电子倒车雷达防撞报警系统设计
随着经济的飞速发展，汽车数量的飞速增加，人口的大幅度增长，交通事故经常给人们带来许多麻烦。因此有利于驾驶员停车与倒车的电子倒车雷达应运而生。电子倒车雷达，是一种汽车停车安全辅助装置，通过声音或者该内容更加直观的方式提醒驾驶员汽车后方的障碍物的情况。本次设计了一种利用超声波测距原理来定位测量的倒车雷达，它可以提醒驾驶员在倒车时汽车后方是否有障碍物，减少了驾驶员需分散注意力注意周围环境的情况，减少事故的发生概率。本次电子倒车雷达防撞报警系统设计是由超声波模块、温度补偿模块、蜂鸣器报警模块、数码管显示模块、键盘控制模块构成的。本次设计主要是使用AT89C51单片机，和HC-SR04超声波感应芯片位主体制作。以AT89C51为主控芯片，利用超声波感应器检测距离，并通过DS18B20进行温度补偿，减少减少温度带来的干扰，当测量的距离小于初始设定距离时，蜂鸣报警器开始进行分频报警，免除驾驶员对于倒车时需要通过经验和后视镜来判定汽车后方状况的困难。关键词超声波传感器，温度补偿，单片机，测距
目 录
1 绪论 1
1.1 倒车雷达研究的背景 1
1.2 国内外倒车雷达发展现状 1
1.3 倒车雷达的发展 2
1.4 电子倒车雷达的研究意义 3
2 系统的总体方案设计与分析 3
2.1 系统性能描述 3
2.2 系统设计方案 4
3 系统硬件电路设计 6
3.1 单片机最小系统 7
3.2 超声波模块 8
3.3 测温模块 9
3.4 声音报警电路 10
3.5 数码管显示电路 11
4 系统软件设计 11
4.1 系统软件主程序流程图设计 11
4.2 超声波测距模块 12
4.3 DS18B20初始化程序流程图 14
5 仿真调试 15
5.1 超声波模块仿真 15
5.2 按键模块仿真 16
5.3 报警模块仿真 18
6 系统调试 20
结 论 23
致 谢 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 参 考 文 献 25
附录A 硬件电路 27
附录B 软件程序 28
1 绪论
1.1 倒车雷达研究的背景
随着社会经济的快速发展和人们对物质生活要求的逐渐提高，汽车在人们的生活中已经是不可或缺的了。硬币总有其两面，汽车多了，车流量增加，随后便是交通事故的发生率增加。据调查统计，15％的交通事故是因为倒车时后视镜中的盲区无法被看到，到时司机判断失误导致的[1]。所以，人们开始需求更加方便的汽车驾驶方式，希望通过某种系统或者是设备能够解决汽车倒车问题，排除驾驶危险，能够将车辆快速安全的停到希望的地方。针对这种情况，设计一种可靠性高，反应快并且经济实用的汽车倒车雷达是十分有必要的。近些年市面上出现了形形色色的电子倒车雷达，超声波、红外线、电子显像等等。而超声波作为一种使用方便、经济实惠的选择，被大多数驾驶员们认可。
倒车雷达全称叫做“倒车防撞雷达”，是汽车停车安全辅助装置，它可以通过声音报警、在显示频上显示、直接显示距离，告诉司机汽车视觉死角的情况，解决驾驶员在启动和倒车时需要左右前后不停地转换视角的麻烦，挺高安全驾驶的系数，较少实物发生的频率[23]。雷达是根据蝙蝠在夜里高速飞行单不会碰撞物体的原理进行开发的。使用超声波发射器发出的超声波遇到障碍物会返回，超声波速度已知，而传播时间可以被计时器记录，从而计算出，超声波运动的距离，来判定前方是否有障碍物，以及距离障碍物多远距离。司机在倒车的时候，倒车雷达会自动启动，从汽车尾部通过超声波探头向汽车后方、司机的盲区发射超声波，超声波遇到障碍物反射并被超声波接收器接收，转换成可悲处理的电子信号，再通过显示器或者声音来告知司机汽车尾部距离后方障碍物的距离，并发出警报，预防车辆与障碍物的碰撞，从而大大减少汽车由于倒车所产生的许多危险，以及人事纠纷。
