倒车防撞报警系统设计(附件)【字数：7597】
摘 要如今社会发展十分的迅速，人民生活水平也显著提高，对生活质量也大大的严格要求起来，对交通工具——汽车的需求数量也十分庞大。由此，停车成为人们极大的困扰之一。因为技术不到家、突然出现的人事物、停车位不够大等原因而造成的经济损失与人身安全大幅度提升。针对类似的一系列情况，设计一种反应快、声音响、灵敏度高、测距准确并且经济又实惠的倒车防撞报警系统十分迫切与必要。超声波测距是一种非常常见的测量距离的方法，本文所要介绍的就是一种采用超声波测距的倒车防撞报警系统。论文的主要内容便是采用AT89S51单片机和超声波优势所结合的方法，设计出一种软件与硬件相结合的倒车防撞报警系统。具有模块化、多样化、系统化等特点。论文介绍了关于超声波测距的基本原理与发展，概述了超声波传感器的优点以及其特点。对于运用的相关系统进行简要的涉及，在介绍超声波测距的基本概念及特性的同时提出倒车防撞报警系统的总体构思。通过多种系统的多方对比，得出较为优秀的设计方法，并且做出对各个单元原理的介绍。对于组成系统电路的芯片的工作原理做出了阐述。该论文介绍了倒车防撞报警系统的由编程实现的软件部分，最后，通过误差分析来改善系统方案。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1超声波技术应用 1
1.2汽车倒车防撞报警系统毕业设计的背景、目的及意义 1
第二章 汽车倒车防撞报警系统构想 2
2.1 汽车倒车防撞报警系统的总体方案 2
2.2倒车防撞报警系统设计目标 2
第三章 倒车防撞报警系统单元设计 4
3.1单片机最小系统 4
3.2超声波测距电路设计 5
3.2.1超声波模块HCSR04 5
3.2.2超声波模块接线方式及使用方法 6
3.3显示报警单元方案设计 7
3.3.1 系统显示电路设计 7
3.3.2系统报警电路设计 8
第四章 系统硬件及软件实现 9
4.1硬件的实现 9
4.1.1焊接注意事项 9
4.1.2硬件调试 11
4.2系统软件结构 11
4.2.1主程序 11
4.2.2程序主要模块 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
12
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附 录 17
附录A 电路原理图 17
附录B PCB图 18
附录C 实物图 19
附录D 源程序 20
第一章 绪 论
随着经济社会的飞速发展，驾车出行已成为了人们日常出行最常用的方法。由于规划的局限性使得停车成为了困扰人们的日常问题。据不完全统计，倒车事故在交通事故中占据了很大的比例。
针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高而且比较经济实惠的汽车倒车防撞报警系统很有必要。超声波[1]是一种特殊的声波，利用超声波反射的物理特性，测量汽车倒退时身后障碍物的距离，同时外加蜂鸣器，为驾驶员提示，这样对于驾驶员来说就相对安全些。如今，超声波测距也是一种相当常见的测距方法，不仅运用于倒车系统，还运用于很多领域，给予人们很多便利。
1.1超声波技术应用
1．超声波清洗
超声波清洗本身就有比物理清洗和化学清洗的优越性，因此在服务业、医学业、实验室等都有广泛运用。
2.超声波测厚
超声波处理方便，又有良好的指向性，超声波测量金属或者非金属等物材厚度既快又准，而且没有污染，所以在机械、冶金、制造业更有显著成效。
3.超声波塑料焊接
当超声波用于具有热塑性的塑料制品时，便会产生高频振动，当振频达到一定数值，通过上焊物件把超声波送到焊区，由于交界面会有很大的声阻，因此在局部产生高温。又因为塑料导热性较差，所以温度会持续在焊区，使得两个物体的接触面迅速融化，再加上一定压力，便使其融为一体。
4.超声波测距
超声波指向性强、能量消耗慢，在介质中可以传播较远距离。使用超声波测距既迅速又方便，并且计算简单，容易控制。
