【正文】 摘 要伴隨著我國汽車行業(yè)的高速發(fā)展，特別是近幾年來，開始進(jìn)入私家車時(shí)代，汽車的數(shù)量正在逐步增加，造成交通越來越擁擠。駕駛員開始越來越擔(dān)心行車安全，其中倒車最為典型。同時(shí)汽車駕駛員中非職業(yè)汽車駕駛員的比例也在逐年增加。在公路、街道、停車場、車庫等擁擠狹窄的地方倒車時(shí)，駕駛員既要前瞻，又要后顧，稍微不小心就會發(fā)生追尾事件。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明：七分之一的汽車碰撞事故是因汽車倒車時(shí)汽車的后視能力不足造成的。本文設(shè)計(jì)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)就是針對汽車倒車時(shí)人無法目測車尾與障礙物的距離而設(shè)計(jì)的距離顯示系統(tǒng)。 本系統(tǒng)是將微計(jì)算機(jī)技術(shù)與超聲波的測距技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等相結(jié)合，可以檢測到汽車倒車時(shí)障礙物與車尾的距離，通過液晶顯示屏顯示距離，并根據(jù)實(shí)際距離發(fā)出報(bào)警等級。駕駛員只要在駕駛室里就能做到心中有數(shù)，極大的提高了停車和倒車時(shí)的安全和效率。本設(shè)計(jì)主要由超聲波發(fā)射、接收電路、單片機(jī)處理模塊、LED數(shù)碼顯示以及聲光報(bào)警等部分組成,在論文中主要介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分，其次就是對超聲波測距的原理及方法也做了較為詳細(xì)的介紹。論文首先描述本設(shè)計(jì)的整體思路，然后介紹各個(gè)部分設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問題。~。 關(guān)鍵詞：超聲波倒車?yán)走_(dá) 距離顯示 單片機(jī)26 / 30目 錄1 緒論 1 倒車?yán)走_(dá)的產(chǎn)生背景 1 設(shè)計(jì)的意義及要求 1 倒車?yán)走_(dá)的發(fā)展史 2 論文的結(jié)構(gòu)組成 32 倒車?yán)走_(dá)的總體設(shè)計(jì)方案 4 4 超聲波測距原理 4 測量與控制方法 5 5 測量盲區(qū) 6 超聲波傳感器 6 超聲波傳感器原理及結(jié)構(gòu) 6 超聲波傳感器的應(yīng)用 73 硬件設(shè)計(jì) 8 超聲波發(fā)射電路 8 超聲波接收電路 9 10 超聲波顯示及控制部分電路 10 對AT89C51的描述及其功能特性 10 AT89C51 單片機(jī)的原理及工作特點(diǎn) 11 12 12 13 溫度測量電路 144軟件設(shè)計(jì) 16 軟件設(shè)計(jì)的要求 17 超聲波測距的算法設(shè)計(jì) 17 主程序 18 19 顯示子程序和報(bào)警子程序 20 報(bào)警刷新程序 21總結(jié) 23致謝 24參考文獻(xiàn) 25附錄1：系統(tǒng)總電路 26附錄2：部分程序 271 緒論隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，汽車這一交通工具正在為越來越多的人所使用，但是隨之而來的問題也顯而易見，那就是隨著車輛的增多，交通事故的頻繁發(fā)生，由此導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失數(shù)目驚人。對于公路交通事故的分析表明，八成以上的車禍?zhǔn)掠捎隈{駛員反應(yīng)不及所引起的，超過六成的車輛相撞屬于追尾相撞，其余則屬于側(cè)面相撞。奔馳汽車公司對各類交通事故的研究表明：若駕駛員能夠提早一秒意識到有事故危險(xiǎn)并采取相應(yīng)的正確措施，則絕大多數(shù)的交通事故都可以避免。因此，大力研究開發(fā)如汽車防撞裝置等主動(dòng)式汽車輔助安全裝置，減少駕駛員的負(fù)擔(dān)和判斷錯(cuò)誤，對于提高交通安全將起到重要的作用。顯然，此類產(chǎn)品的研究開發(fā)具有極大的實(shí)現(xiàn)意義和廣闊的應(yīng)用前景。 倒車?yán)走_(dá)的產(chǎn)生背景倒車?yán)走_(dá)又稱泊車輔助系統(tǒng)，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高了安全性。超聲波測距由于其能夠進(jìn)行非接觸測量和相對較高的測量精度，越來越被人們所重視。就目前形勢來看，汽車市場的快速發(fā)展將帶動(dòng)倒車?yán)走_(dá)市場的繁榮。國內(nèi)倒車?yán)走_(dá)主流市場已經(jīng)開始有進(jìn)口高檔汽車向中低檔汽車發(fā)展。技術(shù)上向著單芯片功能成靈敏度更高、可視化發(fā)展，設(shè)備趨于小型化 、人性化、智能化等方 向發(fā)展。由此可見，超聲波汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)將會在人類今后的生活中扮演越來 越重的角色，為人類的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。 設(shè)計(jì)的意義及要求 隨著汽車的迅速增加，停車難已經(jīng)是不爭的事實(shí)，狹小的停車場地常常令有車一族無所適從，稍不慎，則闖禍，很不方便。