单片机的汽车倒车雷达设计
目 录
1 引言 1
1.1 课题的研究现状及研究意义 1
1.2 超声波测距技术简介 1
1.3 课题来源及论文组织结构 1
1.4 本章小结 2
2 硬件电路设计 3
2.1 硬件系统方案设计 3
2.1.1 超声波倒车雷达的概念 3
2.1.2 超声波传感器和单片机系统的构建 3
2.2 单片机最小系统设计 4
2.2.1 单片机的引脚功能 4
2.2.2 主要特性 6
2.3 系统各部分功能 6
2.3.1超声波测距功能 7
2.3.2 报警功能 8
2.3.3 温度调序功能 8
2.3.4 显示功能 8
2.4 系统硬件电气原理图 10
2.5 本章小结 11
3 软件程序设计 12
3.1 系统软件主流程图 12
3.2 各子程序设计 13
3.2.1 超声波测距程序设计 13
3.2.2 报警程序设计 15
3.2.3 温度补偿程序设计 17
3.2.4 液晶显示程序设计 18
3.3 本章小结 20
4 系统调试 21
4.1 调试过程、结果及问题 21
4.1.1 调试模块参数说明 21
4.1.2 调试过程及结果分析 21
4.1.3 调试问题分析 22
4.2 本章小结 23
5 总结与展望 24
5.1 总结 24
5.2 展望 24
参考文献 25
致 谢 26
附 录 27
附录一 实物图 27
附录二 电气原理图 30
附录三 系统主要程序 31
1 引言
1.1 课题的研究现状及研究意义
本设计是通过是利用超声波模块发射和接受超声波的时间，来计算两个物体之间的距离， 并且加入温度补偿电路来提高测量的准确度。该
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
系统可满足于大多数场合的测距要求。因为该系统中的锁相环电路的响应需要一段时间，测得的距离和实际的距离有一点点误差。在汽车倒车雷达中这种误差是可以忽略不计的；但是在对精度要求较高的工业领域就不能忽略这种误差。必须要通过改变一些硬件来实现对超声波的快速响应。在我们的日常生活中汽车的数量在不断上升，泊车倒车也越来越不方便，所以研究基于单片机的汽车超声波倒车雷达是很有必要的。
1.2 超声波测距技术简介
随着汽车数量正在急剧上升，越来越多的人拥有了自己的汽车，交通事故的发生变得更加多起来了了，道路变得更加拥堵了，同时也来越多的事故是因为泊车和倒车引起的，给人们生活带了诸多不便，安全是人们首先会考虑的，对于汽车倒车报警系统设计的需求也急剧上升。在这现状下，一种安全又可靠，经济又实用的汽车倒车雷达是非常有必要的。因为超声波传感器的廉价、简单、信息处理能力、对技术要求很小的特点，很多汽车倒车雷达都使用了超声波装置。本设计是用STC89C52单片机芯片为核心控制装置的设计，它充分采用了超声波的优点，将STC89C52 单片机与超声波测距系统相结合，当超声波所测得的距离达到设定的值时，系统就会报警，并且相应的液晶显示屏上时刻会显示超声波模块所测得的值和相应的环境温度。把超声波传感器的原理及特性运用到了实际中，整个电路采用模块化设计，包括了主程序、发射程序、接收程序、温度检测程序、显示程序、报警程序等模块。本设计论文介绍了系统的主要硬件结构和软件结构，只要通过编写程序和按键相互配合来实现预期的系统功能。本设计的硬件设计和软件设计都和合理可靠，可以实现现实中的汽车倒车雷达的各项功能。
1.3 课题来源及论文组织结构
汽车倒车雷达的全称“汽车倒车防撞雷达”，也可以称为“汽车泊车辅助装置”，在现代社会中，随着交通越来越发达，人们生活水平的提高，汽车走进了千家万户，但是随之产生了一些问题，汽车的增多使得停车时车位越发的紧张，泊车成为现代很多车主头痛的问题。这就使人们对倒车雷达的需求不断上升，倒车雷达作为一种辅助车主泊车的一种装置，它能够使驾驶员不用前后左右张望，能够帮助驾驶员开阔视野清除死角并能发出提示音提示车主安全距离，这样大大减少了车主泊车时的困扰，还能提高倒车的安全性。因此汽车倒车雷达的研究是势在必行的。
