汽车倒车雷达系统设计

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1、专业课程设计报告题目：汽车倒车雷达系统的设计姓名：张阳春专业：通信工程班级学号：09042335同组人：高易通指导教师：程宜凡南昌航空大学信息工程学院2012年6月25日25单片机专业课程设计任务书2011－2012学年第2学期　第17周－20周题目汽车倒车雷达系统的设计内容及要求1.通过键盘控制系统的发射；2.显示障碍物离汽车的距离；3.距离小于指定值时，系统报警。进度安排第17周：查资料，完成原理图设计及仿真；第18周周一—第20周周二完成系统的制作、调试；第20周周三：设计结果检查。第20周周四：测试。学生姓名：高易通、张

2、阳春指导时间周一、周三、周四下午指导地点：E楼610室任务下达2012年6月4日任务完成2012年6月30日考核方式1.评阅□√　2.答辩□√3.实际操作□√4.其它□指导教师程宜凡系（部）主任付崇芳注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。25摘要现如今随着人们生活水平的提高，汽车已成为了人们出行的首选交通工具，据统计每年我国乃至全世界的汽车数量都在大幅增长，这很大程度上提高了人们的生活水平，促进了汽车产业的发展。但另一方面

3、，由此引发的交通事故也越来越频繁，特别是汽车倒车时由于其可视性不足造成的生命财产损失更严重。所以近年来研究汽车倒车雷达系统成为了一大热门课题。为避免汽车倒车过程中发生碰撞，设计一种基于单片机AT89C51的倒车雷达系统，介绍了超声波测距的基本原理，阐述了系统的结构组成、硬件电路设计及软件设计。倒车距离用LED数码管实时显示，为倒车的安全性，设计了报警电路，当测出汽车尾部距离障碍物的距离小于一定值时，系统会报警，提示司机注意安全。经验证，该系统在10~500CM时具有很高的精度，且该系统结构简单，可靠性极高，实用性也很强等优点。关

4、键词：超声波、倒车雷达、单片机25目录第一章设计内容及要求51.1设计内容51.2设计要求5第二章系统组成及工作原理分析62.1系统组成6图2—1系统组成62.2工作原理6第三章硬件电路方案设计及分析83.1方案一93.2方案二10第四章软件电路方案设计及分析124.1方案一124.2方案二134.3方案比较：13第五章实验调试及测试结果分析14第六章实验结论16参考文献17附录一18附录二19附录三20附录四2525第一章设计内容及要求1.1设计内容设计一汽车雷达系统实现以下三个功能：1.通过键盘控制系统的发射；2.显示障碍物

5、离汽车的距离；3.距离小于指定值时，系统报警。1.2设计要求设计并制作简易汽车雷达系统，其中需要通过键盘控制系统的进行发射，其次通过数码管显示障碍物离汽车的距离，再次根据显示距离，系统进行自我检测，若距离小于指定值时，系统自动报警，若距离大于指定值时，系统不报警，正常运转。25第二章系统组成及工作原理分析2.1系统组成汽车雷达系统主要由超声波发生器，超声波接收器，单片机系统，数码管显示器和报警电路组成。其组成框图如下：放大电路超声波发射器2定时器数码管显示单片机系统检波电路放大电路超声波接收器图2—1系统组成2.2工作原理超声波

6、模块分机械方式和电气方式两类，它实际上是一种换能器，在发射端它把电能或机械能转换成声能，接收端则反之。本次设计超声传感器采用电气方式中的压电式超声波换能器，它是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声波。发射器发出的超声波以速度v在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t.由公式：测出的距离L（m）=常温下的声速340（m/s）×感应时间t（s）/2，算出被测物体的距离。通过单

7、片机P2.0口控制超声波的发射，同时打开定时器，定时器开始计时。超声波接收器接收到信号经过放滤波后返回给单片机P3.2口，触发单片机外部中断0，通过程序取出此刻定时器的数值即为超声波在空中的传输时间。其时序图如下：25图2—2工作时序图25第三章硬件电路方案设计及分析硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分。单片机采用STC89C51或其兼容系列。采用12MHz高准确度的晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。单片机用P2.4端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号，利用外中断

8、0口监测超声波接收电路输出的返回信号。显示电路：通过四位数码管来显示当前测出的距离，可以精确到毫米。为节省单片机宝贵的IO资源，显示电路共用P0口，所以应用锁存器来锁存数码管段选和位选数据，锁存器选用74HC573,因单片机P0口驱动电流较小，所以还要利用上拉电