本科毕设 汽车倒车超声波报警器

xxxxxx本科生毕业论文汽车倒车超声波报警器12014届本科生毕业论文分类号：TB559题目:汽车倒车超声波报警器作者姓名：学号：学院：机械与电子工程学院专业：电自信息工程指导教师姓名：指导教师职称：2014年5月1日摘要本设计采用超声波测距，可用作汽车停车安全辅助装置，能以直观的LED显示通知驾驶员汽车周围障碍物的情况，解决了驾驶员在泊车和起动车辆时需xxxxxx本科生毕业论文汽车倒车超声波报警器2要前后左右探视所引起的烦扰，并帮助驾驶员去除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了停车的安全性。本设计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、数码管显示电路、电源电路和报警电路组成，软件部分主要由主程序、超声波发射接收子程序、距离计算子程序及显示子程序等部分组成。本设计由AT89C2052单片机控制时间计数，计算超声波自发射至接收的往返时间，利用超声波在空气中的传输速度，从而得到实测距离。该设计的电路设计合理简单、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量误差方面能够达到简单工业实用的要求。关键词：AT89C52、超声波、数码管、汽车倒车DesignofcarreversingultrasonicalarmAbstractThisdesignusestheultrasonicranging,canbeusedasautomobileparkingsafetyauxiliarydevices,canbebasedonsoundandmoreintuitivedisplayofLEDinformthedriverofthecararoundobstacles,liftingthedriverinparkingandstartingthevehiclewhenvisitingaroundcausedannoyance,andhelpthedrivertoremovethedeadendsandvisionblurredvisiondeficiencies,improvetheparkingsafety.xxxxxx本科生毕业论文汽车倒车超声波报警器3Thedesignofthehardwarepartconsistsofsingle-chipmicrocomputercontrolcircuit,ultrasonictransmittingcircuit,receivingcircuit,digitaldisplaycircuit,powersupplycircuitandanalarmcircuit,thesoftwarepartiscomposedofmainprogram,subprogram,thetransmittingandreceivingultrasonicdistancecalculationprogramanddisplaysubroutinescomponents.ThedesignbytheAT89C2051microprocessorcontrolthetimecount,calculationofultrasonicspontaneousemissiontoreceiveround-triptime,transmissionspeedofultrasonicintheair,thusobtainsthemeasureddistance.Thedesignofthecircuitdesignisreasonableandsimple,stableoperation,goodperformance,fastdetectionspeed,simplecalculation,easytoachievereal-timecontrol,andcanachievethesimplerequirementsofindustrialandpracticalinmeasuringerror.Keywords:AT89C51,ultrasonic,digitaltube,Automobilereversexxxxxx本科生毕业论文汽车倒车超声波报警器4目录1.绪论..................................................................41.1课题研究背景及目的.................................................41.2课题国内外研究状况.................................................42.超声波基本发展史及原理.................................错误!未定义书签。2.1超声波发展简史.....................................错误!未定义书签。2.2超声波的应用.......................................错误!未定义书签。2.3超生波测距原理.....................................错误!未定义书签。3.系统整体设计...........................................错误!未定义书签。3.1系统整体设计框图...................................错误!未定义书签。3.2系统器件选择.......................................错误!未定义书签。3.2.1单片机的选择.................................错误!未定义书签。3.2.2显示模块器件的选择...........................错误!未定义书签。3.2.3超声波传感器的选择...........................错误!未定义书签。3.2.4其他器件的选择...............................错误!未定义书签。4.