论文共分五个章节，各章节具体内容安排如下：
第1章：绪论，介绍了本设计的发展前景和本设计的设计意义；
第2章：整个硬件部分的构建及其各部分的原理图展示；
第3章：整个软件部分的编写，详细介绍了各功能的程序代码；
第4章：整个系统的硬件与软件调试找错，确定整个系统能按要求正常运行；
第5章：总结与展望。对全文研究成果进行了总结，并对后续的研究方向做了进一步的说明。
1.4 本章小结
本章主要介绍了整篇论文的主旨目的及其整体结构，总的介绍了本设计所包含的技术的原理及其现状以及它的发展前景，便于读者更好的阅读与理解本文。
2 硬件电路设计
2.1 硬件系统方案设计
本设计以STC89C52单片机为核心器件，直接显示测量距离在液晶显示屏上的超声波测距报警系统。本设计中使用了STC89C52单片机来控制555定时器产生脉冲的调制信号，使它发送超声波信号。通过得到超声波信号从发送到接受所用的时间是多少来通过单片机计算出传播的距离。由于超声波在空气中传播速度会因为在不同的温度下而显得有和大差别，所以需要采用DS18B20传感器来测量当前的环境温度，超声波在空气中的速度也可以用它进行补偿，从而达到提高精确度的目的。本设计的实物主要要能实现以下功能：
超声波测量测量物体的距离；
当被测物体与传感器的距离小于一定的范围是，就会触发报警装置，报警装置就会开始报警；
被测得的距离可以显示在液晶显示器上。
2.1.1 超声波倒车雷达的概念
在一些场合上传统的距离测量方法有很大的缺陷。就像汽车倒车距离的测量就是一种。超声波测量这种无需接触物体就能测量距离的法法正好可以运用在这些场合。
这么多年来 ，超声波技术被人们研究的越来越透彻，再加上它具有的结构简单、精密度高、不需要接触就可以测量等特点，超声波的应用变得越来越流行。目前已经广泛地应用各行各业中。
1 引言 1
1.1 课题的研究现状及研究意义 1
1.2 超声波测距技术简介 1
1.3 课题来源及论文组织结构 1
1.4 本章小结 2
2 硬件电路设计 3
2.1 硬件系统方案设计 3
2.1.1 超声波倒车雷达的概念 3
2.1.2 超声波传感器和单片机系统的构建 3
2.2 单片机最小系统设计 4
2.2.1 单片机的引脚功能 4
2.2.2 主要特性 6
2.3 系统各部分功能 6
2.3.1超声波测距功能 7
2.3.2 报警功能 8
2.3.3 温度调序功能 8
2.3.4 显示功能 8
2.4 系统硬件电气原理图 10
2.5 本章小结 11
3 软件程序设计 12
3.1 系统软件主流程图 12
3.2 各子程序设计 13
3.2.1 超声波测距程序设计 13
3.2.2 报警程序设计 15
3.2.3 温度补偿程序设计 17
3.2.4 液晶显示程序设计 18
3.3 本章小结 20
4 系统调试 21
4.1 调试过程、结果及问题 21
4.1.1 调试模块参数说明 21
4.1.2 调试过程及结果分析 21
4.1.3 调试问题分析 22
4.2 本章小结 23
5 总结与展望 24
5.1 总结 24
5.2 展望 24
参考文献 25
致 谢 26
附 录 27
附录一 实物图 27
附录二 电气原理图 30
附录三 系统主要程序 31
1 引言
1.1 课题的研究现状及研究意义
本设计是通过是利用超声波模块发射和接受超声波的时间，来计算两个物体之间的距离， 并且加入温度补偿电路来提高测量的准确度。该
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
系统可满足于大多数场合的测距要求。因为该系统中的锁相环电路的响应需要一段时间，测得的距离和实际的距离有一点点误差。在汽车倒车雷达中这种误差是可以忽略不计的；但是在对精度要求较高的工业领域就不能忽略这种误差。必须要通过改变一些硬件来实现对超声波的快速响应。在我们的日常生活中汽车的数量在不断上升，泊车倒车也越来越不方便，所以研究基于单片机的汽车超声波倒车雷达是很有必要的。
