基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计
基于单片机的汽车倒车雷达设计论文
基于单片机的汽车倒车雷达设计（沈阳理工大学信息科学与工程学院通信工程）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。
关键字：超声波；倒车雷达；传感器；AT89S52单片机Abstract：The ultrasonic distance principle, drivers in reverse, the gears to push the car back and start against R radar, under the control of the controller, the device to carry on the rear insurance send ultrasonic probe, obstacle, sensor, echo signal after receiving echo signal controller, which calculated data processing, the distance between the body and the obstacles and obstacles, then LED by a warning signal and noise, thus make the drivers reverse not maskobstacles. The whole process, without turning and car drivers that after, parking and reverse easier, more safety.Key words: ultrasonic sensors, radar, reversing AT89S52 SCM.随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅增长，而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。
基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计2
基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计目录一、前言 (4)二、系统组成及工作原理 (4)三、系统硬件电路的设计 (5)（一）超声波发射与回波接收电路 (5)（二）超声波电信号放大电路 (5)（三）单片机控制电路和显示、报警电路 (6)四、系统软件的设计 (6)（一）主程序 (6)（二）T0中断服务程序 (8)（三）外部中断0服务程序 (9)（四）超声波发生子程序 (9)五、实现应用分析 (9)六、结语 (10)致词 (10)参考文献 (12)摘要介绍基于单片机控制的倒车雷达系统，该系统采用通用型单片机作为控制电路，方便系统功能扩展。
系统电路主要采用集成器件构成，外围元件少，电路简洁、调试方便、成本低，利于商品化生产，本系统充分利用了单片机的内部资源，用软件编程产生超声波矩形脉冲，代替硬件的超声波发生电路，节省了硬件成本。
关键词：LED数码管、蜂鸣器、倒车雷达、脉冲电压、AT89C2051单片机AbstractIntroduced based on single chip microcomputer control system, the system of reverse radar using universal model microcontroller as the control circuit, convenient system function expansion. System adopts integrated circuit main components, peripheral devices, simple circuit, commissioning, low cost, convenient for commercial production, this system makes full use of the internal resources, with MCU software programming in rectangular pulse, instead of producing ultrasonic wave occurs, the hardware circuit hardware cost saving.KEY WORDS: Led numerical codes tube、 buzzer、Back-draft radar、Pulse voltage、At89c2051 monolithic integrated circuits一、前言汽车倒车防撞预警系统即是俗称的倒车雷达，是汽车泊车辅助装置。