1.2汽车倒车防撞报警系统毕业设计的背景、目的及意义
随着中国社会主义的发展，民生经济发展越来越快，人民生活水平也显著提高，使用汽车的数量越来越多。交通拥堵、撞车事件等有关汽车问题日趋严重，导致严重人类的受伤、死亡和经济损失。面对这些问题，如果有一种可靠性高、较为经济实惠、反应快的汽车倒车防撞报警系统出现，必定会受人们喜欢。
汽车倒车防撞报警系统是利用超声波测距来完成一项系统，主要部分是由
超声波模块HCSR04、单片机最小系统、数码管和蜂鸣器组成。
此系统能方便人们来判断车后是否有障碍物，在有障碍物的情况下可以显示与此障碍物的距离并且根据显示距离来进行不同程度的报警。该系统可以有效减少人们的经济损失与保障人们的人生安全，使我国的汽车交通情况有效改善。
第二章 汽车倒车防撞报警系统构想
2.1 汽车倒车防撞报警系统的总体方案
设计的总体方案原则是模块化设计，先将设计分为几个模块独立设计，最后再将所有模块整合在一起，系统结构如图21所示。
/
图21 超声波测距方案
电源选用USB接口供电，输出电压为直流5V，输出电流不超过500mA,
超声波模块采用现成的HC－SR04超声波模块，该模块的测距范围是2cm400cm，测距精度 3mm。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
由于蜂鸣器的工作电压的限制，需要利用一些元件设计电路来使AT89S51单片机可以正常驱动蜂鸣器工作。
按键控制的设计是为了用户可以根据自身的实际情况对报警的距离进行调节，设计有三个按键，分别为设置键和加减键，按下设置键后，再按加减键就可以修改报警距离并具有掉电保存功能。
显示模块显示元件选用的是数码管，数码管显示超声波测到的距离，采用三极管驱动数码管显示，优点：高亮度、成本低。
2.2倒车防撞报警系统设计目标
工作设置
设置报警模式，用户按下设置键，进入设置界面，通过加减键自主设计报警值，加减键还有连加模式。再次按下设置键即可退出设置报警模式进人测距报警模式，模式的切换依靠设置键。开机即可进行倒车测距，当距离进入报警范围时，系统开始报警。
测量距离
考虑到倒车时，当距离障碍物还有一定距离时，障碍物不会对倒车作业造成影响，倒车速度也不会太快，所以设计测试距离设定为1cm350cm，距离超过3.5米正常倒车，不会有距离显示。当车辆靠近障碍物时，正常车辆速度会降低，通过显示距离，做出速度决定，直至停车，所以3.5米内距离显示，自助设置报警值。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1超声波技术应用 1
1.2汽车倒车防撞报警系统毕业设计的背景、目的及意义 1
第二章 汽车倒车防撞报警系统构想 2
2.1 汽车倒车防撞报警系统的总体方案 2
2.2倒车防撞报警系统设计目标 2
第三章 倒车防撞报警系统单元设计 4
3.1单片机最小系统 4
3.2超声波测距电路设计 5
3.2.1超声波模块HCSR04 5
3.2.2超声波模块接线方式及使用方法 6
3.3显示报警单元方案设计 7
3.3.1 系统显示电路设计 7
3.3.2系统报警电路设计 8
第四章 系统硬件及软件实现 9
4.1硬件的实现 9
4.1.1焊接注意事项 9
4.1.2硬件调试 11
4.2系统软件结构 11
4.2.1主程序 11
4.2.2程序主要模块 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
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结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附 录 17
附录A 电路原理图 17
附录B PCB图 18
附录C 实物图 19
附录D 源程序 20
第一章 绪 论
随着经济社会的飞速发展，驾车出行已成为了人们日常出行最常用的方法。由于规划的局限性使得停车成为了困扰人们的日常问题。据不完全统计，倒车事故在交通事故中占据了很大的比例。
