【導讀】本科生畢業(yè)設計(論文). 完成日期2021年5月。超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計。指導教師（職稱）：尉喬南（講師）。電氣工程及其自動化專業(yè)睢豐。[摘要]基于超聲波測距的汽車倒車雷達系統(tǒng)是在充分理解了超聲波測距原理的基。工作時，超聲波傳感器發(fā)出脈沖信號，經(jīng)障礙物反射后由超聲波接收裝置。接收并送至單片機處理，可實現(xiàn)倒車時障礙物距離的實時監(jiān)測并通過語音報警提示駕駛。本設計是以AT89C51單片機為主控制器的超聲波倒車雷達系統(tǒng)，包括超聲波發(fā)射和。接收部分、單片機處理部分、LCD顯示部分和語音報警部分等硬件系統(tǒng)以及軟件程序設

　　

【正文】 安全的輔助泊車系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中通過 AT89C51 單片機的引腳發(fā)出 40KHz 的脈沖，經(jīng)超聲波探頭反射出超聲波，使用高速單片機計算測量車與障礙物之間的往返時間然后再通過公式計算出車與障礙物的距離，當測 得的距離小于設定值時由揚聲器發(fā)出語音報警提示，根據(jù)具體距離數(shù)據(jù)進行語音提示，在報警過程中可使用按鍵關閉報警。 該超聲波倒車雷達系統(tǒng)工作穩(wěn)定，能夠滿足一般近距離測距要求， 具有電路設計簡單，且 成本低、有良好的性價比 ， 測量精度比較高 等 優(yōu)點 ， 而其最大的優(yōu)勢在于硬件電路中加入了 ISD4004 語音芯片，可以對測量距離進行實時語音提示，使駕駛員更直觀的了解倒車狀態(tài)。 但是由于時間精力和個人能力有限，本系統(tǒng)設計還有很多不足。所以如若使用在實際生產(chǎn)中還應在以下幾個方面進一步探討： （ 1） 如何將溫度對聲速的影響降到最低。 （ 2） 如何對非平面物體和傾斜物體進行準確測距。 （ 3） 如何減小測距盲區(qū)。 （ 4） 如何進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和重復性。 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 22 參考文獻 [1] 馮若 .超聲手冊 [M].南京 :南京大學出版社 ,:2034 [2] 林書玉 .超聲換能器的原理及設計 [M].北京 :北京科學出版社 ,:4970 [3] 莫品光 ,劉艷紅 .基于超聲波的倒車防撞報警系統(tǒng)設計 [J].技術與應用 ,:1416 [4] 陳濤 .單片機應用及 C51程序設計 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,:830 [5] 韓博起 .車載倒車雷達系統(tǒng)的研究 [D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大 學 ,2021： 120 [6] 陳連坤 .單片機原理及接口技術（ C 語言版） [M].北京 :清華大學出版社 ,北京交通大學出版社 ,:124128 [7] 張涵 .AT89S51單片機在汽車倒車雷達設計中的應用 [J].工程技術 ,:363365 [8] 宋永東 ,周美麗 .高精度超聲波測距系統(tǒng)設計 [J].現(xiàn)代電子技 術 ,2021,31(15):137139 [9] YPHuang,JS pulsed ultrasonic distance measurement system based upon amplitude modulation and phase modulation [J].REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS,2021,9(12):92113 [10] 樓然苗 ,李光飛 .單片機課程設計指導（第二版） [M].北京 :北京航空航天大學 社 ,:4244 [11] Aalen,Germany .Sensors for distance Measurement and Their Applications in Automobiles [J].University for Applied Sciences,12(2):2325 [12] 吳瓊 .汽車倒車雷達系統(tǒng)的研究 [D].南京林業(yè)大學碩士論文 , [13] 徐衛(wèi) .基于 S3C44BOX的倒車雷達系統(tǒng)的設計及應用 [D].吉林 :吉林大學碩士學位論文 , [14] 謝維成 ,楊加國 .單片機原理與應用及 C51程序設計 [M].北京 :清華大學出版社 ,:7071 [15] 裘有斌 ,張國忠等 .基于 ISD4004的家庭語音報警系統(tǒng)設計 [J].應用天地 ,2021,12(4):4750 [16] 吳瓊 ,封維忠 ,馬文杰 .汽車倒車雷達系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) [J].現(xiàn)代電子技術 ,2021,32(9):9194 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 23 附錄 系統(tǒng)硬件電路圖 一 ： 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 24 系統(tǒng)硬件電路圖二： 部分單片機程序清單： sbit isd4004_mosi=P2^0。//master out slave in ,isd4004 串行數(shù)據(jù)輸入端 sbit isd4004_sclk=P2^2。//ISD 的時鐘輸入端 sbit isd4004_cs=P2^1。//片選 (SS) 此端為低 ,即向該 ISD4004 芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平 sbit isd4004_int=P2^3。//ISD4004 溢出，當為 0 時為溢出 sbit record_key=P2^4。//定義控制錄音的按鍵 sbit play_key=P2^5。//定義控制放音的按鍵 sbit addr_key=P2^6。 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 25 void delay_50us(unsigned int t)。//延時 50*T 微妙函數(shù)的 聲明 void delay_3us()。