车载超声波测距仪的设计与开发(源码)
本设计是运用单片机为控制中心，利用超声波传感器发射超声波进行测距。本设计共分为5个模块：单片机控制模块、超声波传感器测距模块、1602LCD显示模块、蜂鸣器报警模块以及按键模块。本设计的实现主要是运用超声波的测距原理，超声波在空气中的传播速度V为340m/s,利用单片机的定时技术功能得到超声波在空气中的传播时间T，就可以计算出距离S=VT/2。将单片机计算出来的距离送入1602LCD进行显示，如果距离小于按键设置的距离，蜂鸣器将进行报警。本文对超声波测距仪的硬件选择、硬件电路的实现、以及软件设计进行了详细的阐述。在汽车倒车时，可以利用超声波测距仪来检测汽车与后方障碍物的距离，从而防止倒车时撞到后方的行人或障碍物。车载超声波测距仪已经被广泛使用，它对提高的交通安全起到了重要的作用。关键词 单片机，超声波传感器，LCD显示，蜂鸣器目 录
1绪论 1
1.1课题的背景及意义 1
1.2超声波测距仪的发展状况 2
2总体方案论证与设计 3
2.1 测距传感器选择方案 4
2.2 显示器选择方案 4
2.3系统方案 5
3硬件电路设计 6
3.1单片机系统设计 6
3.2超声波传感器设计 10
3.3显示报警模块设计 11
3.4按键模块设计 14
4系统软件设计 15
4.1主程序设计 16
4.21602LCD显示模块程序设计 17
4.3超声波传感器程序设计 18
4.4键盘扫描模块程序设计 19
4.5报警模块程序设计 20
5硬件组装及系统调试 21
5.1硬件组装 21
5.2系统调试 22
5.3误差分析 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录 系统原理图 27
1 绪论
改革开放以来随着我国社会经济的蓬勃发展和工业科学技术的不断提高，人们生活水平也在不断的提高，汽车也渐渐成为了普及的交通工具。因为汽车数量的不断增加，交通安全问题也日益严重。在日常生
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
5.2系统调试 22
5.3误差分析 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录 系统原理图 27
1 绪论
改革开放以来随着我国社会经济的蓬勃发展和工业科学技术的不断提高，人们生活水平也在不断的提高，汽车也渐渐成为了普及的交通工具。因为汽车数量的不断增加，交通安全问题也日益严重。在日常生活中，就能发现很多交通事故，有的时候出个门就看到汽车撞到了人，关于交通事故的新闻更是比比皆是，这些交通事故都是我们不希望看到的。正因为交通安全问题如此严峻，所以有许多汽车辅助系统纷纷出现，用来预防交通事故的发生。因此利用学过的51单片机、传感器等知识，设计了一个简易的超声波测距仪。在汽车倒车时，可以利用超声波测距仪来检测汽车与后方障碍物的距离，从而防止倒车时撞到后方的行人或障碍物。
1.1 课题背景及意义
人们生活水平的提高，国家发展建设加快，一条条高速公路，立交桥腾空而起，人们的交通出行状况得到了改善，汽车也变得越来越多。人们曾经梦想的移动的房子成为了现实，可随之带来的是交通事故频频发生，关于交通事故的新闻天天都有。导致交通事故发生的原因有醉酒驾车，超速行驶，开车不专心等等。为了尽量避免交通事故的发生，可以在汽车上安装倒车系统和汽车防撞系统。而这些系统的核心就是超声波测距仪。
本设计的车载超声波测距装置是主动安全系统，通过本装置可以测量出汽车与周围障碍物的距离，以防止汽车撞上周围的障碍物。装有这种装置的汽车可以减少驾驶员的驾驶压力和判断错误，使驾驶员在倒车和停车的时候更加安全，在夜里或事视线不好的地方停车更加方便。本车载超声波测距仪将对提高交通安全起到重要作用。
本设计是利用超声波传感器发射和接受超声波，并利用单片机的定时计数和数据处理功能来测量汽车与障碍物之间的距离并将距离通过液晶显示出来，同时利用蜂鸣器来进行及时报警。本设计是一个简易的车载超声波测距仪，虽然精度不高，测量的距离也不够远，但成本低，灵活性高，器件也容易更换而且能满足驾驶员泊车时的需要，可以提高泊车的安全。所以，本课题所要求设计的车载超声波测距仪将具有极大的现实意义和市场价值。
1.2 超声波测距仪的发展状况
