单片机技术的倒车雷达系统设计
【摘要】 近年来，我国经济处于一种快速发展的阶段，很多人已经拥有了自己的私家车，或者有些人即将购买私家车，车逐渐大众化，道路已经满足不了越来越多的私家车行驶且停靠，停车成了一件难事，很多车辆拥挤在一起，后来的汽车很难倒车入库，在这样的情况下，倒车辅助装置应运而生。 倒车辅助装置又称“倒车防撞雷达”、“超声波测距仪”，它主要分成三部分：车身超声波传感器、车内控制器、车内显示器。它通过超声波测试车体与外物之间的距离，发送到车内显示器上，语音智能化提示车主及时调整距离来实现“零碰撞”停车到位。本文采用的是以AT89C51单片机为芯片的倒车雷达系统设计，论文涉及到倒车雷达的发展以及基本原理。
目 录
引言 5
设计方案及研究意义 5
二、超声波测距原理介绍 7
三、AT89C51单片机简介 7
四、AT89C51单片机主要引脚的名称及作用 8
五、电路总体规划 8
六、系统电路设计 9
1复位电路
2 报警电路和驱动显示电路
3 按键设置电路及按键功能
4 晶振电路
5 C51单片机最小系统的组成介绍
七、系统程序设计 11
1 主程序
2 报警程序图
八、总结 12
附录
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
15
参考文献 14
致谢 13
引言
倒车雷达设计想法缘由
我本人考过驾照，教练车和考试车都使用过，教练车一般不装任何仪器，新手倒车入库都是别的学员帮忙看的，教练比较懒：考试车装载有红外线测距仪（大概类似超声波探测仪），只要你压线或者过线它就会发出警报，然后在车上考试得人就得暂停考试等待第二次考试机会。平时在驾校练习一靠手感，二考其他学员的眼睛，三靠运气，所以我就觉得倒车入库很麻烦，当然考试要求严格些，平时练习不靠外物凭感觉倒车入库也是件好事，但是有了停车辅助装置自然就更加方便快捷些。所以我才会想着去试着做一个倒车辅助装置，在查阅相关书籍以及网上资料后，了解到市面上早就有了超声波测距仪并应用到了汽车上。
倒车雷达近几年发展状况
经过很长一段时间的上市与改良，倒车雷达系统技术可以说是相当成熟了。据调查研究显示，近几年倒车雷达系统已经经过了六代技术的改良，不管是从结构上，亦或是外观上，还是从性价比上，这六代倒车雷达产品都各有优势，人们购买最多的是荧屏显示、数码管显示和魔幻镜显示这三种类型。因为后视镜和车载GPS基本每辆车上都有，所以广大车友更喜欢荧屏显示和镜面显示。倒车雷达在市场上有出售三种测距方式的产品：超声波方式（探测距离稍短，适用于汽车倒车），红外线传感方式（成平低），激光测距（高定向性），毫米波方式（价格昂贵）。本设计所采用的的是第一种方式：超声波测距。
汽车雷达有两种测距形式，一种是前置雷达测距，另一种是倒车雷达测距。倒车雷达在交通拥堵时候，地下停车场以及人群当中能发挥很好的作用。它能够在汽车低速行驶的时候不断地探测与后方障碍物包括车辆的间距，并根据系统设置好的距离最小值判断是否处于一种危险状态并及时发出警告。本文就是针对超声波倒车雷达的原理以及研究问题作出简介和解答。
一、设计方案及研究意义
1、设计方案
本设计采用超声波测距原理，以AT89C51单片机为芯片，由数码管显示器,超神波测距仪，蜂鸣器，按键若干，电阻若干，电容若干，红色LED灯以及普通PCB板和电源接插口组成。有了这些零器件再加上“高人”的指导就能做出一个不错的小型倒车雷达，剩下的就是把元器件按照排好的线路图放在PCB板子合适的位置上一个个焊接上去，最后再用导线焊接好就好了。
2、研究意义
在现实生活中，很多驾照刚拿到手的朋友一开始都是打算先考到驾照再考虑买车的事，当他们买上车时，急着体验有车一族的生活，会把车开车去溜溜，但是往往会发生一些碰撞，毕竟不是开车已久的老司机，对距离掌握的不够好，开车经验也不足。这种时候，如果买个超声波测距仪装在车尾就会少很多不必要的碰撞摩擦。本研究意义在于帮助新手车主减少交通事故的发生，拥有一个良好的驾车环境，辅助车主倒车入库和在拥挤的交通道路上安全行驶。加速智能化时代的发展，方便人们的安全出行，让人们充分享受信息时代所带来的便利。
二、超声波测距原理介绍
我们先来了解一下超声波是什么，简单的说，超声波就是人耳听不到的一道道声波，它能够发射出去碰到阻碍再反射回来。大家都知道蝙蝠这种生物喜欢生活在阴暗潮湿的洞穴中，而它们习惯夜间捕食，那么它们是怎么在光线昏暗的夜间进行捕食的呢？原因很简单，它们能够通过发出生物波并根据反射回来的回音辨别物体，飞行的时候借由口和鼻子发出一种人类听不见的声波，遇到昆虫后会反弹回来，用耳朵接收后就会知道猎物的具体位置，从而前往捕捉。超声波测距和蝙蝠夜间飞行捕食可以说是一样的道理，超声波发射器通过向某一个方位发射出超声波，在发射出去的那一刻开始计时，途中碰到障碍物就会立即返回，超声波发射器在收到反馈回来的信息时立刻停止计时。学过物理的都知道声音在空气中的传播速度为340m/s，假设超声波发射出去到反馈回来的时间是T，那么我们可以从中得知超声波反射器与障碍物之间的大概距离L=340T/2。有时候为了更精确的测出与障碍物之间的距离会装载温度传感器，本设计因为成本原因就不采用温度传感器来更进一步的测量出数据来。由于超声波易于定向发射，具有良好的方现行，且容易控制，所以被人们广泛的应用于汽车行业。
