超声波倒车雷达毕业答辩课件.ppt

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1、陕西国防工业职业技术学院毕业论文答辩PPT汽车倒车雷达系统设计院系：电子信息学院专业：应用电子技术学号：31311245姓名：张毅指导老师：李想摘要论文介绍了一种基于单片机的超声波汽车防撞测距报警系统，此系统利用AT89C51单片机作为主控制器，结合超声波测距原理，来实现智能汽车防撞测距报警功能，并进行了系统硬件和软件的设计。通过多种发射接收电路设计方案比较，得出了最佳的设计方案，并对系统各个单元的原理进行了介绍。对核心芯片AT89C51进行了介绍，并阐述了它的工作原理。此系统具有结构简单，精度高，使用方便等特点。介绍了系统软件结构，通过编程来实现系

2、统功能。关键词：单片机超声波测距目录第一章绪论部分主要介绍了超声波的发展状况，以及目前的现状和前景。第二章倒车雷达的总体设计方案主要介绍了超声波传感器，超声波测距的原理及超声测距系统的总体方案。第三章超声波测距系统硬件设计：主要包括超声波发射电路设计、超声波接收电路设计、报警电路设计、显示及控制部分电路设计、对AT89C51单片机的原理及工作特点介绍等内容。第四章系统软件实现部分主要介绍了软件的实现。第1章绪论1.1背景随着汽车的迅速增加，停车难已经是不争的事实，狭小的停车场地常常令有车一族无所适从，稍不慎，则闯祸，很不方便。虽然每辆车都有后视镜，但不可避

3、免的都存在一个后视盲区。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驾驶车辆周围障碍物的情况，解除了驾驶员倒车时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了使用死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的广泛使用是迫在眉睫的，是当今汽车必不可少的设备。第2章倒车雷达的总体设计方案2.1超声波测距通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。这与雷达测距原理相似。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到

4、反射波就立即停止计时。（超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）超声波测距的具体流程图：图2-2超声波测距流程图2.1.4测量盲区在以传感器脉冲反射方式工作的情况下，电压很高的发射电脉冲在激励传感器的同时也进入接收部分。此时，在短时间内放大器的放大倍数会降低，甚至没有放大作用，这种现象称为阻塞。不同的检测仪阻塞程度不一样。根据阻塞区内的缺陷回波高度对缺陷进行定量评价会使结果偏低，有时甚至不能发现障碍物，这是需要注意的。由于发射声脉冲自身有一定的宽度，加上放大器有阻塞问题，

5、在靠近发射脉冲一段时间范围内，所要求发现的缺陷往往不能被发现，这段距离，称为盲区。2.2超声波传感器超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。压电式超声波传感器结构如图所示：2.2.2超声波传感器的应用超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能

6、晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。第三章超声波测距系统硬件设计超声波倒车雷达系统设计有超声波发射电路、超声波接收电路、电源电路、温度补偿电路、声报警电路、单片机硬件接口电路及显示报警电路组成，该系统的核心部分为性能较好的AT89C51单片机。3.1发射电路的设计方

7、案发射电路主要由SN74LS00的两个与非门A、B与电阻、电容组成的多谐振荡器，调节RC选频网络的电位器RP1可调节谐振频率。单片机的P2.4端口控制多谐振荡器的起振，当P2.4输出高电平时，电路振荡，发射由震荡电路产生的40kHz超声波，同时单片机的定时器/计数器开始计时；当P2.4输出低电平时，电路停止发射超声波信号。电路图如图3-1所示。图3-1超声波发射电路接收电路如3-2所示电路简单实用，接收到的信号引入运算放大器，通过运算放大器D放大，增强接收信号，达到本电路适合的要求强度，比较适合本设计需要。图3-2超声波检测接收电路图3.1.2显示报警单元

8、方案设计显示报警单元是经过超声波发射接收电路及单片机AT89C51