历史上超声波技术大概是从19世纪末到20世纪初开始发展，因为当时发现了物理学上的压电效应与反压电效应，人们以这个发现作为突破口解决了四用电子学技术产生超声波的相对落后的办法。随着超声波技术的迅猛发展，关于超声波的应用也越来越广泛，比如超声波碎石、深海测距等等。超声波传感器也是超声波技术迅猛发展的产物。
本车载超声波测距装置就是利用超声波传感器、51单片机、蜂鸣器报警电路及液晶显示部件等，设计出来的测距仪器。它可以实现超声波测距并将测试结果在液晶上显示以及蜂鸣器报警提示的功能。
汽车雷达倒车系统就是利用蜂鸣器报警。当汽车在倒车过程中汽车离后方的障碍物越近，蜂鸣器的报警声就会越来越频繁。但是利用这种蜂鸣器报警的方法只能帮助驾驶员判断后方障碍物的存在，却不能知道车尾离后方障碍物的距离。之后随着液晶屏显示的出现，特别是液晶动态显示系统的出现，汽车测距系统实现了质的飞跃。液晶显示器上会显示汽车图案和汽车离周围障碍物的距离，这样就更加方便驾驶员观察。但是液晶显示器具有较高的灵敏度，并且它的抗干扰能力不是很强，所有也有很多误报的情况。现在比较先进的倒车雷达应该是魔幻镜倒车雷达，它几乎结合了前几代产品的优点，采用了最新仿超声雷达技术，可以对汽车2 m以内的障碍物进行全天候探测，并且有人声提示音和直观的障碍物距离显示，可以全方位的提醒驾驶员注意周围障碍物，从而减少交通事故的发生。这种超声波测距仪其外形就是一块倒车镜 ，并不用占用车内空间，它的样式种类也很繁多，可以按照个人的品味和车内配饰进行选择，但是这种车载超声波测距仪的价格也是很贵的。最新的一代车载超声波测距仪它整合了影音系统，它具备前几代倒车雷达的功能并且还兼有影音系统。
目前市面上的车载超声波测距仪主要是具备液晶屏的距离显示并且带有蜂鸣器的语音报警功能为主的汽车安全系统。这些系统主要采用单片机为控制核心，利用超声波测距传感器和蜂鸣器报警来实现的，这样的汽车安全辅助系统即便宜而且非常的耐用，符合汽车电子系统网络化的发展需求。
2 总体方案论证与设计
本章将对系统方案、模块设计进行总体的论证。本设计主要分为超声波传感器模块、液晶显示模块、蜂鸣器报警模块、单片机控制模块。超声波传感器可以发射和接受超声波，液晶可以显示汽车与障碍物之间的距离，当汽车与障碍物之间的距离过近时蜂鸣器将进行报警，而单片机将进行实时控制和数据处理。本设计的系统结构如图2-1所示。
图2-1 系统结构框图
首先要对主控模块也就是所用的单片机进行选择，单片机它是在一块芯片上集成了中央处理器、一定容量的RAM和ROM、定时/计数及I/O接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。选择单片机时要注意该单片机的引脚功能、总线结构、内存等等。特别是能否满足超声波传感器测距以及液晶显示的需要。
其次是本设计的核心超声波
1绪论 1
1.1课题的背景及意义 1
1.2超声波测距仪的发展状况 2
2总体方案论证与设计 3
2.1 测距传感器选择方案 4
2.2 显示器选择方案 4
2.3系统方案 5
3硬件电路设计 6
3.1单片机系统设计 6
3.2超声波传感器设计 10
3.3显示报警模块设计 11
3.4按键模块设计 14
4系统软件设计 15
4.1主程序设计 16
4.21602LCD显示模块程序设计 17
4.3超声波传感器程序设计 18
4.4键盘扫描模块程序设计 19
4.5报警模块程序设计 20
5硬件组装及系统调试 21
5.1硬件组装 21
5.2系统调试 22
5.3误差分析 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录 系统原理图 27
1 绪论
改革开放以来随着我国社会经济的蓬勃发展和工业科学技术的不断提高，人们生活水平也在不断的提高，汽车也渐渐成为了普及的交通工具。因为汽车数量的不断增加，交通安全问题也日益严重。在日常生
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
5.2系统调试 22
5.3误差分析 23
结论 24
致谢 25
参考文献 26
附录 系统原理图 27
1 绪论
改革开放以来随着我国社会经济的蓬勃发展和工业科学技术的不断提高，人们生活水平也在不断的提高，汽车也渐渐成为了普及的交通工具。因为汽车数量的不断增加，交通安全问题也日益严重。在日常生活中，就能发现很多交通事故，有的时候出个门就看到汽车撞到了人，关于交通事故的新闻更是比比皆是，这些交通事故都是我们不希望看到的。正因为交通安全问题如此严峻，所以有许多汽车辅助系统纷纷出现，用来预防交通事故的发生。因此利用学过的51单片机、传感器等知识，设计了一个简易的超声波测距仪。在汽车倒车时，可以利用超声波测距仪来检测汽车与后方障碍物的距离，从而防止倒车时撞到后方的行人或障碍物。