基于单片机的倒车雷达研究
基于单片机的倒车雷达研究摘要:为避免汽车在倒车过程中发生碰撞,本文设计的一种基于AT89C52单片机的倒车雷达系统正好可以解决这种困难,该系统由单片机控制电路、超声波发射和接收电路、语音报警电路和光报警电路等几部分组成。
它可以充当驾驶者的“后视眼” ,为驾驶者实时显示车后障碍物的情况。
关键词:倒车雷达超声波测距单片机语音报警1 引言近年来我国交通安全问题日益突出,据有关调查发现,有20%左右的交通事故都是因倒车引起的,倒车因此成为一项头痛的事情。
倒车是一项复杂且易于发生事故的工作,而倒车雷达能实现倒车时有效地避开可能对倒车造成危害的障碍物和行人,有效避免由于倒车造成的安全事故,因此具有很大的现实应用意义。
2 系统的硬件设计2.1 系统硬件组成及功能本系统的主要功能是:当汽车进入倒车状态时,显示车后障碍物离车的距离,并提供声光报警。
当倒车时离障碍物距离小于安全距离1m 时,真人语音告警提示刹车,同时红色发光二极管发光;当障碍物距离大于1m而又在探测范围时,真人语音提示驾驶者注意,同时黄色发光二极管发光;当没有探测到障碍物时,真人语音提示可以倒车,同时绿色发光二极管发光。
本系统主要由三个模块组成:单片机控制模块、超声波测距模块、声光报警模块。
其中单片机控制模块的硬件组成包括复位电路和时钟电路。
超声波测距模块的硬件组成包括超声波发射和接收电路以及数码显示电路,超声波发射电路的作用是对单片机输出的41.67kHz脉冲串信号进行功率放大;超声波接收电路的作用是对传感器接收到的超声波信号进行放大、锁定并输出低电平信息,以供给单片机检测。
声光报警模块的硬件组成包括ISD1420语音芯片电路和三色二极管电路,ISD1420语音芯片电路的作用是提供语音报警,三色二极管完成光报警的功能。
2.2 超声波接收电路的设计超声波发射电路包括信号幅度放大电路和锁相环电路,放大电路用于对回波信号进行放大,锁相环电路用于锁定回波信号并输出低电平信息。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计毕业设计
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。
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，针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车防撞预警系统势在必行，超声波测距法是最常见的一种距离测距方法，本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞系统。
论文的内容是基于AT89C51单片机倒车防撞系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞系统。
该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。
论文概述了倒车雷达的发展及基本原理，整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
关键字：单片机超声波AT89C51一、引言1、倒车雷达设计的背景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，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，减少剐蹭事件。
本次设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计开发的。
该系统将微技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合，可检测到汽车倒车中，其障碍物与汽车的距离，通过液晶显示屏显示距离。
2、倒车雷达的发展状况经济的发展和科学技术的进步，推动着交通运输业朝行驶高速化，车流密集化和驾驶非职业化的方向发展。
同时，汽车的生产量和保有量都在急剧增加。
基于单片机的倒车雷达系统的设计与实现
基于单片机的倒车雷达系统的设计与实现严敏【摘要】设计一种以单片机STC89C52为控制核心的倒车雷达系统，以避免汽车在倒车或停车时发生的碰撞问题。
系统通过按键设置报警距离，通过LED数码管显示汽车与障碍物之间的距离，当其小于报警距离时，通过报警电路进行安全提示。