1.2 超声波测距技术简介
随着汽车数量正在急剧上升，越来越多的人拥有了自己的汽车，交通事故的发生变得更加多起来了了，道路变得更加拥堵了，同时也来越多的事故是因为泊车和倒车引起的，给人们生活带了诸多不便，安全是人们首先会考虑的，对于汽车倒车报警系统设计的需求也急剧上升。在这现状下，一种安全又可靠，经济又实用的汽车倒车雷达是非常有必要的。因为超声波传感器的廉价、简单、信息处理能力、对技术要求很小的特点，很多汽车倒车雷达都使用了超声波装置。本设计是用STC89C52单片机芯片为核心控制装置的设计，它充分采用了超声波的优点，将STC89C52 单片机与超声波测距系统相结合，当超声波所测得的距离达到设定的值时，系统就会报警，并且相应的液晶显示屏上时刻会显示超声波模块所测得的值和相应的环境温度。把超声波传感器的原理及特性运用到了实际中，整个电路采用模块化设计，包括了主程序、发射程序、接收程序、温度检测程序、显示程序、报警程序等模块。本设计论文介绍了系统的主要硬件结构和软件结构，只要通过编写程序和按键相互配合来实现预期的系统功能。本设计的硬件设计和软件设计都和合理可靠，可以实现现实中的汽车倒车雷达的各项功能。
1.3 课题来源及论文组织结构
汽车倒车雷达的全称“汽车倒车防撞雷达”，也可以称为“汽车泊车辅助装置”，在现代社会中，随着交通越来越发达，人们生活水平的提高，汽车走进了千家万户，但是随之产生了一些问题，汽车的增多使得停车时车位越发的紧张，泊车成为现代很多车主头痛的问题。这就使人们对倒车雷达的需求不断上升，倒车雷达作为一种辅助车主泊车的一种装置，它能够使驾驶员不用前后左右张望，能够帮助驾驶员开阔视野清除死角并能发出提示音提示车主安全距离，这样大大减少了车主泊车时的困扰，还能提高倒车的安全性。因此汽车倒车雷达的研究是势在必行的。
论文共分五个章节，各章节具体内容安排如下：
第1章：绪论，介绍了本设计的发展前景和本设计的设计意义；
第2章：整个硬件部分的构建及其各部分的原理图展示；
第3章：整个软件部分的编写，详细介绍了各功能的程序代码；
第4章：整个系统的硬件与软件调试找错，确定整个系统能按要求正常运行；
第5章：总结与展望。对全文研究成果进行了总结，并对后续的研究方向做了进一步的说明。
1.4 本章小结
本章主要介绍了整篇论文的主旨目的及其整体结构，总的介绍了本设计所包含的技术的原理及其现状以及它的发展前景，便于读者更好的阅读与理解本文。
2 硬件电路设计
2.1 硬件系统方案设计
本设计以STC89C52单片机为核心器件，直接显示测量距离在液晶显示屏上的超声波测距报警系统。本设计中使用了STC89C52单片机来控制555定时器产生脉冲的调制信号，使它发送超声波信号。通过得到超声波信号从发送到接受所用的时间是多少来通过单片机计算出传播的距离。由于超声波在空气中传播速度会因为在不同的温度下而显得有和大差别，所以需要采用DS18B20传感器来测量当前的环境温度，超声波在空气中的速度也可以用它进行补偿，从而达到提高精确度的目的。本设计的实物主要要能实现以下功能：
超声波测量测量物体的距离；
当被测物体与传感器的距离小于一定的范围是，就会触发报警装置，报警装置就会开始报警；
被测得的距离可以显示在液晶显示器上。
2.1.1 超声波倒车雷达的概念
在一些场合上传统的距离测量方法有很大的缺陷。就像汽车倒车距离的测量就是一种。超声波测量这种无需接触物体就能测量距离的法法正好可以运用在这些场合。
这么多年来 ，超声波技术被人们研究的越来越透彻，再加上它具有的结构简单、精密度高、不需要接触就可以测量等特点，超声波的应用变得越来越流行。目前已经广泛地应用各行各业中。
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