针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高而且比较经济实惠的汽车倒车防撞报警系统很有必要。超声波[1]是一种特殊的声波，利用超声波反射的物理特性，测量汽车倒退时身后障碍物的距离，同时外加蜂鸣器，为驾驶员提示，这样对于驾驶员来说就相对安全些。如今，超声波测距也是一种相当常见的测距方法，不仅运用于倒车系统，还运用于很多领域，给予人们很多便利。
1.1超声波技术应用
1．超声波清洗
超声波清洗本身就有比物理清洗和化学清洗的优越性，因此在服务业、医学业、实验室等都有广泛运用。
2.超声波测厚
超声波处理方便，又有良好的指向性，超声波测量金属或者非金属等物材厚度既快又准，而且没有污染，所以在机械、冶金、制造业更有显著成效。
3.超声波塑料焊接
当超声波用于具有热塑性的塑料制品时，便会产生高频振动，当振频达到一定数值，通过上焊物件把超声波送到焊区，由于交界面会有很大的声阻，因此在局部产生高温。又因为塑料导热性较差，所以温度会持续在焊区，使得两个物体的接触面迅速融化，再加上一定压力，便使其融为一体。
4.超声波测距
超声波指向性强、能量消耗慢，在介质中可以传播较远距离。使用超声波测距既迅速又方便，并且计算简单，容易控制。
1.2汽车倒车防撞报警系统毕业设计的背景、目的及意义
随着中国社会主义的发展，民生经济发展越来越快，人民生活水平也显著提高，使用汽车的数量越来越多。交通拥堵、撞车事件等有关汽车问题日趋严重，导致严重人类的受伤、死亡和经济损失。面对这些问题，如果有一种可靠性高、较为经济实惠、反应快的汽车倒车防撞报警系统出现，必定会受人们喜欢。
汽车倒车防撞报警系统是利用超声波测距来完成一项系统，主要部分是由
超声波模块HCSR04、单片机最小系统、数码管和蜂鸣器组成。
此系统能方便人们来判断车后是否有障碍物，在有障碍物的情况下可以显示与此障碍物的距离并且根据显示距离来进行不同程度的报警。该系统可以有效减少人们的经济损失与保障人们的人生安全，使我国的汽车交通情况有效改善。
第二章 汽车倒车防撞报警系统构想
2.1 汽车倒车防撞报警系统的总体方案
设计的总体方案原则是模块化设计，先将设计分为几个模块独立设计，最后再将所有模块整合在一起，系统结构如图21所示。
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图21 超声波测距方案
电源选用USB接口供电，输出电压为直流5V，输出电流不超过500mA,
超声波模块采用现成的HC－SR04超声波模块，该模块的测距范围是2cm400cm，测距精度 3mm。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
由于蜂鸣器的工作电压的限制，需要利用一些元件设计电路来使AT89S51单片机可以正常驱动蜂鸣器工作。
按键控制的设计是为了用户可以根据自身的实际情况对报警的距离进行调节，设计有三个按键，分别为设置键和加减键，按下设置键后，再按加减键就可以修改报警距离并具有掉电保存功能。
显示模块显示元件选用的是数码管，数码管显示超声波测到的距离，采用三极管驱动数码管显示，优点：高亮度、成本低。
2.2倒车防撞报警系统设计目标
工作设置
设置报警模式，用户按下设置键，进入设置界面，通过加减键自主设计报警值，加减键还有连加模式。再次按下设置键即可退出设置报警模式进人测距报警模式，模式的切换依靠设置键。开机即可进行倒车测距，当距离进入报警范围时，系统开始报警。
测量距离
考虑到倒车时，当距离障碍物还有一定距离时，障碍物不会对倒车作业造成影响，倒车速度也不会太快，所以设计测试距离设定为1cm350cm，距离超过3.5米正常倒车，不会有距离显示。当车辆靠近障碍物时，正常车辆速度会降低，通过显示距离，做出速度决定，直至停车，所以3.5米内距离显示，自助设置报警值。
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