调研基于单片机的倒车雷达的设计的现状与背景。
2. 学习51单片机原理及超声波测距原理。
3. 进行相关模块功能的程序设计。
4. 在仿真软件上进行功能仿真。
5. 搭建硬件电路并调试。
6. 软件下载及综合调试。
7. 完成论文，准备答辩。
开始日期2014年3月3日完成日期2014年6月15日院长(签字) 201年 3 月7 日西安邮电大学毕业设计(论文) 工作计划2014年3 月10 日学生**** 指导教师**** 职称****学院通信与信息工程学院专业信息工程题目基于单片机的倒车雷达的设计工作进程主要参考书目(资料)(1)郭天祥. 新概念51单片机C 语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略[M].: 电子工业, 2009. 1.(2)周立功等. 增强型80C51单片机速成与实践[M]. : 航空航天大学, 2003.(7)亮. 跟我学51单片机(一)——单片机最小系统组成与I/O 输出控制[J]. 电子制作,2011, 1: 73-77.1.计算机一台2.硬件材料若干每周指导一次，主要解答学生问题，指导研究进度，并检查阅读资料笔记和仿真程序。
(完整版)倒车雷达设计电子工程系毕业设计
摘要采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，将汽车的挡位推到R挡，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装置于车尾保险扛上的探头发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理，从而计算出车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置，再由LED显示器和蜂鸣器声发出警示信号，从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。
整个过程，驾驶者无须回头便可知车后的情况，使停车和倒车更容易，更安全。
本文在查阅、分析国内外倒车雷达系统相关技术的基础上，结合最新研究成果，对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。
该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，构建了倒车雷达预警系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的可视倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以AT89S52单片机为主控单元的系统硬件设计，并通过系统仿真研究，验证了系统的可靠性和可行性。
目录1 绪论 (1)1.1倒车雷达防撞的意义 (1)1.2倒车雷达的发展过程 (2)1.3本文主要内容 (4)2 系统构建与方案设计 (5)2.1系统设计要求 (5)2.2系统构建 (5)2.3系统方案设计 (6)2.3.1测距系统方案设计 (6)2.3.2控制系统方案设计 (6)2.3.3显示报警系统方案设计 (7)2.3.4系统探测范围及传感器布点的确定 (7)2.4本章小结 (8)3 系统硬件设计 (8)3.1系统硬件设计思想 (8)3.2测距系统设计 (9)3.2.1超声波发射模块电路设计 (9)3.2.2超声波接收模块电路设计 (10)3.2.3测温电路设计 (10)3.3控制系统设计 (12)3.3.1 AT89S52单片机最小系统设计 (12)3.3.3换向选通电路设计 (13)2.3.4电源模块电路设计 (13)3.3显示报警模块电路设计 (14)3.3.1显示模块电路设计 (14)3.3.2报警模块电路设计 (15)3.4.1本章小结 (15)4系统软件设计 (15)4.1 主程序设计 (16)4.2 超声波测距子程序及其流程图 (16)4.3 超声波测距流程图 (19)4 总结与展望 (19)5致谢 (20)6参考文献 (20)7附录 (21)1 绪论自2002年以来，家用轿车成为继购房之后的又一大消费热点。
毕业设计之倒车雷达#(精选.)
摘要倒车雷达是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置。
该系统能够在汽车低速倒车的过程中，识别出车体后部的障碍物，并能够测量汽车与障碍物之间的距离。
在车辆与障碍物发生碰撞之前，发出语音警报，提醒司机刹车。
针对汽车行业中倒车雷达现状，本文提出了一种以ARM9处理器ARM920T 和Linux操作系统为软硬件平台的数据采集方案、超声波发射接收装置、语音报警模块等多模块设计，完成了对倒车系统复杂情况的判断、测距、语音报警等功能。
从测试的准确行，可观性、稳定性上对可视倒车雷达系统的组成取得了新的突破。
本系统采用超声波换能器产生超声波，当超声波碰到障碍物后因阻挡而被反射，系统通过CSB40R接收，然后通过超声波的发射和接收之间的时间差而测出距离；通过语音报警系统通知司机具体的距离及危险程度。
该系统的有效运用可使我们更好的避免交通事故，有效的利用高端科技为日常生活服务。
关键词：嵌入式系统; 超声波;ARM9;Linux操作系统;语音报警AbstractWith the development of the technology of the electronic,auto,embed and information in recent years,the embed system has been widely applied in each field.Thanks to the progress of the computer,communication and automation,especially the improvement of the embed technology,selecting a embed operating system will be a very effective thing that will improve the capability and the empolder rate,which will supply a support platform for the modernization and informatization of the industry.In connection with the current situation of reversing radar,the paper puts forward a design of modules which is based on ARM9 processor named ARM920T and the Linux control system,which has all the functions including:ultrasonic send/incept module,alarm module of sound etc.The system call complete the functions of judgement,measure distance,audio alert and so on.The reversing radar breaks