基于超声波的倒车雷达

《基于超声波的倒车雷达》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于超声波的倒车雷达摘要:随着生活质量的提高，工作的需要，科技的发展，人们将越来越多的在生活中和工作中将汽车作为其日常的生活工具。给汽车安装倒车雷达系统，将使汽车安全性大大提高，以确保行车安全。本文的内容是基于超声波测距的倒车防撞系统的设计，将超声波测距系统和AT89S52单片机结合于一体，设计出一种基于AT89S52单片机得倒车防撞系统。驾驶员能够通过系统的声音、显示，清楚车后障碍物的状况，并通过报警信号避免撞车，安全倒车。关键词:倒车雷达单片机超声波报警显示一、技术指标：1、系统设计要求汽车倒车雷达预警系统由三个部分组成，分别为测距部分、控制系

2、统部分和显示报警部分。本系统的主要功能是：1.当汽车倒车时能实时显示、LED显示车与障碍物的距离值：XXX厘米。使驾驶员能随时看到车后的障碍物距离汽车的距离。2.超声波探测距离不小于1米，当在探测的范围有障碍物时，蜂鸣器提示报警。3.汽车与障碍物不同距离时，发出不同的警报声。距离越近蜂鸣器的报警频率也越大，当距离小于最小安全距离时，蜂鸣器不间断报警。二、方案比较与论证:2.1测距系统方案设计目前汽车倒车雷达预警系统测距技术主要有激光、毫米波雷达、摄像系统、红外线、超声波等一些测距技术，不同的目标探测方式其工作过程和原理有不同之处，但它们的主要目的都

3、是通过前方返回的探测信息判断前方车辆和本车间的相对距离，并根据两车间的危险性程度做出相应的预防措施。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，并且利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。由上述叙述可知，超声波测量能够达到系统中所要求的测量精度，一般应用在汽车倒车系统上。2.2控制系统方案设计在控制系统的方案选择上，由于整个系统的设计涉及到数据处理，控制实时性等问题，选用基于微控制器的系统，电路的实

4、现不仅简单而且成本低、功耗低、能大大缩小整个系统的体积。本系统是精密实时采集传输系统，需要微控制器有很强的抗干扰能力，而且要求微控制器内部有看门狗定时器，以便在程序走飞时能自动复位；执行指令速度要快，以便能高速处理采集到实时数据。所以微控制器选用Atmel公司的AT89S52单片机的控制系统。发射电路接收电路显示距离报警电路单片机控制发射传感器接收传感器图2-2单片机控制系统2.3显示报警系统方案设计显示器应用极为广泛，是一种输出设备，综合课题的实际要求、成本以及考虑单片机的接口资源，本设计使用三位共阳数码管显示器，由于倒车时距离障碍物的距离本来就

5、比较近，大概在3米以内，所以一个三位的LED数码管显示器就可以达到要求。报警装置采用的是有源蜂鸣器，根据距离远近进行报警，以提示驾驶员。三、各部分电路设计3.1系统构建按照系统设计要求，重点介绍硬件部分，硬件系统设计采用模块化思想。系统硬件结构分为三个主要模块：测距系统模块、控制系统模块和显示报警系统模块。其结构框图如图3-1所示。控制系统发射模块接收模块数据显示蜂鸣器图3-1汽车倒车雷达预警系统结构原理图3.2各模块电路设计3.2.1测距系统模块（1）系统组成本系统由单片机AT89S51控制，包括单片机系统、发射电路与接收放大电路和显示电路几部分

6、组成。硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波接收电路三部分。单片机采用AT89S52,采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。单片机用P2.7端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号，P3.5端口监测超声波接收电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的3位共阳LED数码管，段码输出端口为单片机的P2口，位码输出端口分别为单片机的P3.4、P3.2、P3.3口,数码管位驱运用PNP三极管驱动。超声波接收头接收到反射的回波后，经过接收电路处理后，向单片机P3.5输入一个低电平脉冲。单片机控制着超

7、声波的发送，超声波发送完毕后，立即启动内部计时器T0计时，当检测到P3.5由高电平变为低电平后，立即停止内部计时器计时。单片机将测得的时间与声速相乘再除以2即可得到测量值，最后经3位数码管将测得的结果显示出来。（2）超声波测距单片机系统超声波测距单片机系统主要由：AT89S52单片机、晶振、复位电路、电源滤波部份构成。由K1，K2组成测距系统的按键电路。用于设定超声波测距报警值。（2）超声波发射、接受电路超声波发射如图3-1，接收电路如图3-2。超声波发射电路由电阻R5、三极管Q2、超声波脉冲变压器B及超声波发送头T40构成，超声波脉冲变压器，在这

8、里的作用是提高加载到超声波发送头两产端的电压，以提高超声波的发射功率，从而提高测量距离。接收电路由Q3、Q4组成的两组三级