首先使用Proteus和Keil进行仿真联合调试，然后进行实验验证，实验结果表明倒车雷达系统在20~400 cm内可实现准确测距，具有外围电路简单、可靠性高、实用性强等优点。
%A reversing radar system is designed based on MCU STC89C52 to avoid collision in car backing or parking. It is equipped with three buttons to set the alarm distance and a LED digital displayer to tell the distance between the car and the obstacles. When the car is within the alarm distance,the alarm circuit will give out warning signals. Proteus and Keil are first introduced to simulation test and then real test. The testing results show that the reversing radar system is precise in measuring distance within 20 to 400 cm and it enjoys such advantages as simple peripheral circuit,higher reliability and practicability,and the like.【期刊名称】《苏州市职业大学学报》【年(卷),期】2016(027)003【总页数】5页(P25-29)【关键词】单片机;超声波;HC-SR04;倒车雷达【作者】严敏【作者单位】江苏联合职业技术学院扬州商务分院信息电子系，江苏扬州225127【正文语种】中文【中图分类】TP277随着人们生活质量的逐步提升，汽车已成为很多家庭必不可少的出行交通工具.在人们享受汽车带来便利生活的同时，因倒车而引发的碰撞问题日益突显.近年来，倒车雷达系统成为的热点研究课题.倒车雷达是汽车倒车或者停车时的安全辅助装置，采用超声波测距技术，以声音或图像提醒驾驶员汽车后方障碍物的情况，扫除视线死角，提高行车安全性［1-5］.本文设计一种以单片机STC89C52为控制核心的倒车雷达系统，以避免汽车在倒车或停车时发生的碰撞问题.系统通过按键设置报警距离，通过LED数码管显示汽车与障碍物之间的距离，当其小于报警距离时，通过报警电路进行安全提示，首先使用Proteus和Keil进行仿真联合调试，然后进行实验验证.本系统采用超声波渡越时间法测距［6-7］，利用单片机驱动超声波发射器发射超声波的同时启动定时器开始计时，当超声波接收器检测到回波即停止计时.定时器记录的超声波从发射到返回的时间差t乘以声速C就可以得到声波传输距离，而所测距离S为声波传输距离的一半，即S=Ct/2.其中，声速C与温度有关，如果空气温度变化不大，则可认为声速是基本不变的，通常情况下，超声波声速为340 m/s.其测距原理框图如图1所示.2.1 设计总体结构以单片机STC89C52为控制核心，设计一种倒车雷达系统，其硬件部分主要由单片机主控器模块、超声波测距模块、按键设置模块、LED数码显示模块、蜂鸣器报警模块组成，系统结构框图如图2所示.其中，超声波测距模块采用HC-SR04，模块包括超声波发射器、超声波接收器和控制电路，测距范围为20～400 cm，测距精度可高达3 mm.三个按键用来设定和更改报警距离，分别为设置键、加键、减键，只有按下设置键才可以进行加、减操作.LED数码管用来显示汽车与障碍物之间的距离，当其小于报警距离时蜂鸣器进行报警提示.2.2 HC-SR04超声波测距模块2.2.1 HC-SR04接口如图3所示，HC-SR04有四根线，VCC提供5 V电源，GND为地线，TRIG为触发控制信号输入端，ECHO为回响接收信号输出端.2.2.2 HC-SR04超声波时序图HC-SR04超声波时序图如图4所示，单片机的I/O口接TRIG端口提供至少10 µs 的脉冲触发信号，模块内部自动发出8个40 kHz的方波并自动检测回波，一旦检测到有回波则通过ECHO端口输出回响信号，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间［8］，由此可以计算得到所测距离=（高电平时间×声速）/2.