雖然每輛車都有后視鏡，但不可避免的 都存在一 個(gè)后視 盲區(qū)。 倒車?yán)?達(dá)是汽車 泊車或 者倒車 時(shí)的安 全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員駕駛車輛周圍障礙物的情況，解除了駕駛員倒車時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了使用死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。倒車?yán)走_(dá)的廣泛使用是迫在眉睫的，是當(dāng)今汽車必不可少的設(shè)備。 倒車?yán)走_(dá)的發(fā)展史通常，倒車?yán)走_(dá)由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。倒車?yán)走_(dá)一般采用超聲波測距原理，在控制器的控制下，由傳感器發(fā)射超聲波信號，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，產(chǎn)生回波信號，傳感器接收到回波信號后經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出其他警示信號，得到及時(shí)警示，從而使駕駛者倒車時(shí)做到心中有數(shù)，使倒車變得更輕松。在幾年的時(shí)間里，隨著技術(shù)發(fā)展和用戶需求的變化，倒車?yán)走_(dá)經(jīng)過了大致六代的發(fā)展。 第一代：倒車時(shí)通過喇叭提醒 ?！暗管囌堊⒁狻?！想必不少人還記得這種聲音，這就是倒車?yán)走_(dá)的第一代產(chǎn)品，現(xiàn)在只有小部分商用車還在使用。只要司機(jī)掛上倒檔，它就會響起，提醒周圍的人注意。從某種意義上說，它對司機(jī)并沒有直接的幫助，不是真正的倒車?yán)走_(dá)。 價(jià)格便宜，基本屬于淘汰產(chǎn)品。 第二代：采用蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。這是倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的真正開始。倒車時(shí)，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(jī)知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對駕駛員幫助不大。 第三代：數(shù)碼波段顯示具體距離或者距離范圍。這代產(chǎn)品比第二代進(jìn)步很多，可以顯示車后障礙物離車體的距離。如果是物體，；如果是人。這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼顯示產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由三種顏色來區(qū)別：綠色代表安全距離，；黃色代表警告距離，；紅色代表危險(xiǎn)距離，必須停止倒車。 第三代產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，但比較實(shí)用，但安裝在車內(nèi)不太美觀。 第四代：液晶熒屏動(dòng)態(tài)顯示。這一代產(chǎn)品有一個(gè)質(zhì)的飛躍，特別是屏幕顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。不用掛倒檔，只要發(fā)動(dòng)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，色彩清晰漂亮，外表美觀，可以直接粘貼在儀表盤上，安裝很方便。不過液晶顯示器外觀雖精巧，但靈敏度較高，抗干擾能力不強(qiáng)，所以誤報(bào)也較多。 第五代：魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)。結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用了最新仿生超聲雷達(dá)技術(shù)，配以高速電腦控制，可全天候準(zhǔn)確地測知2米以內(nèi)的障礙物，并以不同等級的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、免提電話、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起，并設(shè)計(jì)了語音功能。因?yàn)槠渫庑尉褪且粔K倒車鏡，所以可以不占用車內(nèi)空間，直接安裝在車內(nèi)后視鏡的位置。而且顏色款式多樣，可以按照個(gè)人需求和車內(nèi)裝飾選配。 第六代：整合影音系統(tǒng)。它在第五代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上新增了很多功能，屬于第六代產(chǎn)品，是專門為高檔轎車生產(chǎn)的。從外觀上來看，這套系統(tǒng)比第五代產(chǎn)品更為精致典雅；從功能上來看，它除了具備第五代產(chǎn)品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統(tǒng)，可以在顯示器上觀看DVD影像。 目前市場上倒車?yán)走_(dá)品牌多達(dá)二十幾種，價(jià)格從上百元到一兩千元不等，選購倒車?yán)走_(dá)可以從如下方面考慮：功能、性能、外觀、質(zhì)量