基于单片机的汽车倒车雷达系统的设计【字数：9227】
最近几年，国内汽车数量不断增加，与此同时，其带来的问题也愈来愈多，例如汽车在路边倒车时就极易发生碰撞等情况，为了减少此类情况的出现，开发和设计汽车尾部防撞雷达系统就很有必要。基于此，本文以单机片为核心，采用最常见的超声波测距法来设计一种汽车倒车雷达系统。本设计的原理主要是声波在空气中的传播和反射，同时本文分析了现阶段以STC89C52单片机为核心的超声波测量仪的主要参数和设计原理。本次设计的装置是由超声波模块、数码管显示电路、键盘电路、蜂鸣报警器这4个模块具体组成。具体实验中，在探测范围内通过探测器对声波发出的回收信号时间进行具体测算，就可以确定车辆与障碍物之间的距离。如果测量距离低于安全距离，那么报警器就会发出蜂鸣声，来提醒驾驶员小心倒车。
目录
1.绪论 1
1.1 项目研究背景 1
1.2 目前国内倒车雷达的发展现状 2
1.3 项目研究内容与方法 2
2.总体方案的论证和设计 3
2.1系统的总体框图 3
2.2各模块的功能 4
3.超声波测距原理 5
3.1超声波测距分析 5
3.2超声波测距模块 6
4.硬件实现及单元电路设计 9
4.1 单片机STC89C52RC 9
4.1.1 单片机简介 9
4.1.2 单片机主要特性 10
4.2时钟电路的设计 10
4.3复位电路的设计 11
4.4显示电路的设计 11
4.5声音报警电路的设计 12
4.6键盘模块设计 12
5.系统的软件设计 13
5.1系统的主程序设计 13
5.2中断处理程序 13
5.3显示子程序 15
5.4距离计算子程序 16
6.调试与分析 17
7.总结 18
参考文献 19
致谢 21
1. 绪论
倒车雷达，也称为停车的辅助系统，是一种停车的安全助手，可以通过声音和更直观的距离障碍物的距离来提示驾驶员注意周围的障碍物。在这种情况下，减少了由驾驶员的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
停车，车辆的起动，以及驾驶员对车进行前后的操控所引起的麻烦。它有助于驾驶员去摆脱视线不足等的局限性，从而能够进一步去提升汽车的安全性能。由于当前的经济发展水平的有效提升，越来越多的家庭购买了汽车，但是汽车数量的增加也加剧了在人们在倒车过程中产生的安全问题，造成了交通拥挤。以此对于汽车行驶的过程当中的交通安全问题，越来越多的人开始选择辅助设施来避免上述问题的产生。因此本文基于单机片的工作原理，设计了汽车防撞装置。该装置能够自动预警汽车尾部与障碍物的安全距离，从而有效减低了在汽车倒车的过程中出现汽车的追尾或者碰撞事故发生的可能性。
1.1 项目研究背景
现阶段，我们可以看到随着世界经济的不断发展，日益崛起的汽车工业正在成为经济发展的主要产业。 随着汽车数量的增加，汽车引起的问题变得更加明显，同时享受着汽车带来的便利。我们普通人中，大多数有经验的能够有效掌握倒车的技能，但是大多数人都没有真正体会到倒车的危险性。根据相关数据显示，在安全事故发生原因分析时发现有接近一半的事故是由于倒车而引起的，同时大多数驾驶员在汽车的驾驶过程当中所花费在倒车上的时间还不到总驾驶时间的1%。
换句话说，当你倒车的时候，事故的发生概率非常高，而在2002年的车祸率中，由于倒车引起的交通事故量高达21％，所以人们必须要正视该问题。哪怕是驾驶员驾驶技能十分娴熟，对他们来讲这也是一项令人生畏的任务。 密集的道路，街道，停车场，车库，汽车和人员，汽车和墙壁之间发生了碰撞，增加了人们对汽车操作便利性的需求。如果有一台设备可以解决由于倒车引起的汽车问题，那么我们就可以大大的减少损失。
