【正文】 2022 屆學士學位論文 基于單片機的超聲波倒車雷達設計學院、 專 業(yè) 研 究 方 向 超聲波測距 學 生 姓 名 學 號 指導教師姓名 指導教師職稱 副教授 2022 年 4 月 26 日淮北師范大學 2022 屆學士畢業(yè)論文 II超聲波倒車雷達的設計 摘 要論文介紹了一種超聲波倒車雷達即一套能夠實時告知駕駛員車后障礙物情況的輔助倒車裝置。論文敘述了選題的背景、意義以及超聲波倒車雷達的發(fā)展概況；提出了單片機控制的超聲波倒車測距系統(tǒng)的設計方案。論文介紹了多種測距方式、顯示方式并分析了各種方式的優(yōu)缺點 。從系統(tǒng)的性能需求、實用要求出發(fā)，對系統(tǒng)組成、檢測原理和方法作出選擇并對軟硬件進行了設計。文章概述了超聲波測距的基本原理以及影響因素；并詳細敘述了系統(tǒng)的硬件設計過程，給出了軟件流程圖及軟件各個功能部分的設計。使讀者對該倒車雷達有較深入的認識，具有一定的意義。關鍵詞 倒車雷達；超聲波；測距；AT89S52淮北師范大學 2022 屆學士畢業(yè)論文 IIIThe Design of The Ultrasonic Vehicle Revering RadarAbstractThis paper introduces a kind of Ultrasonic Vehicle Revering Radar. It is a set of assistant installation applied on auto backup that can informs driver of the obstacles after his car .This paper reate of the background and meaning of the subject and the development of The Ultrasonic Vehicle Revering Radar. This article point out the design scheme that is a ultrasonic distance measurement system controlled by paper not only introduces many kinds of distancemeasurement mode and display mode but also analyzes the advantages and shortages of each method。in view of systematic conditions ,efficiency and a realistic set of requirements of it,it presents the design not only about the systematic ponents ,inspecting methods and ways ,but about the software and hardware . the thesis summarizes the fundamentals and affecting factors about the ultrasonic measuring distance system,specifying the designing process of hardware and presenting software flow chart and the designing of various parts of different kinds of function. the thesis contributes a lot helping to the reader gain a deeper understanding of this kind of backingbus radar. Keywords Reversing Radar。 Ultrasonic。Distance measurement。 AT89S52淮北師范大學 2022 屆學士畢業(yè)論文 IV目 錄1 緒論 ..............................................................1 選題意義 .......................................................1 倒車雷達的發(fā)展 .................................................12 方案選擇 ............................................................3 告警提示方式和測距方式選擇 .....................................3 系統(tǒng)總體方案確定 ...............................................6 系統(tǒng)方案存在的問題 ..............................................73 超聲波倒車雷達的工作原理 ...........................................8 超聲波的基本性質 ...............................................8 超聲波傳感器 ...................................................9 超聲波測距原理 ................................................9 超聲波測距誤差分析 ............................................94 硬件電路設計 單片機最小系統(tǒng)設計 .............................................12 溫度模塊補償模塊設計 ...........................................13 超聲波發(fā)送電路設計 .............................................14 超聲波接收電路設計 .............................................15 距離顯示電路 ...................................................16 告警提示電路 ...................................................175 系統(tǒng)軟件設計 .......................................................18結　　論 ............................................................21參考文獻 ............................................................22附錄 A 程序 .........................................................22致 謝 ...............................................................29 淮北師范大學 2022 屆學士畢業(yè)論文 論文正文11 緒 論 選題意義 隨著社會的發(fā)展，汽車已經(jīng)走進了千家萬戶。