基于单片机的倒车雷达系统设计【字数：7000】
摘 要倒车雷达系统是一种利用超声波收发的测距装置。系统硬件设计由电源电路、超声波收发电路、显示电路、报警电路等模块组成，使用STC89C52单片机作为整个系统的控制核心，控制定时器产生超声波脉冲开始计时。超声波接收器接收到反射波之后定时器立刻停止计时，计算出声波往返之间的时间，通过算法计算出实测距离，在四位数码管上显示出来。当距离小于等于设定距离时，蜂鸣器就会发生响声。软件设计由主程序、超声波探测程序、报警程序、显示子程序及按键扫描程序组成。系统主要应用于辅助倒车，以此来降低事故发生率。
目 录
第1章 绪 论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 现状与趋势 1
1.3 设计概述 2
第2章 总体方案设计及论证 3
2.1 设计思路 3
2.2 系统结构设计 3
2.3 单片机的选择 4
2.4 显示器的选择 4
2.5 超声波装置的选择 5
2.5.1 基本工作原理 5
2.5.2 测距分析 6
2.5.3 超声波的特性 7
第3章 系统硬件及单元模块的设计 8
3.1 主控制模块 8
3.2 超声波测距模块 9
3.2.1 超声波发射电路 9
3.2.2 超声波接收电路 10
3.3 声音报警模块 10
3.4 显示模块 11
3.5 按键控制模块 11
3.6 电源开关电路 12
第4 章 系统软件设计 13
4.1 软件设计概述 13
4.2 系统主程序流程图 13
4.3 超声波探测子程序流程图 14
4.4 报警程子序流程图 14
4.5 LED数码管显示子程序流程图 15
4.6 按键扫描处理子程序流程图 16
第5 章 系统调试 18
5.1 硬件调试 18
5.2 调试方案 18
5.3 调试仪器及工具 18
5.4 调制实景 18
结束语 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
参考文献 22
致 谢 23
附 录 24
附件1：原理图 24
附件2：程序 25
附件3：元件清单 39
第1章 绪 论
1.1研究背景及意义
随着汽车数量每年不断地攀升，随之也给交通带来了很大的压力。然而人们对汽车的追寻不仅停留在外观和款式的新颖上，其实更多的关注点还是在汽车的性能安全指标上。
上世纪九十年代倒车雷达首次应用到了汽车上，这就是科学技术的发展给我们生活带来的便捷。以前驾驶员只能通过后视镜来粗略观察车身与障碍物之间的距离，这对于新驾驶员来说有较大的难度同时也增加了事故风险。超声波测距是一种非接触式检测技术，由于它操作方便，测距精度较高，占用体积小，安装轻松简易，受外界环境干扰不大，所以超声波测距可以很好地利用在倒车雷达这项技术中，可以更直观地显示障碍物与汽车之间的距离，方便驾驶员行车提高出行效率，降低安全隐患，由此可知，一款好的超声波倒车雷达对于驾驶员来说有多么重要了。
1.2 现状与趋势
从上世纪末到本世纪初期间，倒车雷达在全球范围内得到了快速的发展，随着科学技术的发展和用户需求的提高，倒车雷达主要经历了六代发展。
第一代，就是我们最熟悉的，当司机挂到倒挡时。喇叭就会发出“倒车请注意”这样的声音，但是这种“倒车雷达”只能提醒周围人的注意。第二代，才是倒车雷达系统应用的真正开始，当车后的障碍物在1.5m至1.8m之间的时候哄鸣器就会发出声响，离得越近声音发出的频率就越高。第三代，与第二代相比在功能上有了很大的提高，集合了数码和波段两种应用，车后的障碍物与汽车之间的距离能够在屏幕上显示，绿色：安全距离：黄色：警告距离：红色：危险距离，必须放弃倒车。第四代，液晶荧屏显示，可以说与前几代相比起来有了一个质的飞跃，动态显示，高清图像，外观精致可以直接安装在汽车的仪表盘上。第五代，魔镜倒车雷达，不仅可以作为一个实用的泊车辅助功能，而且研发人员还添加了许多附加功能，比如：免提电话，车内外温度显示，空气污染指数，多媒体等。第六代，无线倒车雷达，全景实况，才屏显示，三级心跳报警提示音，主机和显示器之间无线连接。以上就是这几年市场上倒车雷达主要发展情况，随着科学技术的不断提高，相信在不久的将来还有更先进的倒车雷达系统进入人们的视野。
1.3 设计概述
本文主要研究了，使用STC89C52单片机作为整个电路设计的主控制系统，产生超生波脉冲定时器开始定时，收器接收到反射波之后定时器立刻停止计时，计算出声波往返之间的时间，通过算法计算出实测距离，在四位数码管上显示出来，当距离小于等于设定距离时，蜂鸣器就会发生响声报警。
第2章 总体方案设计及论证
2.1 设计思路
本设计包括软件和硬件两个部分。软件部分：系统主程序，超声波探测子程序，LED数码管显示子程序，按键扫描子程序，声音报警子程序。硬件模块分为单片机最小系统、超声波探测、四位数码管显示、按键扫描、蜂鸣器报警和一些外围电路。
超声波检测可以很好的利用到距离测量上，设计相对简单，对数据的处理也很方便，测量出超声波从发射到接受之间的时间差，再利用声波在空气中传播距离公式就可得出障碍物与测距装置之间的距离，而且在精度和灵敏度上面也可以达到正常的使用要求。参照下图来对系统硬件部分进行设计，总设计方框图如图2.1所示。
图2.1 系统方框图
2.2 系统结构设计
测距系统由单片机、超声波发射及接收电路、超声波传感器、键盘、显示电路及电源电路组成。系统主要功能如下：
