超声波汽车防撞器
摘 要
现今，大多数倒车雷达运用超声测距结合单片机智能技术，其作为一种倒车安全辅助装置在汽车电子领域中得到广泛应用。论文研究了倒车雷达的超声测距原理及其软硬件设计，本文对超声测距的发展和原理及所用超声波传感器的原理和特性进行介绍。根据系统功能的要求，提出了系统的总体构成；倒车雷达部分分为发射接收模块、系统控制模块和显示报警模块。
本文研究了以 STC51单片机为主控单元的系统硬件和软件设计。 Proteus 软件进行了倒车雷达的软件仿真，并利用C语言和Keil51软件完成了系统的软件设计。给出实验测试和误差分析。论文完成了超声测距倒车雷达软硬件设计及系统调试。实验结果表明，本设计能够达到预期设计的技术指标，具有高的测量精度及可靠性。在倒车雷达的设计上具有一定指导意义。
关键字：超声测距；倒车雷达； STC51单片机
Ultrasonic automobile anti collision device
ABSTRACT
Today, most of the car reversing radar using ultrasonic distance measurement combined with intelligent technology, which is used as a kind of reversing safety assistant device in the field of automotive electronics has been widely used. The principle of ultrasonic distance measurement and the design of hardware and software are studied in this paper. The development and principle of ultrasonic distance measurement and the principle and characteristics of ultrasonic sensor are introduced in this paper. According to the requirements of the system, the overall composition of the system; the reversing radar consists of transmitting and receiving module, control module and display alarm module.
This paper studies the design of hardware and software of the system based on the MCU STC51. Proteus software simulation software of reversing radar, and designed the software system using C language and Keil51 software. This test and error analysis. This paper has completed the debugging of the hardware and software design of ultrasonic ranging system and reversing radar. The experimental results show that this design can achieve the expected technical targets of design, has high measuring precision and reliability. It has certain guiding significance in the design of reversing radar.
Keywords: ultrasonic ranging; radar; STC51 MCU
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 课题研究的意义 1
1.2 课题的主要研究内容 2
1.3 本文结构及设计任务书 3
第二章 超声波测距介绍与系统方案设计 4
2.1 超声测距的发展概述 4
2.2 超声波特性研究 4
2.2.1 超声波简介 4
2.2.2 超声波传感器工作原理 5
2.2.3 超声波传感器的谐振特性 5
2.2.4 影响超声波探测的因素 6
2.2.5 超声波脉冲测距原理 6
2.3 系统方案设计 9
2.3.1 系统功能要求 9
2.3.2 系统总体组成及各部分实现功能 9
2.4 本章小结 10
第三章 倒车雷达硬件设计研究 11
3.1 超声波发射接收模块 11
3.1.1 超声波发射电路 11
3.1.2 超声波接收电路 11
3.2 控制模块设计 14
3.3 显示报警模块 14
3.3.1 蜂鸣器 14
3.3.2 数码管显示 15
3.4 本章小结 16
第四章 倒车雷达程序设计及仿真 17
4.1 信号产生程序设计 17
4.2延时程序 17
4.3 显示程序 18
4.4 报警电路程序 19
4.5 外部中断程序 19
4.6 本章小节 19
第五章 系统硬件软件仿真与调试 20
5.1 显示部分调试 20
5.2 动态测量软件的设计 21
5.3 发射电路调试 23
5.4 接收电路 25
5.5 报警电路设计与调试 25
5.6 存的问题 26
第六章 总结与展望 27
6.1全文总结 27
6.2 展望 27
6.2.1 多探头检测探讨 27
6.2.2 加入左右和前方的测距系统 28
致谢 29
参考文献 30
附录A：硬件设计原理图 31
附录B：软件程序清单 32
附录C:仿真调试图 38
参考文献
[1] 牛余朋，成曙.基于单片机的超声波测距系统[J].兵工自动化.2005.4
[2] 办伟,巩壁建.超声波测距误差分析[J].传感器技术.2004.
[3] 浦昭邦,王宝光主编.测控仪器设计[M].北京:机械工业出版社,2007.4
[4] 张国雄,编著.测控电路（第3版）[M].机械工业出版社.2008.3
[5] 时德刚,刘哗.超声波测距的研究[J].计算机测量与控制,2002.10
[6] 李朝青,编著.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.2006.12
[7] 张和生,宋明耀.提高超声波测距精度的设计[J].测试测量.2004.7
[8] 陈光东,单片机微型计算机原理与接口技术（第二版）[M].武汉:华中理工大学出版社.1999.4
[9] 吴建平,编著.传感器原理及应用（第2版）[M].北京:机械工业出版社.2012.1
[10] Tom R. Watt. Cooling our tomorrows economically[J], ASHRAE Journal.
[11] Army Kayla. Improving efficiency in existing chillers with optimization technology[J], ASHRAE Journal.
http://www.bysj360.com/ http://www.bysj360.com/html/2899.html http://www.bysj360.com/html/5215.html