1.2 国内外倒车雷达发展现状
现在市面上大多数汽车倒车雷达都是由主机、感应器、显示器组成的，感应器发出并接收超声波信号，并将超声波信号转化为数字信号传输到主机上，通过显示器显示出来或者通过声音表现出来。超声波感应器安装在汽车尾部，向后方呈45°扫射，将那些处于驾驶员视野盲区的危险报告给驾驶员从而避免事故的发生。显示器安装在仪表盘上或是后视镜上，通过确切的距离显示或者声光报警提醒驾驶员还有多远会触碰到障碍物，当测量的得到的距离小于预设的报警距离时，提示灯开始闪烁、蜂鸣器开始报警，市面上大多蜂鸣器报警都是渐变式报警，汽车尾部距离障碍物越短，报警频率越高，便于驾驶员更加直观的了解车尾部的情况。根据超声波感应器的不安装方式不同，电子倒车雷达防撞报警装置可分为悬挂式，黏贴式和钻孔式等；根据显示设备的不同，又分为颜色式，数字式和蜂鸣式这三种。数字式是安装在驾驶台上一个和传呼机差不多大小的盒子里，通过用准确的数字显示汽车与后方障碍物的距离；蜂鸣式是内置在驾驶台里，距离越近，频率越高；颜色式是通过三种颜色，红、黄、绿的切换和闪烁来分别表示报警、手否在危险距离内，以及安全的状况[46]。
经过好多年的发展，电子倒车雷达防撞报警系统有了好几代的变化。几代产品各有各的优点，目前市面上较多的是荧屏显示，蜂鸣器和数码显示这几种。
1.3 倒车雷达的发展
（1) 第1代蜂鸣器报警雷达
最先出现的电子倒车雷达是蜂呜器报警雷达。驾驶员在倒车时,如果车后一定距离内有障碍物,蜂鸣报警器就会开始渐变式报警，借此来提示距离。
虽然这种报警设备没有语音提示功能,也不能显示距离或者是显示图像,但是能够让司机通过声音的渐变来判断距离障碍物多远，这也是现在大多数低档汽车所使用的倒车雷达报警装置
（2)?第2代距离显示雷达
距离显示倒车雷达使用数码波段显示,用数字显示距离后方障碍物的距离，还有通过红黄绿三种颜色来表示当前距离是何种状态。这代产品由于使用更加精确的超声波感应器以及更加细致的分辨方式，可以区分人与物的区别，并给予不同的报警距离。距离显示雷达通过两种方法来提醒车主，第一种是直接显示距离数字。第二种是通过三种颜色的不断来提醒车主距离，使用绿色、黄色、红色来表示在安全、报警、危险三个距离段内的情况。距离显示雷达把数码和波段组合在一起，但是产品是一个外置的盒子大小的状态，美观度大大减少。
目 录
1 绪论 1
1.1 倒车雷达研究的背景 1
1.2 国内外倒车雷达发展现状 1
1.3 倒车雷达的发展 2
1.4 电子倒车雷达的研究意义 3
2 系统的总体方案设计与分析 3
2.1 系统性能描述 3
2.2 系统设计方案 4
3 系统硬件电路设计 6
3.1 单片机最小系统 7
3.2 超声波模块 8
3.3 测温模块 9
3.4 声音报警电路 10
3.5 数码管显示电路 11
4 系统软件设计 11
4.1 系统软件主程序流程图设计 11
4.2 超声波测距模块 12
4.3 DS18B20初始化程序流程图 14
5 仿真调试 15
5.1 超声波模块仿真 15
5.2 按键模块仿真 16
5.3 报警模块仿真 18
6 系统调试 20
结 论 23
致 谢 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 参 考 文 献 25
附录A 硬件电路 27
附录B 软件程序 28
1 绪论
1.1 倒车雷达研究的背景
