倒车雷达课程设计

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1、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸目录第1章绪论11.1倒车雷达的研究现状及发展趋势11.2设计主要内容1第2章系统的总体设计方案及理论基础22.1总体设计方案22.2超生波测距理论基础2第3章系统硬件设计33.1单片机控制系统33.1.1单片机的选择33.1.2AT89C51单片机简介43.2超声波系统63.2.1超声波发射电路63.2.2超声波接收电路63.3显示以及声光报警电路73.3.1显示电路的设计73.3.2报警电路的设计8第4章硬件测试10总结11参考文献12I┊

2、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸第1章绪论倒车，是每位驾驶员都必须掌握的技能，但是倒车会有盲区，使驾驶员看不到车后的具体情况。以至于发生很多不应该的惨剧，由此可以得到倒车时遇到障碍物的警示是非常必要的，由此，专为汽车倒车泊位设置的倒车雷达应运而生。本课程设计会将具体的设计方案以及细节做出说明。1.1倒车雷达的研究现状及发展趋势经过多年的发展，倒车雷达设计从开始的简单，到现在已经有了相当完善且复杂的应用。日本、美国和欧洲等国的大汽车公司都投入了相当的人力、物力，采用先进的毫米波雷

3、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。据海外媒体报道，戴姆勒-克莱斯勒公司日前成功开发出供商用车(尤指卡车)使用的电子刹车系统，它与其他刹车系统的区别在于，其在卡车车头设有雷达感应器，感应器在车前观察四周环境，并将所有收集的信息交由一控制器进行处理，形成一虚拟景象，再借助演算法的辅助来判断所发生状况是否需要利用刹车。未来两三年内这种新型刹车系统即可量产上市，但价格昂贵，其过高的成本限制了它应用的普遍性。1.2设计主要内容为避免汽车在倒车过程中发生事故，本文设计了一种基于AT89C51单片机的超声

4、波倒车雷达系统。介绍了超声波测距的基本原理，阐述了倒车雷达系统的结构组成、硬件电路设计。倒车距离通过LED数码管显示和声光报警电路对不同距离段做出不同的提示。该系统主要由单片机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、数码管显示电路以及报警电路等几部分组成。AT89C51单片机是整个系统的核心部件。单片机在超声波信号发射的同时开始计时，超声波信号在空气中传播，在遇到障碍物后发生反射，反射的回波信号经过处理后输入到单片机的外部中断口发生中断，单片机停止计时。通过单片机可得到超声波信号往返所需要的时间，再结合当地声速即可求得车体与障碍物之间的

5、距离。在不同距离显示相应的报警提示。共12页第12页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸第2章系统的总体设计方案及理论基础2.1总体设计方案本设计的应用背景是基于AT89C51的超声信号检测的。因此初步计划在实验室内小范围的测试。超声波发射仪发出短暂的40KHz信号，反射后的超声波经超声波接收器作为系统的输入，单片机对此信号进行技术判断处理后，把相应的计算结果送到数码管显示电路显示，并进行声光报警报警。系统硬件部分主要由单片机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、数码管显示电

6、路以及声光报警电路等几部分组成。系统的总体结构框图如图2-1所示：ATC89C51单片机物体数码管显示模块超声波发送模块报警模块超声波接收模块图2-1系统总体结构框图2.2超生波测距理论基础一般来说，频率在20Hz-20KHz之间能为人耳所听到的机械波称为声波；频率低于20Hz的机械波称为次声波；高于20KHz的机械波称为超声波；而高于100MHz的机械波则称之为特超声波。超声波由于其为直线传播，反射能力强且在液体、固体中传播衰减很小，穿透力强等特性，使其在实际生活中得到广泛应用。 假如声波在介质中传播的速度是已知的，而且声波从声源到达目

7、标然后返回声源的时间可以测量得到，从声波到目标的距离就可以精确地计算出来。这就是本系统的测量原理。超声波测距就是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出超声波传输的往返时间,然后求出声波传播距离。其关系式如公式（1）： S=ct/2（1）式中：S为待测距离；c为超声波在空气介质中的传播速度；t为往返时间。共12页第12页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学课程设计纸第3章系统硬件设计按照系统所需功能，系统硬件结构可以划分为三大主要模块：控制系统、超声波系统以及显示和声光报警

8、系统。本系统的主要功能是：当车挂入倒档后，超声波发射电路开始连续不断的发出超声波，遇到障碍物后反射，超声波接收电路接收，控制电路通过相应的计算，可以计算出相应的距离，并送至显示电路进行显示。如