through in terms of veracity,observability,stability.In order to produce the ultrasound the system adopts the device of ultrasonic transducer which has the feature of echoing when the ultrasonic touching the barrier.The reflected wave will be taken over by CSB40R,then ARM can test the time from sending to receiving,from which the controller call measure the distance from barrier to car.According to the judgement the controller can also alarm the driver of the distance from the barrier to the car with the dangerous circumstances.If the controller system is used effectively,it can better serve our daly life,for example it carl reduce the traffic accidents drastically.The practicability and the actualization are emphasized in the research course.With respect to hardwares,we choose the common ones.And we also have done much work in improving and verifying the gordian technique.The practical results show that the reversing radar system with accuracy test and dependable performance will play an important role in reversing without barrier.Keywords:Embedded System;ultrasonic;ARM9;Linux OS;Audio Alert目录1 绪论 01.1课题研究的背景 01.2课题研究的价值和意义 (1)1.3 倒车雷达的发展现状和趋势 (1)1.3.1 倒车雷达的发展现状 (1)2 倒车雷达系统总体设计和关键技术 (3)2.1 倒车雷达系统的设计思想和目标 (3)2.2 倒车雷达系统的结构 (4)2.3 倒车雷达系统的关键技术 (5)2.3.1 超声波测距技术 (5)2.3.2 嵌入式系统 (7)2.3.3 Linux操作系统 (10)3 倒车雷达系统硬件电路的设计与实现 (12)3.1 倒车雷达系统硬件总体设计 (12)3.2 倒车雷达系统的硬件具体实现 (12)3.2.1 核心板 (12)3.2.2 核心板的电源电路图 (16)3.2.3 时钟电路及复位电路设计 (17)3.2.4 超声波发生电路 (18)3.2.5 超声波接收电路 (20)3.2.6 语音报警系统电路 (23)3.3 硬件系统的PCB板的设计原则 (25)4 软件设计及调试 (26)4.1 嵌入式Linux系统软件开发要经过5个步骤 (26)4.1.1编译和移植Boot loader (26)4.1.3 移植置裁剪Linux内核驱动程序的编写添加 (27)4.1.4 文件系统(Ramdisk)的安装 (28)4.1.5 用户空间(User)程序的开发 (28)4.2 系统软件总体设计思路 (29)4.3 Linux的USB驱动程序 (30)4.3.1 驱动程序支持的设备 (31)4.3.2 注册USB驱动程序 (31)4.3.3 探测与断开 (32)4.3.4 提交和控制urb (34)4.3.5 驱动模块的编译、配置和使用 (36)4.4 超声波发射和接收部分的软件 (36)5 总结与展望 (39)5.1 系统的工程实践 (39)5.2 系统的创新点 (39)5.3 课题展望 (40)参考文献 (41)致谢 (43)1 绪论随着电子技术和嵌入式技术、汽车工业的飞速发展，汽车工业自动化、信息化水平的不断提高。
毕业设计(论文)-基于单片机的汽车倒车雷达系统的设计
1.绪论1.1选题背景自从1886年2月9日卡尔•本茨发明了人类第一辆汽车，至今世界汽车工业经过了近122年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。
汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中，成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具，为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。
当今，汽车已经成为人们生活中不可缺少的一部分，它给人们带来方便快捷的同时，也出现了许多问题。
如越来越多的汽车使道路上有效的使用空间越来越小，新手也越来越多，由此引起的刮伤事件也越来越多，由此引起的纠纷也在不断地增加。
原来不是问题的倒车也逐渐变成了问题。
尽管每辆车都有后视镜，但不可避免地都存在一个后视盲区，倒车雷达则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性，减少刮、擦事件。
因此，提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
1.2发展历程和现状倒车雷达(Car Reversing System)全称“倒车防撞雷达”，又称“泊车辅外测距和声波测距等。
人能听到的声音频率为20Hz〜20kHz,即为可听声波，超出此频率范围的声音，即20Hz以下的声音称为低频声波，20kHz以上的声音称为超声波。
它是一种只有少数生物（如蝙螭、海豚）才能感觉的机械波，它的波长短、绕射小、能定向传播（它是以直线传播的）。
它的频率越高，绕射能力越弱, 但反射能力就越强。
超声波在空气中的传播速度为340米/秒（因温度大小会有规律变化），因此, 如果能测出超声波在空气中的传播时间，就能算出其传播的距离。
超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。
它在很多距离探测应用中有很重要的用途，包括非损害测量、过程测量、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量等。
所谓的时间测距法，即通过测定超声波传播的时间间隔来测出声波传送的距离就是超声波测距的一种。
单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，具体说就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O （Input/Output）口电路等主要微型机部件，集成在一块芯片上。