软件程序主要完成报警距离的设置及汽车与障碍物之间距离的测量、计算及显示等功能，采用模块化设计思路，包括初始化子程序、LED数码管显示子程序设计、按键扫描子程序设计、距离计算子程序设计、定时器子程序等，系统程序流程如图5所示.3.1 距离计算子程序设计3.2 LED数码管显示子程序设计在编程时，LED数码管要显示哪个数字或字符，只需写入相应的字段码，利用循环扫描的方式，分时轮流选通各个LED数码管，当扫描速度达到一定程度时，由于人眼的视觉暂留效应，感觉所有LED数码管同时点亮.其部分代码设计为3.3 按键扫描子程序设计当有键按下时，首先确定键值，再进行相关处理，其部分代码设计为使用Proteus和Keil联合调试，可以得到倒车雷达系统仿真结果，如图6所示，LED数码管实时动态显示汽车与障碍物之间的距离，当前为153 cm.如果汽车离障碍物较远，超出测量范围，LED显示管如图7所示.由于Proteus单片机仿真软件中没有超声波模块，本系统使用单片机软件程序来模拟，超声波模块的两个按键实际设计中并没有，只是在仿真时用来调节汽车与障碍物的远近.此时，如果按下设置键K1，可以重新设置报警距离，为了区分报警距离和汽车与障碍物之间的距离，LED数码管在显示汽车与障碍物之间的距离时，其第一个数码管不显示，而在显示报警距离时，其第一个数码管显示字母H，如图8所示，当前报警距离为85 cm；如果继续按下加键K2，LED数码管显示如图9所示；如果按下减键K3，LED数码管显示如图10所示，报警距离设置完毕，再次按下K1键，LED数码管显示汽车与障碍物之间的距离，如果其小于报警距离，则蜂鸣器报警，可见仿真满足设计要求.仿真成功后再制作实物倒车雷达系统，各个元器件焊接调试完毕，加载程序，系统实验结果如图11所示，LED数码管实时动态显示当前物体与障碍物之间的距离，如果其小于报警距离，则蜂鸣器响，通过按键可以重新设置报警距离，反复测试，系统满足设计要求.从仿真和实验结果可以看出，以单片机STC89C52为主控器，采用超声波测距模块HC-SR04的倒车雷达系统能有效避免汽车在倒车或停车时发生的碰撞问题，提高行车安全性.实验结果表明倒车雷达系统在20～400 cm内可实现准确测距，测距精度可高达3 mm，具有外围电路简单、可靠性高、实用性强等优点.【相关文献】［1］韦穗林. 基于单片机的倒车防撞预警系统设计和实现［J］. 现代电子技术，2009（21）:160-163.［2］林志盛，熊柳，邓曦平，等. 倒车雷达预警系统的设计和实现［J］. 实验科学与技术，2013（3）:176-179.［3］芮长颖. 基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计［J］. 信息化研究，2012（3）:42-44.［4］王桔，云连鹏. 车载安全防范终端的设计与开发［J］. 长春大学学报（自然科学版），2011，21（12）:18-20.［5］李荃高. 基于单片机的时区时钟设计［J］. 苏州市职业大学学报，2015，26（2）:29-31. ［6］高旭，朱军. 基于AT89S52单片机的超声波倒车雷达系统的设计［J］. 电子技术，2010（1）:60-61.［7］杨成慧，滕帅，罗楠. 一种汽车倒车防撞系统设计［J］. 西北民族大学学报（自然科学版），2014，35（4）:7-13.［8］苏巧平，刘原，纪利琴. 基于1760语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计［J］. 宝鸡文理学院学报（自然科学版），2013，35（2）:50-52.。
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计毕业设计
基于单片机的超声波测距倒车雷达设计摘要随着我国经济飞速进展，愈来愈多的人拥有了自己的汽车，同时由停车和倒车所引发的事故也愈来愈多。
这些事故常常给驾驶员带来许多麻烦，因此，有助于驾驶员停车和倒车的倒车雷达应运而生。
倒车雷达，是汽车停车平安辅助装置，能以声音或更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情形。
本文设计了一种利用超声波测距原理研究的高性价比倒车雷达，它能够提示驾驶员进入警戒区域，同时进行声光报警。
不必占用司机的视觉资源，使司性能够把全数注意力用于观看车前及车旁的路况。
超声发射部份由AT89C51单片机产生10us的高电平信号，触发测距模块；系统接收部份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计数器停止计数，从而取得超声波从发射到接收信号的时刻差，进而计算出车与后方障碍物之间的距离，指导司机平安倒车。
