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高等教育自学考试本科毕业论文开题报告论文题目：基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计考生姓名：林有刚准考证号：011810102338专业层次：本科院（系）：机械与动力工程学院指导教师：刘静职称：讲师重庆科技学院二O一二年七月二十日本课题的目的及意义，国内外研究现状分析目的:根据AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计,希望达到以下目的：1.通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步的了解。2通过此次课程设计能够将单片机的软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。3.能够更好地解决道路上的倒车撞车事故。意义:随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，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，该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。该系统在常见的汽车倒车预警装置的基础上采用计算机控制技术和超声波测距技术，通过显示障碍物与汽车的距离并根据其距离远近实时发出报警，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，提高了驾驶安全性。只要将此系统应用于社会交通运输业中一定会对减少交通事故的发生做出更突出的贡献。国内外现状：八十年代后期，由于计算机技术和高速器件的不断发展，超声波信号的数字化采集和分析成为可能。目前国内也相继出现了个各类数字化超声波检测设备，并已成为超声波检测的发展方向。由于超声波的速度相对于光速要小的多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。超声波测距是一种利用声波特性，电子计数，光电开光相结合来实现非接触式距离测量方法。超声波测距在某些场合有显著的优点，因此它是一种非接触式测量，所以它就能够在某些场合和环境比较恶劣的情况下使用。这些年来，随着超声波技术研究的不断深入，再加上其具有高精度，无损，非接触等优点，超声波的应用变的越来越普及。目前，已经广泛地应用在机械制造，电子冶金，航海，宇航，石油化工，交通工业领域。此外，在材料科学，医学，生物科学等领域中也占据重要地位。目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展，数字式超声波检测仪器的发展速度很快。国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。本课题的任务、重点内容、实现途径一、任务：采用超声波测距原理探测汽车尾部离障碍物的距离，当汽车尾部离障碍物的距离达到探测范围时，倒车雷达通过数码管实时动态显示距离。当汽车尾部离障碍物的距离达到设定的安全警告值时，倒车雷达发出报警声，以警示驾驶员，辅助驾驶员安全倒车。二、重点内容：1、超声波测距原理2、传感器指向角3、测距仪的工作频率4、发射脉冲宽度5、单片机复位电路6、测量盲区三、实现途径：倒车防撞预警系统由四路收发一体封闭(防水)型超声波传感器及其超声波发射与回波接收电路、超声波电信号放大电路、单片机控制电路、LED数码管显示电路和蜂鸣器声音报警电路组成。当汽车倒车时由倒车换挡装置自动接通系统电源，系统上电复位，进入工作状态。单片机编程产生一串40kHz的矩形脉冲电压，经四选一模拟开关加到超声波发射与回波接收电路，经放大驱动超声波传感器发射出超声波，同时单片机开始计时。发射出的超声波碰到障碍物后形成反射波，部分反射波返回作用于超声波传感器，经超声波传感器的声／电转换，变成微弱的电信号，该微弱的电信号经放大、整形产生负跳变电压，向单片机发出中断申请。单片机收到中断申请的信号后，立即响应中断，执行外部中断服务程序，停止计时，得到超声波发送和返回的时间T，计算出发射点离障碍物的距离S，即：S=(C·T)／2。C是超声波在空气中的传播速度，在常温25℃时，C约为346m／s。若发射出的超声波在测距范围内未遇到障碍物，直到单片机定时中断产生，执行定时中断服务程序，选择下一路，依次按后左路、后左中路、后右中路、后右路的顺序继续发射和接收超声波，并经过计算处理。四路探测处理完毕，选择四路中测出的最小距离值通过LED数码管显示出来。当最小距离值小于预先设定的报警距离时，单片机接通蜂鸣器的电源，蜂鸣器发出报警声。若四路探测无回波中断申请，表明在安全距离内没有障碍物，再继续下一轮的循环探测处理。预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施预计可能遇到的困难：1、超声波测距精度。2、振荡器外部时钟脉冲的高低电平的宽度。3、绝对温度数值的计算。提出解决问题的方法：1、采用超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。2、采用高抗干扰性能的电源，利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源，这种电源抵抗随机干扰非常有效，它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值（电压峰值小于TTL电平）的电压，从而可以提高传感器、仪器仪表的干扰能力。3.通过查阅相关资料，分析影响超声波测距精度的因素，提高整个系统的精度，减少误差。完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法工作条件：本次设计需查阅大量资料，所以要配备电脑上网。同时，要求购买相关实验设备。如（模型小车，超声波探头，单片机开发装置，报警装置等）1、超声波发生器2、LED显示器3、运算放大器LM3584、集成锁相环音频译码器LM5675、相位检波器解决办法：根据要求，在设计初期上网查阅资料，在设计后期要去相关场所调研，购买经济实惠的实验设备，力求在有限的工作条件下，做出较好的设计。主要参考文献（由指导教师指定）：1.童诗白、华成英.模拟电子技术基础[M]，第三版，北京：高等教育出版，20012.阎石.数字电子技术基础[M]，第四版，北京：高等教育出版社，19983.马忠梅、籍顺信.单片机的C语言应用程序设计[M]，第三版，北京：北京航天航空大学出版社，20034.曾光奇.工程测试技术基础[M],武汉：华中科技大学出版社，20025.罗四维.传感器应用电路详解[M]，北京：电子工业出版社，19936.滕志军.基于超声波检测的倒车雷达设计，20067.胡建恺.超声检测原理和方法[M]，合肥;中国科学技术大学出版社，19938.刘凤然.基于单片机的超声波测距系统[J].信号与处理.20019.荀殿栋.数字电路设计实用手册.北京：电子工业出版社，2003年同组设计者及分工：本课题设计是关于个人的毕业设计，所以在设计过程中只有本人一个人参与，课题中所涉及的内容材料也都是由本人一个人查阅、收集、整理，最后做成毕业设计。论文工作的进度计划（或工作方案分析）（由指导教师确定）起止时间进度安排备注2012.6.25-2012.7.6查找资料、选题2012.7.7-2012.7.20完成开题报告及论文目录2012.7.21-2012.8.20完成论文初稿2012.8.21-2012.9.10完成论文二稿，修改格式2012.9.11-2012.9.30论文定稿2012.10.8-2012.10.16做好论文答辩准备指导教师意见：（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师签名：年月日教研室审查意见：教研室负责人签名：年月日