基于单片机的倒车雷达设计

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1、毕业设计（论文）题目：基于单片机的倒车雷达设计系（院）：工业与信息化学院专业：电气自动化技术姓名：学号：校内指导教师：职称：讲师摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量大幅攀升。交通拥挤状况也日益严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人生伤亡和经济损失，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报警系统。控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。因此，设计好的超声

2、波测距仪就显得非常重要了。本设计采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。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。设计通过多种发射接收电路设计方案比较，得出了最佳设计方案，并对系统各个单元的原理进行了介绍。对组成系统电路

3、的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。论文介绍了系统系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。最后，通过对系统的误差分析，给出了较完善的方案。关键词单片机倒车雷达超声波目录第1章课题设计11.1课题设计的目的及意义11.1.1设计的目的11.1.2设计的意义11.2超声波测距系统的设计思路11.2.1超声波测距原理11.2.2超声波测距原理框图2第2章课题的方案设计与论证32.1系统整体方案的设计32.2系统整体方案的论证3第3章系统的硬件结构设计43.151系列单片机的功能特点及测距原理4

4、3.1.151系列单片机的功能特点43.1.2单片机实现测距原理53.2超声波发射电路的设计63.3超声波接收电路的设计73.4超声波测距系统的硬件电路设计8第4章系统软件的设计94.1超声波测距仪的算法设计94.2主程序流程图94.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序114.4系统的软硬件的调试11第5章系统调试与误差分析125.1调试步骤125.1.1我的错误与纠正125.1.2调试准备125.2调试现象165.3误差分析185.3.1性能分析185.3.2误差分析19第6章结论21致谢2

5、3参考文献24附录25第1章课题设计思路1.1课题设计的目的及意义1.1.1设计的目的随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以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。展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具，在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需要，如倒车雷达，工地及工业现场，声纳探测等方面都有其广泛的应用，经济，军事，文化方面都有重要的应用

6、价值。毋庸置疑，未来的超声波测距仪将于自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。随着测距仪的技术进步，测距仪从具有单纯判断动能，发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。1.1.2设计的意义随着社会飞速发展，人们生活水平的不断提高，汽车愈来愈成为人们不可缺少的最常用的交通工具，交通安全问题变的日益严重。而通过研究汽车倒车雷达系统，可以达到很高的采集速率和精度。汽车倒车时可以检测车辆后面的障碍物、并显示其距离，至危险区域后会自动报警。

7、本设计综合了电子技术、计算机技术、数据处理技术等知识，设计利用单片机控制的汽车倒车雷达超声波测距系统，实现汽车倒车的安全保障，这就是我设计的意义。1.2超声波测距系统的设计思路1.2.1超声波测距原理超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(timeoffilght)。它通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所发射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差T，然后求出距离S。一般采用渡越时间发：即S=CT/2，其中S为测量点与被测物体之间的距离，C为声波在介质（此处指空气）中的传播速度，T为超声波发射到

8、返回的时间间隔。由于超声波也是一种声波，其声速C与空气温度有关，一般来说，温度每升高1摄氏度，声速增加0.6米/秒。下表列出了几种温度下的声速关系：-31-表1-1超声波波速与温度的关系表温度（℃）-30-20-100102030100声速（m/s）313319325323338344349386在进行计算时，如果温度变化不大，则可认为声速C是基本不变的，计算时取C为340M/S。如果测距精度要求很高，则可通过改变硬件电路增加温度补偿的方法或者在硬件电路基本不变的情况下，通过软件改进算法的方法来