作為一種日漸普遍的交通工具，怎樣使它用起來更方便、安全已經(jīng)成為人們考慮的主要問題。倒車時為了確保安全，駕駛員不得不為看清車后的情況而前 瞻 后 顧 。而這樣做又不僅非常吃力麻煩，也不能完全消除倒車給人生安全帶來的隱患。鑒于目前汽車的倒車不便，出于對人生安全的考慮，人們希望能使自己的汽車有“后視”的功能，于是各種輔助倒車的裝置便應運而生。一時間，研 制 汽 車 后 部 探 測 障 礙 物 的 倒 車 雷 達 也 成 為近 些 年 來 的 研 究 熱 點 。 目前用于輔助司機倒車的裝置主要有：語音告警裝置、后視系統(tǒng)以及倒車雷達等 [1]。各種輔助倒車裝置可以說是千差萬別，各有千秋，而其中又以后視系統(tǒng)最為先進，它可以幫助司機直觀的看到車后的障礙物，消除視覺盲區(qū)。然而其昂貴的視頻捕捉裝置和視頻播放裝置阻礙了它的推廣。目前大范圍使用的是超聲波倒車雷達。它是一種汽車到車安全輔助裝置，它以超聲波的方式探測車后的障礙物情況并以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員汽車周圍的障礙物情況，幫助駕駛員掃除視野死角，提高駕駛的安全性。超聲波倒車雷達以其廉價而實用從而得到了廣泛的使用。 倒車雷達的發(fā)展就目前形勢來看，汽車市場的快速發(fā)展將帶動倒車雷達市場的繁榮。國內倒車雷達主流市場已經(jīng)開始有進口高檔汽車向中低檔汽車發(fā)展。因為它實用性強，技術成熟，所以發(fā)展很快，從第一代經(jīng)過短短幾年時間便發(fā)展到第六代。技術上從純電路模式到使用高速處理器，從單純鳴蜂器報警到顯示器顯示，語音報警。性能上，向靈敏度更高、穩(wěn)定性更強、可視化，直觀化發(fā)展。設備向小型化、人性化、智能化等方向發(fā)展。(1) 第一代倒車雷達“倒車請注意”!想必不少人還記得這種聲音，它只能算作最早輔助倒車的一個產(chǎn)品,不能稱為倒車雷達,現(xiàn)在只有小部分商用車還在使用。只要駕駛員掛上倒檔,它就會響起， 提醒周圍的人注意。這種提醒式的倒車雷達，只能使車后的人注意到而遠離車，對于車后沒有生命的障礙物卻毫無作用，所以它仍不能使駕駛員知曉車后的情況，基本上以被淘汰。淮北師范大學 2022 屆學士畢業(yè)論文 論文正文2（2）第二代倒車雷達第二代倒車雷達采用蜂鳴器發(fā)出不同聲音提示駕駛員。這是倒車雷達系統(tǒng)的真正開始。倒車時，如果車后一定距離內處有障礙物，蜂鳴器就會開始工作。蜂鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。但沒有語音提示，也沒有距離顯示，雖然司機知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠，對駕駛員幫助不大。(3) 第三代倒車雷達第三代產(chǎn)品采用數(shù)碼波段顯示,可以及時顯示車后的障礙物離車體的距離。第 2 代產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，使得其實用性增強，但安裝在車內對車的美觀造成影響。(4) 第四代倒車雷達第四代產(chǎn)品是液晶屏顯示，這一代產(chǎn)品較以前有一個質的飛躍，特別是液晶屏顯示開始出現(xiàn)動態(tài)顯示系統(tǒng)。不用掛倒檔，只要發(fā)動汽車，顯示器上就會出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離。其外表美觀，可以直接粘貼在儀表盤上，安裝很方便，給人以舒適的感覺，顯示的距離也更準確些。不過液晶顯示器外觀雖精巧，但卻存在著靈敏度較高，抗干擾能力不強，誤報也較多的缺點。(5) 第五代倒車雷達第四代產(chǎn)品是魔幻鏡倒車雷達，沿襲了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點，采用了最新仿生超聲雷達技術，配以高速微機控制，可全天候準確地測知 2M 以內的障礙物，并以不同等級的聲音和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以不占用車內空間，直接安裝在車內后視鏡的位置，而且顏色款式多樣，可以按照個人需求和車內裝飾選配，不過價格稍高。(6) 第六代倒車雷達第六代產(chǎn)品是整合影音系統(tǒng)，它是專為高檔轎車生產(chǎn)的，在上一代產(chǎn)品的基礎上新增了很多功能，它整合了高檔轎車的影音系統(tǒng)，可以在顯示器上觀看 DVD影像。當然其價格也相當?shù)牟环啤５管嚴走_的發(fā)展實際上已經(jīng)融入了整車的設計，隨著技術的成熟，價格的降低，倒車雷達將會逐漸普及成為標準配置。雖然，如今已有多代的倒車雷達問世，但由于價格的限制，目前廣泛用于中低檔車使用的倒車輔助裝置集中在第二代以后到第四代以前。設計者在這幾代倒車雷達的基礎上，把他們兩種或三種相結合，使得設計出的產(chǎn)品廉價而同樣具有完善的倒車輔助功能。淮北師范大學 2022 屆學士畢業(yè)論文 論文正文32 方案選擇與確定 告警提示方式和測距方式選擇 告警提示方式選擇倒車雷達的作用就是作為倒車輔助裝置提示駕駛員車后的障礙物情況，所以，好的告警提示方式至關重要。目前主要有蜂鳴器提示、數(shù)碼波段顯示、液晶熒屏顯示，魔幻鏡顯示，音響提示等單個或多種方式相結合的提示方式，下面對這幾種提示方式依次進行分析和比較。(1) 蜂鳴器提示車體與障礙物距離的改變使電路中電壓或電流變化不同給蜂鳴器不同信號，轟鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。此方式?jīng)]有語音提示，也沒有距離顯示，雖然司