//3US 的延時程序 void send_isd4004(unsigned char value)。//向 ISD4004 發(fā)送數(shù)據(jù) void isd4004_stopmode()。//向 ISD4004 發(fā)送 0X30，讓 ISD4004 停止工作 void isd4004_powerdown()。//向 ISD4004 發(fā)送 0X10,使 ISD4004 發(fā)送數(shù) void isd4004_powerup()。//向 ISD4004 發(fā)送 0X20,使 ISD4004 上電 void isd4004_play()。//放音 void play_deal()。//放音處理 unsigned char flag1=0,flag2=0,flag3=0,flag4=0,addr_flag=0,addr。 void play_deal() { isd4004_int=1。 if(isd4004_int==1) { play_key=1。 if(play_key==0) { switch (flag2) { case 0: isd4004_play()。 flag2=1。 flag1=0。 break。 case 1: isd4004_stopmode()。 isd4004_powerdown()。 flag2=0。 break。 } } } else { if(flag1==0) { isd4004_stopmode()。 isd4004_powerdown()。 flag1=1。 } } while(play_key==0)。 } 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 26 void isd4004_play() { isd4004_powerup()。//發(fā)送上電命令 delay_50us(600)。//上電后延時大于 25 毫秒 isd4004_cs=0。 send_isd4004(0xa0)。//發(fā)送放音地址的低 8 位 send_isd4004(addr)。//發(fā)送放音地址的高 8 位 send_isd4004(0xe0)。//發(fā)送 SET PLAY 指令，指令形式： 11100XXX delay_3us()。 isd4004_cs=1。 delay_3us()。 isd4004_cs=0。 send_isd4004(0xf0)。//送 PLAY 指令， 形式： 11110XXX isd4004_cs=1。 } void isd4004_powerup() { isd4004_cs=0。 send_isd4004(0x20)。 isd4004_cs=1。 } void isd4004_powerdown() { isd4004_cs=0。 delay_3us()。 send_isd4004(0x10)。 isd4004_cs=1。 } void isd4004_stopmode() { isd4004_cs=0。 delay_3us()。 send_isd4004(0x30)。 isd4004_cs=1。 } void send_isd4004(unsigned char value) { unsigned char i。 isd4004_mosi=0。 isd4004_sclk=0。 for(i=0。i8。i++) { 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 27 isd4004_sclk=0。 if((value amp。 0x01)==1) { isd4004_mosi=1。 } else { isd4004_mosi=0。 } delay_3us()。 isd4004_sclk=1。 delay_3us()。 value=1。 } } void delay_3us() { } void delay_50us(unsigned int t) { unsigned char j。 for(。t0。t) { for(j=19。j0。j)。 } } void CPU_handle() { tran()。 DisplayListChar(0,0,Name)。 if(S200) { addr=0xa0。 play_deal()。 } if(S==200) { addr=0xa1。 play_deal()。 } if(S==100) { addr=0xa2。 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 28 play_deal()。 } if(S==50) { addr=0xa3。 play_deal()。 } //主程序 void main() { lcd_init()。 delay(5)。 TMOD=0x29。 //定時器 1 工作：模式二，計時；定時器 0 工作：模式一，計時 EA=1。 //開總中斷 TR0=1。 //啟動定時器 0 EX0=1。 //開外部中斷 0 ET1=1。 //開定時器中斷 1 TH1=0xf3。 TL1=0Xf3。 IT0=1。 //設置為下降沿中斷方式 while(1) { HC05_Init()。 distance_convert(distance)。 lcd_print(0x01,table,9)。 lcd_print(0x44,temp_dis,8)。 CPU_handle()。 } } void int0() interrupt 0//外部中斷 0 { t=(TH0*256+TL0)。//計算高電平持續(xù)的時間 ,上升沿到來時候開始計時，下降沿到來進入外部中斷，關閉計時器，停止計時 TR1=0。 TH0=0。 TL0=0。 } void time1() interrupt 3 { a=~a。 } 超聲波倒車雷達系統(tǒng)的設計 29 致謝 首先感謝尉喬南老師在我做畢業(yè)設計過程中的悉心指導，幫助我解決了設計過 程中的許多困難和問題。還要感謝朱清慧老師、張鳳蕊老師、田斐老師 、尹應鵬老師 及所有培養(yǎng)過我的老師， 你們不但讓我學習了詳細的理論知識，更重要的是他們的嚴謹治學的態(tài)度和科學研究的精神，對我的人生成長有著重要意義。 在這兒我要深深的感謝我的父母，感謝他們對知識的尊重，對我完成學業(yè)的支持。作為普通職工的他們雖不能給我太多的大道理，但是他們以獨特 的方式教育了我，影響了我，父母的教誨是我一生最寶貴的財富，再一次感謝他們。 在此我 同時還 要感謝我的室友， 感謝 他們對我的畢業(yè)設計及幾年的學習生活的幫助。大學生活轉瞬即逝，我很自豪我來到了南陽理工學院， 來到電子與電氣工程學院， 這是我一生的財富，在此請接受我誠摯的謝意！