关键词：倒车雷达，超声波，单片机，声光报警The design of Ultrasonic ranging reverse radar based onSinglechipAbstractAlong with the rapid development of economy of our country, more and more people have their own cars, as well as the parking and reversing the accident caused will be increasingly. These accidents often bring many troubles to drivers, so, the reverse radar of help drivers parking and of reversing arise at the historic moment. Reverse radar, the automobile parking safety auxiliary devices, more intuitive to told the driver of around obstacles by voice or display. This paper designs a kind of using ultrasonic ranging principle research high performance-to-price ratio reverse radar；it can remind drivers entered exclusionary area, simultaneously the acousto-optic alarm. The radar need not occupy the driver's visual resources, and can make the driver putting the whole attention to observe the passenger side of the front and roads. Ultrasonic launching 10us partly by AT89C51 produce the high level signal to triggering ranging module; System receiving part reflected by the receiving probe of the signal and when the receiving circuit receives reflected signals will interrupt AT89C51 counter stop counting. Thus obtains from the launch to receiving signal ultrasonic lag between driving, and then calculating the distance between the obstacles to instruct driver safety reverse.Key words：Reverse radar，Ultrasonic，Single-chip microcomputer，Sound-light ala目录前言 (1)第1章概论 (2)设计现状 (2)设计意义 (2)目前国内倒车雷达 (3)第2章系统整体结构设计 (4)系统整体结构框图 (4)超声波传感器介绍 (4)超声波传感器的特性 (7)超声波测距原理 (8)第3章系统硬件设计 (9)AT89C51芯片 (10)AT89C51芯片介绍 (10)AT89C51管脚说明.......................................................... .11要紧特性 (13)电源电路 (13)复位电路 (15)时钟电路 (16)超声波测距模块HC-SR04 (17)测距模块 (17)外型及特性 (18)74HC573芯片 (20)数码管显示及报警电路设计 (21)LED数码管显示 (21)语音报警 (22)第4章系统软件设计 (24)系统主程序的设计 (24)测距模块的设计 (26)中断处置程序的设计 (26)显示及报警模块的设计 (27)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)附录A:系统总电路图 (32)附录B:部份源程序 (33)前言随着汽车的迅速增加，停车难已是个不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，那么闯祸，烦事又烦人。
