超声波测距测速系统的设计与实现 -软件模块的设计

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1、超声波测距测速系统的设计与实现——软件模块的设计摘要。但就目前的急速水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。本设计用到其测速测距功能，介绍了一种基于单片机的实时能显示和语音播报的脉冲反射式超声波测距和测速的系统。改系统应用于汽车领域可以作为倒车雷达使用其创新之处在于，解决了传统只有可以看影像而不知距离的缺点。另一创新之处是语音实时播报，不单止可以提供距离提示还可以报警。利用AT89C51定时功能来计算出超声波在一些媒质中的传播的时间，然后计算出超声波在媒质中的传播距离，进而测出速

2、度。超声波测距测速的硬件电路的设计主要包括单片机系统及语音模块、显示模块、报警模块、超声波发射和超声接收波检测模块。整个电路采用模块化设计，由子程序、主程序、显示子程序、发射和接受子程序、语音播报子程序的组成。通过系统设计的总体方案，最后通过软件和硬件实现了各个功能模块，实现集显示、语音播报、和报警于一体的系统。显示模块会实时显示汽车与障碍物的距离，语音模块实时播报与障碍物的距离和速度，报警模块会在设定的范围内实现报警。各部分附有硬件的原理图、电路图图和程序流程图等。关键词：超声波；测距测速系统；单片机；LCD1602显示屏；语音；Keywor

3、ds:Ultrasonic,Rangingsystem,MCU,LCD1602,VoiceI目录摘要IAbstract...............................................................................................错误!未定义书签。1绪论11.1背景11.1.1国内外现状11.1.2设计的目的和意义11.2课题研究的主要内容12系统分析与设计22.1超声波测距仪的设计思路22.1.1超声波测距原理22.1.2超声波测量中盲区及近限和远限22.1.3超声

4、波测距仪基本设计22.2超声波测距方法的选择22.3显示单元选择32.4语音播报电路选择32.4.1模块方案选择32.5LM386音频功放单元电路42.5.1LM386芯片的内部结构.............................................................错误!未定义书签。3系统的软件设计与实现53.1硬件电路的设计53.2STC89C52单片机的介绍53.2.1单片机的特点53.2.2STC89C51单片机简介53.2.3主要功能、性能参数53.2.4功能特性概述63.3单片机最小系统63.4超

5、声波测距原理及系统组成73.4.1超声波发射与接收软件实现93.4.3超声波时序图113.5显示单元电路123.5.11602液晶资料123.5.21602液晶的软件驱动实现133.5.31602液晶的读写的软件实现133.6语音模块14该语音应用放图如3-8所示143.7系统综述与实现143.7.1系统总原理图143.7.2系统软件154系统测试174.1系统的软硬件的调试174.2语音测试和1602液晶测试174.2.1语音模块控制IO口的定义和主函数语音播报代码175总结与展望18附录...........................

6、...........................................................................错误!未定义书签。参考文献.............................................................................................错误!未定义书签。致谢191绪论1.1背景1.1.1国内外现状国内应用汽车测距的方法对比：目前国内汽车测距主要使用的方式有以下四种：分别是超声波测距、毫米波雷达测距、摄像系统测距和激光测距

7、。雷达测距能够探测多目标、精度高、受天气影响较少，已达到实用水平。然而，却也会存在着电磁波的干扰问题，必须避免因雷达间及其他通讯设施的电磁波干扰而发生的误动作。车载雷达测距主要作为防撞雷达，防止在高速公路上发生的追尾碰撞。摄像系统测距是模仿人体视觉原理设计的，测量精度高，误差小，但由于目前价格较高，且受各种软硬件的制约，导致成像速度较慢。汽车倒车提示及测速器包括总控制器、测距测速传感器、语音提示及图像显示部件等。通过各部件有机地结合来实现测距、测速及提示功能。蜂鸣器提示才是倒车测距、测速仪系统真正的么作用。随着液晶荧屏显示的出现，大大改善了这一

8、情况，这也是汽车测距史上的一个质的飞跃，特别是荧屏显示开始出现动态显示系统。屏幕动态显示系统，不需要挂倒档，只要发动汽车，显示器上就会动态地出现汽车图