基于单片机的倒车雷达设计

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。超声波测距仪以AT89C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。超声波测距仪目 录

第1章 课题设计1

1.1课题设计的目的及意义1

1.1.1设计的目的1

1.1.2设计的意义1

1.2超声波测距系统的设计思路1

1.2.1超声波测距原理1

1.2.2超声波测距原理框图2

第2章 课题的方案设计与论证3

2.1系统整体方案的设计3

2.2 系统整体方案的论证3

第3章 系统的硬件结构设计4

3.1 51系列单片机的功能特点及测距原理4

3.1.1 51系列单片机的功能特点4

3.1.2 单片机实现测距原理5

3.2 超声波发射电路的设计6

3.3超声波接收电路的设计7

3.4 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9

4.1 超声波测距仪的算法设计9

4.2 主程序流程图9

4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序11

4.4 系统的软硬件的调试11

第5章 系统调试与误差分析12

5.1调试步骤12

5.1.1我的错误与纠正12

5.1.2调试准备12

5.2 调试现象16

5.3 误差分析18

5.3.1 性能分析18

5.3.2 误差分析19

第6章 结 论21

致 谢23

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。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(time of filght)。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：

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