目 录
引言 5
设计方案及研究意义 5
二、超声波测距原理介绍 7
三、AT89C51单片机简介 7
四、AT89C51单片机主要引脚的名称及作用 8
五、电路总体规划 8
六、系统电路设计 9
1复位电路
2 报警电路和驱动显示电路
3 按键设置电路及按键功能
4 晶振电路
5 C51单片机最小系统的组成介绍
七、系统程序设计 11
1 主程序
2 报警程序图
八、总结 12
附录
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
15
参考文献 14
致谢 13
引言
倒车雷达设计想法缘由
我本人考过驾照，教练车和考试车都使用过，教练车一般不装任何仪器，新手倒车入库都是别的学员帮忙看的，教练比较懒：考试车装载有红外线测距仪（大概类似超声波探测仪），只要你压线或者过线它就会发出警报，然后在车上考试得人就得暂停考试等待第二次考试机会。平时在驾校练习一靠手感，二考其他学员的眼睛，三靠运气，所以我就觉得倒车入库很麻烦，当然考试要求严格些，平时练习不靠外物凭感觉倒车入库也是件好事，但是有了停车辅助装置自然就更加方便快捷些。所以我才会想着去试着做一个倒车辅助装置，在查阅相关书籍以及网上资料后，了解到市面上早就有了超声波测距仪并应用到了汽车上。
倒车雷达近几年发展状况
经过很长一段时间的上市与改良，倒车雷达系统技术可以说是相当成熟了。据调查研究显示，近几年倒车雷达系统已经经过了六代技术的改良，不管是从结构上，亦或是外观上，还是从性价比上，这六代倒车雷达产品都各有优势，人们购买最多的是荧屏显示、数码管显示和魔幻镜显示这三种类型。因为后视镜和车载GPS基本每辆车上都有，所以广大车友更喜欢荧屏显示和镜面显示。倒车雷达在市场上有出售三种测距方式的产品：超声波方式（探测距离稍短，适用于汽车倒车），红外线传感方式（成平低），激光测距（高定向性），毫米波方式（价格昂贵）。本设计所采用的的是第一种方式：超声波测距。
汽车雷达有两种测距形式，一种是前置雷达测距，另一种是倒车雷达测距。倒车雷达在交通拥堵时候，地下停车场以及人群当中能发挥很好的作用。它能够在汽车低速行驶的时候不断地探测与后方障碍物包括车辆的间距，并根据系统设置好的距离最小值判断是否处于一种危险状态并及时发出警告。本文就是针对超声波倒车雷达的原理以及研究问题作出简介和解答。
一、设计方案及研究意义
1、设计方案
本设计采用超声波测距原理，以AT89C51单片机为芯片，由数码管显示器,超神波测距仪，蜂鸣器，按键若干，电阻若干，电容若干，红色LED灯以及普通PCB板和电源接插口组成。有了这些零器件再加上“高人”的指导就能做出一个不错的小型倒车雷达，剩下的就是把元器件按照排好的线路图放在PCB板子合适的位置上一个个焊接上去，最后再用导线焊接好就好了。
2、研究意义
在现实生活中，很多驾照刚拿到手的朋友一开始都是打算先考到驾照再考虑买车的事，当他们买上车时，急着体验有车一族的生活，会把车开车去溜溜，但是往往会发生一些碰撞，毕竟不是开车已久的老司机，对距离掌握的不够好，开车经验也不足。这种时候，如果买个超声波测距仪装在车尾就会少很多不必要的碰撞摩擦。本研究意义在于帮助新手车主减少交通事故的发生，拥有一个良好的驾车环境，辅助车主倒车入库和在拥挤的交通道路上安全行驶。加速智能化时代的发展，方便人们的安全出行，让人们充分享受信息时代所带来的便利。
二、超声波测距原理介绍
我们先来了解一下超声波是什么，简单的说，超声波就是人耳听不到的一道道声波，它能够发射出去碰到阻碍再反射回来。大家都知道蝙蝠这种生物喜欢生活在阴暗潮湿的洞穴中，而它们习惯夜间捕食，那么它们是怎么在光线昏暗的夜间进行捕食的呢？原因很简单，它们能够通过发出生物波并根据反射回来的回音辨别物体，飞行的时候借由口和鼻子发出一种人类听不见的声波，遇到昆虫后会反弹回来，用耳朵接收后就会知道猎物的具体位置，从而前往捕捉。超声波测距和蝙蝠夜间飞行捕食可以说是一样的道理，超声波发射器通过向某一个方位发射出超声波，在发射出去的那一刻开始计时，途中碰到障碍物就会立即返回，超声波发射器在收到反馈回来的信息时立刻停止计时。学过物理的都知道声音在空气中的传播速度为340m/s，假设超声波发射出去到反馈回来的时间是T，那么我们可以从中得知超声波反射器与障碍物之间的大概距离L=340T/2。有时候为了更精确的测出与障碍物之间的距离会装载温度传感器，本设计因为成本原因就不采用温度传感器来更进一步的测量出数据来。由于超声波易于定向发射，具有良好的方现行，且容易控制，所以被人们广泛的应用于汽车行业。
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