基于单片机的倒车雷达系统设计
时， 判断有没有超声波被接收， 若有 ， 则停止计时并将计 时值送人距 离计算子程序 ， 然后将所 测距离显示 ， 判断是否超过预设的临界距 离， 若超 过 ， 则报警 系统启 动。 （ ２ ） Ｎ距模块设计 ： 本模块的基本工作流程为 ： 将计数置初值 ， 由选 中的通道 发送 出可 以控制脉冲个数 的４ ０ Ｋ ｈ ｚ 的脉冲群 ， 计数器 开始计数 ， 发送完成后对 回波信号进行接收 ， 开ＡＤ 采样 ， 判断有无
一
传播速度进行校正 ， 以减小误差。 本系统采用Ｄ Ｓ １ ８ ８ ２ ０ ￣字式温度传
感器进行温度测量 ， 它所测量 的温度值用９ 位二进制数直接表示 ， 这 些值通过Ｄ Ｓ １ ８ ８ ２ ０ 的数据总线直接 输入 Ｃ Ｐ Ｕ， 无需Ａ／Ｄ 转换 ， 无需 外部 电源。 （ ４ ） 显示 电路 ： 本文 中所使用 的是共 阳极 的４ 位Ｌ Ｅ Ｄ 数码管显示 器， 采用动态显示方 式 ， 由单片机 的Ｐ ０ 口作 为输出段码 ， Ｐ ２ 口用作 位控端 。 （ ５ ） 报警 电路 ： 接单片机的Ｐ１ １ ， 通过 此电路可 以实现用蜂鸣器 的“ 嘀” 声 的不同频率来提示车尾与 障碍 物远近的危 险程度 。
回波 ， 当判断有 回波时， 计数器停 止计数 。 超声波发生子程序 的作用 是通过Ｐ １ ． ０ 端口发送超声波信号频率 约４ ０ ＫＨｚ 的方波 ， 同时把计数 Ｏ 打开进行计时。 超声波测距器主程序 利用外 中断０ 检测返 回超 该系统 的应用它将对提高汽车智能化水 平和 最终实现 汽车无 器Ｔ 声波信号 ， 一旦接收到返回超声波信号， 立 即进入 中断程序。 进入该 人驾驶产生积极 的意义 。 中断后就立 即关闭计时器 ， ＴＯ 停止计 时 ， 并将 测距成功标志字赋值 ２系统硬件设计 １ 。 如果 当计时器溢 出时还未检测到超声波返回信号 ， 则定时器 溢 （ １ ） 单片机ＡＴ８ ９ Ｓ ５ ２ 与时钟 、 复位 等部件构成单片机 的最小 系 出中断将外 中断０ 关闭， 并将测距成功标志字赋值２ 以表示此次测距 统。 它 在测距系统中发挥 了以下四个作用 ： １ ） 控制超声波 的发射 ， ２ ） 不成功 。 负 责处 理接收 电路发 出的信号 ； ３ ） 时间转化成距离的数据处理 ； ４ ） （ ３ ） 温度补偿模块程序设计 ： 温度补偿是在求取声速 过程 中的 协调端 口实现动态显示 。 个必要环节 ， 为简化程序设计， 本系统采用查表法进行温度补偿 。 （ ２ ） 超声波发射 电路设计 ：本文的发射 电路主要 由超声 波换 能 查表法 的前提是 ， 必须事先得到温度与声速 的二 维关系表 ， 从Ｔｌ 读 器和反 向器７ ４ Ｌ Ｓ ０ ４ 构成。 当单片机Ｐ １ ０ Ｖ Ｉ 输出一 串４ ０ ｋ Ｈｚ Ｐ ￣冲 时， 由 出的时间是双字节 ， 速度是Ｖ＝ ３ ３ １ ． ４ ＋ ０ ． ６ ０ ７ ｔ ， 是浮点数 ， 在 单片机 ７ ４ Ｌ Ｓ ０ ４ 驱动发射器将４ ０ ｋ Ｈｚ 的脉冲 转换成机械波 。 里浮点运算难 ， 为此需要对速度的浮点值进 行处理 ， 处理成双字节 ， （ ｃ ） 超声波接收 电路设计 ： 由于超 声波在空气 中传播有一 定程 便于计算 。 度的功率 衰减， 从远 距离 障碍 物反射 的回波信号一般 比较弱 ， 而 且 （ ４ ） 距离计算模块程序设 计 ： 该部分程序设 计的关键在于根据 环 境噪声对 回波信号 也有影响。 所 以采用集成 电路 Ｃ Ｘ ２ ０ １ ０ ６ Ａ， 可 温度值进行声速的温度补偿得到声速以及超声波的发送 与接 收的 用来完成信 号的放大、 限幅 、 带通滤波、 峰值检波波形整形等功能 ； 时间差 的获取 ， 距离计算公式 ： Ｓ ＝（ ｃ ＊ ｔ ） ／ ２ ， 式 中， ｓ 为被测物 与测距 （ ３ ） 温度补偿 电路 ： 由于超声 波的传播速度ｖ 受温度的影响较为 器 的距离 ， ｃ 为温度补偿后 的声速 ， ｔ ３ ０ 声波来回所用 的时 间。 时间差 严重。 因此在测量精度要求高的场合 ， 应通过温度补偿 对超 声波 的 的获取 需要通过定时器０ 的计数 来实现 。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计
本设计主要是设计于AT89C52AT89C52单片机为核心的一种汽车倒车雷达系统。
设计采用硬件、软件相结合的方式，具有高精度、成本低的特点。
标签：AT89C52单片机；超声波；设计
引言
随着生活水平的不断提高，人们购买车辆的数量不断增多，由此伴随产生的交通问题越来越成为社会所关注的问题。