1.1 课题背景及意义
人们生活水平的提高，国家发展建设加快，一条条高速公路，立交桥腾空而起，人们的交通出行状况得到了改善，汽车也变得越来越多。人们曾经梦想的移动的房子成为了现实，可随之带来的是交通事故频频发生，关于交通事故的新闻天天都有。导致交通事故发生的原因有醉酒驾车，超速行驶，开车不专心等等。为了尽量避免交通事故的发生，可以在汽车上安装倒车系统和汽车防撞系统。而这些系统的核心就是超声波测距仪。
本设计的车载超声波测距装置是主动安全系统，通过本装置可以测量出汽车与周围障碍物的距离，以防止汽车撞上周围的障碍物。装有这种装置的汽车可以减少驾驶员的驾驶压力和判断错误，使驾驶员在倒车和停车的时候更加安全，在夜里或事视线不好的地方停车更加方便。本车载超声波测距仪将对提高交通安全起到重要作用。
本设计是利用超声波传感器发射和接受超声波，并利用单片机的定时计数和数据处理功能来测量汽车与障碍物之间的距离并将距离通过液晶显示出来，同时利用蜂鸣器来进行及时报警。本设计是一个简易的车载超声波测距仪，虽然精度不高，测量的距离也不够远，但成本低，灵活性高，器件也容易更换而且能满足驾驶员泊车时的需要，可以提高泊车的安全。所以，本课题所要求设计的车载超声波测距仪将具有极大的现实意义和市场价值。
1.2 超声波测距仪的发展状况
历史上超声波技术大概是从19世纪末到20世纪初开始发展，因为当时发现了物理学上的压电效应与反压电效应，人们以这个发现作为突破口解决了四用电子学技术产生超声波的相对落后的办法。随着超声波技术的迅猛发展，关于超声波的应用也越来越广泛，比如超声波碎石、深海测距等等。超声波传感器也是超声波技术迅猛发展的产物。
本车载超声波测距装置就是利用超声波传感器、51单片机、蜂鸣器报警电路及液晶显示部件等，设计出来的测距仪器。它可以实现超声波测距并将测试结果在液晶上显示以及蜂鸣器报警提示的功能。
汽车雷达倒车系统就是利用蜂鸣器报警。当汽车在倒车过程中汽车离后方的障碍物越近，蜂鸣器的报警声就会越来越频繁。但是利用这种蜂鸣器报警的方法只能帮助驾驶员判断后方障碍物的存在，却不能知道车尾离后方障碍物的距离。之后随着液晶屏显示的出现，特别是液晶动态显示系统的出现，汽车测距系统实现了质的飞跃。液晶显示器上会显示汽车图案和汽车离周围障碍物的距离，这样就更加方便驾驶员观察。但是液晶显示器具有较高的灵敏度，并且它的抗干扰能力不是很强，所有也有很多误报的情况。现在比较先进的倒车雷达应该是魔幻镜倒车雷达，它几乎结合了前几代产品的优点，采用了最新仿超声雷达技术，可以对汽车2 m以内的障碍物进行全天候探测，并且有人声提示音和直观的障碍物距离显示，可以全方位的提醒驾驶员注意周围障碍物，从而减少交通事故的发生。这种超声波测距仪其外形就是一块倒车镜 ，并不用占用车内空间，它的样式种类也很繁多，可以按照个人的品味和车内配饰进行选择，但是这种车载超声波测距仪的价格也是很贵的。最新的一代车载超声波测距仪它整合了影音系统，它具备前几代倒车雷达的功能并且还兼有影音系统。
目前市面上的车载超声波测距仪主要是具备液晶屏的距离显示并且带有蜂鸣器的语音报警功能为主的汽车安全系统。这些系统主要采用单片机为控制核心，利用超声波测距传感器和蜂鸣器报警来实现的，这样的汽车安全辅助系统即便宜而且非常的耐用，符合汽车电子系统网络化的发展需求。
2 总体方案论证与设计
本章将对系统方案、模块设计进行总体的论证。本设计主要分为超声波传感器模块、液晶显示模块、蜂鸣器报警模块、单片机控制模块。超声波传感器可以发射和接受超声波，液晶可以显示汽车与障碍物之间的距离，当汽车与障碍物之间的距离过近时蜂鸣器将进行报警，而单片机将进行实时控制和数据处理。本设计的系统结构如图2-1所示。
图2-1 系统结构框图
首先要对主控模块也就是所用的单片机进行选择，单片机它是在一块芯片上集成了中央处理器、一定容量的RAM和ROM、定时/计数及I/O接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。选择单片机时要注意该单片机的引脚功能、总线结构、内存等等。特别是能否满足超声波传感器测距以及液晶显示的需要。
其次是本设计的核心超声波
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