（1）发射与接收超声波，定时器测出时间差，根据声音在空气中传播的距离公式算出被测距离；
（2）数码管显示距离，蜂鸣器会在实测距离小于设定距离的情况下报警；
（3）键盘接受命令并做出相应的处理；
（4）当系统工作不稳定时，可采用手动复位和上电自动复位。
目 录
第1章 绪 论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 现状与趋势 1
1.3 设计概述 2
第2章 总体方案设计及论证 3
2.1 设计思路 3
2.2 系统结构设计 3
2.3 单片机的选择 4
2.4 显示器的选择 4
2.5 超声波装置的选择 5
2.5.1 基本工作原理 5
2.5.2 测距分析 6
2.5.3 超声波的特性 7
第3章 系统硬件及单元模块的设计 8
3.1 主控制模块 8
3.2 超声波测距模块 9
3.2.1 超声波发射电路 9
3.2.2 超声波接收电路 10
3.3 声音报警模块 10
3.4 显示模块 11
3.5 按键控制模块 11
3.6 电源开关电路 12
第4 章 系统软件设计 13
4.1 软件设计概述 13
4.2 系统主程序流程图 13
4.3 超声波探测子程序流程图 14
4.4 报警程子序流程图 14
4.5 LED数码管显示子程序流程图 15
4.6 按键扫描处理子程序流程图 16
第5 章 系统调试 18
5.1 硬件调试 18
5.2 调试方案 18
5.3 调试仪器及工具 18
5.4 调制实景 18
结束语 21 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
参考文献 22
致 谢 23
附 录 24
附件1：原理图 24
附件2：程序 25
附件3：元件清单 39
第1章 绪 论
1.1研究背景及意义
随着汽车数量每年不断地攀升，随之也给交通带来了很大的压力。然而人们对汽车的追寻不仅停留在外观和款式的新颖上，其实更多的关注点还是在汽车的性能安全指标上。
上世纪九十年代倒车雷达首次应用到了汽车上，这就是科学技术的发展给我们生活带来的便捷。以前驾驶员只能通过后视镜来粗略观察车身与障碍物之间的距离，这对于新驾驶员来说有较大的难度同时也增加了事故风险。超声波测距是一种非接触式检测技术，由于它操作方便，测距精度较高，占用体积小，安装轻松简易，受外界环境干扰不大，所以超声波测距可以很好地利用在倒车雷达这项技术中，可以更直观地显示障碍物与汽车之间的距离，方便驾驶员行车提高出行效率，降低安全隐患，由此可知，一款好的超声波倒车雷达对于驾驶员来说有多么重要了。
1.2 现状与趋势
从上世纪末到本世纪初期间，倒车雷达在全球范围内得到了快速的发展，随着科学技术的发展和用户需求的提高，倒车雷达主要经历了六代发展。
第一代，就是我们最熟悉的，当司机挂到倒挡时。喇叭就会发出“倒车请注意”这样的声音，但是这种“倒车雷达”只能提醒周围人的注意。第二代，才是倒车雷达系统应用的真正开始，当车后的障碍物在1.5m至1.8m之间的时候哄鸣器就会发出声响，离得越近声音发出的频率就越高。第三代，与第二代相比在功能上有了很大的提高，集合了数码和波段两种应用，车后的障碍物与汽车之间的距离能够在屏幕上显示，绿色：安全距离：黄色：警告距离：红色：危险距离，必须放弃倒车。第四代，液晶荧屏显示，可以说与前几代相比起来有了一个质的飞跃，动态显示，高清图像，外观精致可以直接安装在汽车的仪表盘上。第五代，魔镜倒车雷达，不仅可以作为一个实用的泊车辅助功能，而且研发人员还添加了许多附加功能，比如：免提电话，车内外温度显示，空气污染指数，多媒体等。第六代，无线倒车雷达，全景实况，才屏显示，三级心跳报警提示音，主机和显示器之间无线连接。以上就是这几年市场上倒车雷达主要发展情况，随着科学技术的不断提高，相信在不久的将来还有更先进的倒车雷达系统进入人们的视野。
1.3 设计概述
本文主要研究了，使用STC89C52单片机作为整个电路设计的主控制系统，产生超生波脉冲定时器开始定时，收器接收到反射波之后定时器立刻停止计时，计算出声波往返之间的时间，通过算法计算出实测距离，在四位数码管上显示出来，当距离小于等于设定距离时，蜂鸣器就会发生响声报警。
第2章 总体方案设计及论证
2.1 设计思路
本设计包括软件和硬件两个部分。软件部分：系统主程序，超声波探测子程序，LED数码管显示子程序，按键扫描子程序，声音报警子程序。硬件模块分为单片机最小系统、超声波探测、四位数码管显示、按键扫描、蜂鸣器报警和一些外围电路。
超声波检测可以很好的利用到距离测量上，设计相对简单，对数据的处理也很方便，测量出超声波从发射到接受之间的时间差，再利用声波在空气中传播距离公式就可得出障碍物与测距装置之间的距离，而且在精度和灵敏度上面也可以达到正常的使用要求。参照下图来对系统硬件部分进行设计，总设计方框图如图2.1所示。
图2.1 系统方框图
2.2 系统结构设计
测距系统由单片机、超声波发射及接收电路、超声波传感器、键盘、显示电路及电源电路组成。系统主要功能如下：
（1）发射与接收超声波，定时器测出时间差，根据声音在空气中传播的距离公式算出被测距离；
（2）数码管显示距离，蜂鸣器会在实测距离小于设定距离的情况下报警；
（3）键盘接受命令并做出相应的处理；
（4）当系统工作不稳定时，可采用手动复位和上电自动复位。
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