对于公路交通事故来说，有很大一部分的车祸是由于驾驶员反应不及所引起的，也有很大一部分的车辆相撞由于追尾相撞，其余则由于侧面撞击所致。
所以，设计一款倒车雷达能使驾驶员能够提早意识到事故危险并采取对应的措施，则可以尽量避免一些可能发生的交通事故。
其中倒车盲区带来车辆事故的不断发生，引起了社会和交通部门的广泛高度重视。
而层出不穷的倒车事故给车主带来了许多麻烦，例如撞上别人的车、路灯、消防栓，如果撞上行人更是不堪设想。
“倒车防撞雷达”就应运而生。
经过不断的发展，倒车雷达系统经历了六代技术改良，不管从结构外观上还是性能价格上，其中使用较多的是数码显示、荧屏显示、防炫目和魔幻倒车雷达这四种。
本设计采用以AT89C51单片机的汽车倒车雷达系统，其主要功能是：在倒車时，能对车后的目标进行准确的探测，并判断障碍物的距离，做出报警并能语音播报障碍物的准确距离。
1 系统设计
用AT89C52单片机来作为整个倒车系统的核心部件，其系统设计总框图如图1所示。
整个系统包括单片机最小系统、直流电源模块、超声波接收/发送、LED显示模块、温度补偿模块、语音模块。
1.1 单片机最小系统
单片机最小系统是整个系统的核心部件，其作用是控制超声波的发射和接收，对计数器计算结果进行数据处理后送入LCD显示及语音报警电路工作。
P2.5口接收超声波信号，P2.6口发送超声波信号，P0.1～P0.7口送命令到LCD控制LCD的显示方式。
P3.7口为语音报警数据采集端。
1.2 超声波接收、发送模块
在超声探测电路中，发射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。
本次设计主要采用的是超声波HR-SR04，HR-SR04超声波集成模块主要是由超声波发射探头，超声波接收探头，CX20106A芯片电路，74LS04芯片放大电路结合到一块的一个超声波集成模块。
超声波测距主要是用的渡越时间检测法。
是根据发出超声波到接收回波的时间和已知的传播速度，来计算传播的距离，这样就可以得到障碍物到超声波传感器的距离。
1.3 语音模块
本设计通过一只蜂鸣器来提示用户按键按下了，通过单片机软件产生3KHz 的信号从P3.7口送到三极管的基极，驱动蜂鸣器发出声音。
1.4 LED显示模块
采用YB1602 LCD液晶屏进行显示。
1.5 温度补偿模块
考虑到温度补偿，温度的采集使用DS18B20温度传感器，应用方便。
1.6 电源模块
电源电路直接输出+5V直流电压。
2 系统程序设计
软件分为三部分，分为主程序、定时中断服务子程序、外部中断服务子程序。
以下是系统主程序流程图图2：
3 系统仿真
使用Proteus软件将原理图画好，然后进行仿真、采集数据。
如图3所示。
用Proteus 7.8进行仿真，单片机P2.6口检测到高电平即为返回信号获得，由于没有CX20106模型，P2.6口悬空，则程序开始就认为返回信号获得了，于是显示了一个最小测量值111mm，温度为18°C，通过调节DS18B20的温度可以测试显示的温度是否正确，从仿真图中可以看出显示的温度就是DS18B20的预设温度值。
P2.5口是否有频率为40KHz的发射信号产生，由于不能通过二极管来观察到，所以在仿真的时候P2.5口一直显示低电平状态，这时必须用虚拟的示波器来查看，如图4所示。
从图4看出，P2.5口输出了信号，由于是间隔60ms发送一次40KHz的信号，可以看到尖脉冲信号产生。
4 结束语
此次设计主要通过AT89C52单片机的控制来实现，在倒车时，能对车后的目标进行准确的探测，并判断障碍物的距离，做出报警并能语音播报障碍物的准确距离。
参考文献：
[1]徐爱钧.STC15单片机C语言编程与应用[M].北京：电子工业出版社，2016.
[2]赵永礼，张克旬，李开.基于单片机的汽车倒车雷达系统设计[J].科技致富向导，2015（17）：176.
[3]芮长颖.基于AT89C52单片机的汽车倒车雷达系统设计[J].信息化研究，2012（3）：42-45.
[4]高美霞，柏建普.单片机控制的超声波测距仪汽车倒车系统的设计[J].自动化技术与应用，2011，30（11）：58-60.
[5]李淑萍.基于单片机AT89S52的超声波测距系统的设计[J].自动化与仪器仪表，2009（6）：44-47.
[6]刘鑫，朱靖玉，基于单片机的倒车雷达的设计[J].电子设计工程，2012，01：94-97.
[7]吴妍.汽车倒车雷达预警系统研究[D].武汉理工大学，2007.
[8]汪恩军，等.车辙检测中超声测距数据采集方法[J].武漢理工大学学报，2008，30（1）.
[9]高飞燕.基于单片机的超声波测距系统的设计[J].信息技术，2005，29（7）：128-129.。