考虑到这一点，出现了为汽车倒车而设计的“倒车雷达”，倒车雷达全称为汽车防撞雷达，也称为“停车辅助系统”，是停车或倒车时的安全辅助装置。主要利用探头和报警器等结构来实施的。其能够通过报警所发出的声音来提醒驾驶员附近的障碍物。从而能够有效避免在驾驶过程当中的停车、倒车等行为造成的麻烦，关于方向盘如何摆动的问题，驾驶者可根据操作指示完成倒车工作。它的应用可以大大降低驾驶员的体力，心理劳动强度，降低倒车作业的难度，从而进一步帮助驾驶员进行正确的驾驶作业，减少驾驶过程中的盲点和视野模糊的区域，增强操作的安全性，进而有效减少了驾驶员在倒车过程当中发生安全事故的可能性。另外，本文还改进了电源的执行机制和其他的一些功能，能够对倒车作业实施有效的管理，所以本设计的研究具有非常重要的价值。
1.2 目前国内倒车雷达的发展现状
在长时间的发展过程中，倒车雷达的设计已经出现了非常大的变化。从当前的情况来看，市场上所拥有的雷达技术已经是第五代了。我们可以非常清楚的看到，在不断的技术提升的过程中，其不管是在性能或是外观上进都有了较大的改变。其中最突出的特点是，其能够显示的数据量更大，倒车提醒的精准度更高，感应速度更快。
1.3 项目研究内容与方法
本设计的主要目标是能够开发出一套基于单机片模块的倒车声波装置。该装置主要是通过雷达测算距离，主要由探头、报警器等模块构成。在汽车驾驶员开始倒车的过程中，倒车雷达就会开始作业。通过控制器的使用，超声波通过探测器发送到车辆的后保险杠上，在遇到障碍物后反射回声波信号。当感应器感应到信号以后就会由控制器对数据进行测算，从而判断障碍物的位置。并将信息传输到显示器上，同时还会发出警报的声响，为倒车作业提供帮助。本设计的意义包括以下几个方面：（1）实现了技术升级，促进倒车装置自动化发展；（2）促进了安全性能提升，驾驶员的视线可以在倒车时集中在前面，不需要考虑到车后的状况，使得倒车更加安全，并给驾驶员的倒车降低了心理压力。 （3）克服了以往人们只能依靠驾驶员的经验操作的难题，帮助初学者更好的完成驾驶工作。（4）该解决方案基于小型组件的安装，避免了对整车的影响，为应用和推广创造了条件，经济且易于推广。在设计的过程中通过模块化的方式进行具体设计，最主要的模块有界面呈现、系统设计、距离监测和报警模块等。
目录
1.绪论 1
1.1 项目研究背景 1
1.2 目前国内倒车雷达的发展现状 2
1.3 项目研究内容与方法 2
2.总体方案的论证和设计 3
2.1系统的总体框图 3
2.2各模块的功能 4
3.超声波测距原理 5
3.1超声波测距分析 5
3.2超声波测距模块 6
4.硬件实现及单元电路设计 9
4.1 单片机STC89C52RC 9
4.1.1 单片机简介 9
4.1.2 单片机主要特性 10
4.2时钟电路的设计 10
4.3复位电路的设计 11
4.4显示电路的设计 11
4.5声音报警电路的设计 12
4.6键盘模块设计 12
5.系统的软件设计 13
5.1系统的主程序设计 13
5.2中断处理程序 13
5.3显示子程序 15
5.4距离计算子程序 16
6.调试与分析 17
7.总结 18
参考文献 19
致谢 21
1. 绪论
倒车雷达，也称为停车的辅助系统，是一种停车的安全助手，可以通过声音和更直观的距离障碍物的距离来提示驾驶员注意周围的障碍物。在这种情况下，减少了由驾驶员的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