随着社会经济的快速发展和人们对物质生活要求的逐渐提高，汽车在人们的生活中已经是不可或缺的了。硬币总有其两面，汽车多了，车流量增加，随后便是交通事故的发生率增加。据调查统计，15％的交通事故是因为倒车时后视镜中的盲区无法被看到，到时司机判断失误导致的[1]。所以，人们开始需求更加方便的汽车驾驶方式，希望通过某种系统或者是设备能够解决汽车倒车问题，排除驾驶危险，能够将车辆快速安全的停到希望的地方。针对这种情况，设计一种可靠性高，反应快并且经济实用的汽车倒车雷达是十分有必要的。近些年市面上出现了形形色色的电子倒车雷达，超声波、红外线、电子显像等等。而超声波作为一种使用方便、经济实惠的选择，被大多数驾驶员们认可。
倒车雷达全称叫做“倒车防撞雷达”，是汽车停车安全辅助装置，它可以通过声音报警、在显示频上显示、直接显示距离，告诉司机汽车视觉死角的情况，解决驾驶员在启动和倒车时需要左右前后不停地转换视角的麻烦，挺高安全驾驶的系数，较少实物发生的频率[23]。雷达是根据蝙蝠在夜里高速飞行单不会碰撞物体的原理进行开发的。使用超声波发射器发出的超声波遇到障碍物会返回，超声波速度已知，而传播时间可以被计时器记录，从而计算出，超声波运动的距离，来判定前方是否有障碍物，以及距离障碍物多远距离。司机在倒车的时候，倒车雷达会自动启动，从汽车尾部通过超声波探头向汽车后方、司机的盲区发射超声波，超声波遇到障碍物反射并被超声波接收器接收，转换成可悲处理的电子信号，再通过显示器或者声音来告知司机汽车尾部距离后方障碍物的距离，并发出警报，预防车辆与障碍物的碰撞，从而大大减少汽车由于倒车所产生的许多危险，以及人事纠纷。
1.2 国内外倒车雷达发展现状
现在市面上大多数汽车倒车雷达都是由主机、感应器、显示器组成的，感应器发出并接收超声波信号，并将超声波信号转化为数字信号传输到主机上，通过显示器显示出来或者通过声音表现出来。超声波感应器安装在汽车尾部，向后方呈45°扫射，将那些处于驾驶员视野盲区的危险报告给驾驶员从而避免事故的发生。显示器安装在仪表盘上或是后视镜上，通过确切的距离显示或者声光报警提醒驾驶员还有多远会触碰到障碍物，当测量的得到的距离小于预设的报警距离时，提示灯开始闪烁、蜂鸣器开始报警，市面上大多蜂鸣器报警都是渐变式报警，汽车尾部距离障碍物越短，报警频率越高，便于驾驶员更加直观的了解车尾部的情况。根据超声波感应器的不安装方式不同，电子倒车雷达防撞报警装置可分为悬挂式，黏贴式和钻孔式等；根据显示设备的不同，又分为颜色式，数字式和蜂鸣式这三种。数字式是安装在驾驶台上一个和传呼机差不多大小的盒子里，通过用准确的数字显示汽车与后方障碍物的距离；蜂鸣式是内置在驾驶台里，距离越近，频率越高；颜色式是通过三种颜色，红、黄、绿的切换和闪烁来分别表示报警、手否在危险距离内，以及安全的状况[46]。
经过好多年的发展，电子倒车雷达防撞报警系统有了好几代的变化。几代产品各有各的优点，目前市面上较多的是荧屏显示，蜂鸣器和数码显示这几种。
1.3 倒车雷达的发展
（1) 第1代蜂鸣器报警雷达
最先出现的电子倒车雷达是蜂呜器报警雷达。驾驶员在倒车时,如果车后一定距离内有障碍物,蜂鸣报警器就会开始渐变式报警，借此来提示距离。
虽然这种报警设备没有语音提示功能,也不能显示距离或者是显示图像,但是能够让司机通过声音的渐变来判断距离障碍物多远，这也是现在大多数低档汽车所使用的倒车雷达报警装置
（2)?第2代距离显示雷达
距离显示倒车雷达使用数码波段显示,用数字显示距离后方障碍物的距离，还有通过红黄绿三种颜色来表示当前距离是何种状态。这代产品由于使用更加精确的超声波感应器以及更加细致的分辨方式，可以区分人与物的区别，并给予不同的报警距离。距离显示雷达通过两种方法来提醒车主，第一种是直接显示距离数字。第二种是通过三种颜色的不断来提醒车主距离，使用绿色、黄色、红色来表示在安全、报警、危险三个距离段内的情况。距离显示雷达把数码和波段组合在一起，但是产品是一个外置的盒子大小的状态，美观度大大减少。
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