硬件电路设计...........................................错误!未定义书签。4.1硬件设计平台介绍...................................错误!未定义书签。4.2单片机外围电路设计.................................错误!未定义书签。4.3超声波发射电路设计.................................错误!未定义书签。4.4超声波接收电路设计.................................错误!未定义书签。4.5报警电路设计.......................................错误!未定义书签。5.软件系统设计...........................................错误!未定义书签。5.1程序流程设计......................................错误!未定义书签。5.2汽车倒车报警器程序的程序清单.......................错误!未定义书签。6.总结...................................................错误!未定义书签。xxxxxx本科生毕业论文汽车倒车超声波报警器51.绪论1.1．课题研究背景及目的我国经济的快速发展，我国在汽车拥有的数量上面有相当大的增长，但是汽车在给人们带来便利的同时，同时也带来了许多困扰，比如在大量汽车出现的同时，道路拥堵司空见惯，交通事故也频繁发生，这均给人们的生命和财产带来了巨大的安全隐患。安全驾驶已经是这个社会的热门话题，其中在驾驶员倒车时，由于视线的盲角最会容易出现碰撞现象，所以对于汽车防撞系统设计的需求就尤为重要。针对这一情况，设计出一种响应快、可靠性高并且经济的汽车防撞报警系统势在必行。1.2.课题国内外研究状况第一代倒车喇叭提醒：“倒车请注意”！想必不少人还记得这种声音，这就是倒车雷达的第一代产品，目前只有小部分车还在使用。只要司机挂上倒档，它就会响起，提醒周围的人注意。从某种意义上说，它对司机并没有什么大的帮助，并不是真正意义上的倒车雷达。第二代蜂鸣器提示：这是倒车雷达系统的真正开始。倒车时，如果车后1.8米~1.5米处有障碍物，蜂鸣器就会开始工作。蜂鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。第三代数码波段显示：与第二代相比，第三代有很大的进步，可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，在1.8米开始显示；如果是人，在0.9米左右的距离开始显示。这一代产品有两种显示方式，数码显示产品显示距离数字，而波段显示产品由三种颜色来区别：绿色代表安全距离，表示障碍物离车体距离有0.8米以上；黄色代表警告距离，表示离障碍物的距离只有0.6~0.8米；红色代表危险距离，表示离障碍物只有不到0.6米的距离，你必须停止倒车。第四代液晶荧屏显示：这一代产品有一个质的飞跃，特别是荧屏显示开始出现动态显示系统。不用挂倒档，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离。第五代魔幻镜倒车雷达：结合了前几代产品的优点，采用了最新仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知2米以内的障碍物，并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。魔幻镜倒车雷达把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起，并设计了语音功能，是目前市面上最先进的倒车雷达系统。第六代无线倒车雷达：全新无线液晶倒车雷达，融无线连接、倒车雷达、彩色液晶显示、BP警示音、于一体。由于普通倒车雷达安装时，从车后雷达主机到车前仪表台上显示器要布一条线，这样要拆装车内的装饰板、胶条等，非常不方便。现在最新推出的第六代无线液晶倒车雷达，一举解决此问题，车后xxxxxx本科生毕业论文汽车倒车超声波报警器6主机和显示器之间无线连接，方便快捷。更可在大巴、卡车等车身长的车上使用，使安装更容易。目前，国外公司占据着我国国内倒车雷达产品市场。虽然国内有一些公司其自己的带车雷达产品，但是，在质量以及所占市场份额上都无法与国外厂商想比拟。在一些核心器件上，国内相同产品国外产品的水平甚至根本无法生产。在辅助倒车的领域，我国被美国、德国、日本等发达国家远远甩在了后面。由于这些国家在汽车信息化技术的研究上起步比较早，且其在半导体，微电子领域也具有很大的优势。所以，这些国家的很多高科技车载电子设备有了相当广泛的普及。我国有待进一步的研究发展。2.超声波基本发展史及原理2．1超声波发展简史类似于人类的众多发明、发现，超声波的发现的灵感来自于自然界。意大利科学家斯帕拉捷晚饭后在街道散步时，时常看到蝙蝠灵活的在空中飞来飞去，但却从不撞到墙上。他想到：蝙蝠是怎么在黑暗的夜空中自由自在的飞行的？为了弄清自己的疑问，本着对科学严谨的态度，帕斯拉捷做了一系列的实验。而后人们继续他的研究，最终发现蝙蝠靠喉咙发出人类所听不见的“超声波”，这种声音沿着直线传播，在碰到障碍物后，就像光照到镜子上会反射回来一样。蝙蝠用耳朵接受这种“超声波”，就能迅速做出判断，从而灵活的飞翔，捕捉食物。当然，这个故事是一个美好的楔子。对于超声波的应用，严格意义上来说是在19世纪末到20世纪初，此时，物理学中发现了压电与反压电效应，人们解决了用电子学技术产生超声波的方法，这才使得超声波应用得以发展。1883年Galton首次制成超声波气哨，其原理是将压缩气体经过狭缝喷嘴形成气流，吹动圆形刀口振动形成共振腔，从而产生超声波。此后又出现了各种形式的汽笛和夜哨等机械型超声波换能器。20世纪初，电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。超声波最早应用与军事，属于绝密范畴。1914~1918年，第一次世界大战期间，德国潜艇在海底的活动非常猖獗，法国船只经常被潜艇击沉。由于对方的潜艇看不见，摸