停车，车辆的起动，以及驾驶员对车进行前后的操控所引起的麻烦。它有助于驾驶员去摆脱视线不足等的局限性，从而能够进一步去提升汽车的安全性能。由于当前的经济发展水平的有效提升，越来越多的家庭购买了汽车，但是汽车数量的增加也加剧了在人们在倒车过程中产生的安全问题，造成了交通拥挤。以此对于汽车行驶的过程当中的交通安全问题，越来越多的人开始选择辅助设施来避免上述问题的产生。因此本文基于单机片的工作原理，设计了汽车防撞装置。该装置能够自动预警汽车尾部与障碍物的安全距离，从而有效减低了在汽车倒车的过程中出现汽车的追尾或者碰撞事故发生的可能性。
1.1 项目研究背景
现阶段，我们可以看到随着世界经济的不断发展，日益崛起的汽车工业正在成为经济发展的主要产业。 随着汽车数量的增加，汽车引起的问题变得更加明显，同时享受着汽车带来的便利。我们普通人中，大多数有经验的能够有效掌握倒车的技能，但是大多数人都没有真正体会到倒车的危险性。根据相关数据显示，在安全事故发生原因分析时发现有接近一半的事故是由于倒车而引起的，同时大多数驾驶员在汽车的驾驶过程当中所花费在倒车上的时间还不到总驾驶时间的1%。
换句话说，当你倒车的时候，事故的发生概率非常高，而在2002年的车祸率中，由于倒车引起的交通事故量高达21％，所以人们必须要正视该问题。哪怕是驾驶员驾驶技能十分娴熟，对他们来讲这也是一项令人生畏的任务。 密集的道路，街道，停车场，车库，汽车和人员，汽车和墙壁之间发生了碰撞，增加了人们对汽车操作便利性的需求。如果有一台设备可以解决由于倒车引起的汽车问题，那么我们就可以大大的减少损失。
考虑到这一点，出现了为汽车倒车而设计的“倒车雷达”，倒车雷达全称为汽车防撞雷达，也称为“停车辅助系统”，是停车或倒车时的安全辅助装置。主要利用探头和报警器等结构来实施的。其能够通过报警所发出的声音来提醒驾驶员附近的障碍物。从而能够有效避免在驾驶过程当中的停车、倒车等行为造成的麻烦，关于方向盘如何摆动的问题，驾驶者可根据操作指示完成倒车工作。它的应用可以大大降低驾驶员的体力，心理劳动强度，降低倒车作业的难度，从而进一步帮助驾驶员进行正确的驾驶作业，减少驾驶过程中的盲点和视野模糊的区域，增强操作的安全性，进而有效减少了驾驶员在倒车过程当中发生安全事故的可能性。另外，本文还改进了电源的执行机制和其他的一些功能，能够对倒车作业实施有效的管理，所以本设计的研究具有非常重要的价值。
1.2 目前国内倒车雷达的发展现状
在长时间的发展过程中，倒车雷达的设计已经出现了非常大的变化。从当前的情况来看，市场上所拥有的雷达技术已经是第五代了。我们可以非常清楚的看到，在不断的技术提升的过程中，其不管是在性能或是外观上进都有了较大的改变。其中最突出的特点是，其能够显示的数据量更大，倒车提醒的精准度更高，感应速度更快。
1.3 项目研究内容与方法
本设计的主要目标是能够开发出一套基于单机片模块的倒车声波装置。该装置主要是通过雷达测算距离，主要由探头、报警器等模块构成。在汽车驾驶员开始倒车的过程中，倒车雷达就会开始作业。通过控制器的使用，超声波通过探测器发送到车辆的后保险杠上，在遇到障碍物后反射回声波信号。当感应器感应到信号以后就会由控制器对数据进行测算，从而判断障碍物的位置。并将信息传输到显示器上，同时还会发出警报的声响，为倒车作业提供帮助。本设计的意义包括以下几个方面：（1）实现了技术升级，促进倒车装置自动化发展；（2）促进了安全性能提升，驾驶员的视线可以在倒车时集中在前面，不需要考虑到车后的状况，使得倒车更加安全，并给驾驶员的倒车降低了心理压力。 （3）克服了以往人们只能依靠驾驶员的经验操作的难题，帮助初学者更好的完成驾驶工作。（4）该解决方案基于小型组件的安装，避免了对整车的影响，为应用和推广创造了条件，经济且易于推广。在设计的过程中通过模块化的方式进行具体设计，最主要的模块有界面呈现、系统设计、距离监测和报警模块等。
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