【正文】 擠狀況也日益嚴(yán)重，倒車撞車事件屢屢發(fā)生，造成了不可避免的人生傷亡和 經(jīng)濟(jì)損失，針對這種情況，設(shè)計一種響應(yīng)快，可靠性高且較為經(jīng)濟(jì)的汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)勢在必行，超聲波測距法是最常見的一種距離測距方法，本文介紹的就是利用超聲波測距法設(shè)計的一種倒車防撞報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為測距模塊、系統(tǒng)控制模塊和顯示報警模塊，并分別對其進(jìn)行方案分析，構(gòu)建了倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架和設(shè)計方案；在硬件電路中，本設(shè)計采用以 AT89C51 單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù) 字顯示超聲波測距儀的硬件電路和軟件設(shè)計方法。各探頭的信號經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)超聲波測距儀的各種功能。 關(guān)鍵詞 AT89C51 超聲波測距倒車?yán)走_(dá) 基于單片機(jī)的倒車?yán)走_(dá)設(shè)計 目錄 中文 摘 要 ................................................................................................. 錯誤 !未指定書簽。 倒車?yán)走_(dá)的研究背景和意義 .................................................... 錯誤 !未指定書簽。 2 系統(tǒng)設(shè)計方案 .................................................................................... 錯誤 !未指定書簽。 超聲波概述 ........................................................................ 錯誤 !未指定書簽。 控制系統(tǒng)設(shè)計思路 ................................................................ 錯誤 !未指定書簽。 系統(tǒng)設(shè)計方案 ......................................................................... 錯誤 !未指定書簽。 超聲波測距模塊的設(shè)計 ....................................................... 錯誤 !未指定書簽。 超聲波接收模塊的設(shè)計 .................................................... 錯誤 !未指定書簽。 報警顯示模塊的設(shè)計 ........................................................... 錯誤 !未指定書簽。 LCD 顯示電路 ................................................................... 錯誤 !未指定書簽。 復(fù)位和晶振電路模塊 ........................................................... 錯誤 !未指定書簽。 超聲波發(fā)送子程序及超聲波接收中斷子程序 ............. 錯誤 !未指定書簽。 距離計算子程序 ..................................................................... 錯誤 !未指定書簽。 6 總結(jié) ...................................................................................................... 錯誤 !未指定書簽。 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 錯誤 !未指定書簽。增加汽車的后視能力，研制汽車后部探測障礙物的倒車?yán)走_(dá)便成為近些年來的研究熱點(diǎn)。 基于此， 本文所設(shè)計的倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)主要是針對汽車倒車時人無法目測到車尾與障礙物的距離而設(shè)計開發(fā)的。 倒車?yán)?達(dá)的研究背景和意義 隨著汽車的迅速增加，停車難已經(jīng)是個不爭的事實(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，煩事又煩人?！毕嘈乓话愕能囍髟谕＼噲霾次粫r，都會遇到車輛保管員的“熱情招呼”。 倒車?yán)走_(dá)是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動車 輛時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，提高駕駛的安全性。第一代：倒車時通過喇叭提醒 。第二代：采用蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。 倒車時，如果車后 米 ~ 米處有障礙物， 蜂 鳴器就會開始工作。 第三代：數(shù)碼波段顯示具體距離或者距離范圍 ， 可以顯示車后障礙物離車體的距離。 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，表示障礙物離車體距離有 米以上；黃色代表警告距離，表示離障礙物的距離只有 ~ 米；紅色代表危險距離，表示離障礙物只有不到 米的距離，你必須停止倒車。這一代產(chǎn)品有一個質(zhì)的飛躍，特別是屏幕顯示開始出現(xiàn)動態(tài)顯示系統(tǒng)。 此產(chǎn)品實(shí)現(xiàn) 動態(tài)顯示，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 。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。 第六代：整合影音系統(tǒng)。 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。 倒車?yán)走_(dá)是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動車輛 時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，提高駕駛的安全性。 現(xiàn)在市面上的倒車?yán)走_(dá)大多采用超聲波測距原理，駕駛者在倒車時，將汽車的擋位推到 R 擋，啟動倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，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，從而計算出車體與障礙物之間的距離，判斷出障礙物的位置，再由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號，從而使駕駛者倒車時不至于撞上障礙物。 2 系統(tǒng)設(shè)計方案 倒車?yán)走_(dá)的工作原理為：首先連接電源并打開，車輛進(jìn)入倒擋時，探測器主機(jī)自動進(jìn)入工作狀態(tài)，同時顯示器波段亮起。根據(jù)車主倒車和停車的習(xí)慣，探頭探測器分別安裝在汽車的尾部。 汽車倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)由三個部分組成，分別為測距部分、控制系統(tǒng)部分和顯示報警部分（圖 21）。 (2)控制系統(tǒng)模塊：本系統(tǒng)以單片機(jī) [1]為控制核心，控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行，對各個接口電路進(jìn)行控制，發(fā)射脈沖，檢測到回波后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，測出從超聲波發(fā)射到接收回波信號的時刻差，從而測出距離。 測距系統(tǒng)設(shè)計思路 倒車?yán)走_(dá)可以通過不同的測距方式能很好的解決停車時因視線不清而造成倒車不便，主要采用的是超聲波測距技術(shù) [2]，掛倒檔時接通倒車?yán)走_(dá)的電源，利用換能器 (超聲波傳感器 )的壓電特性，間斷以頻率 40KHz 的電壓激發(fā)壓電片，該壓電片隨即由電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 (40KHz 超聲波 )并發(fā)射出去，當(dāng)發(fā)射出去的聲波接觸物體時，根據(jù)聲波的反射性原理，會反射回微弱聲波信號給超聲波傳感器，控 制 系 統(tǒng) 發(fā)射模塊 接收模塊 數(shù)據(jù)顯示 蜂鳴器 基于單片機(jī)的倒車?yán)走_(dá)設(shè)計 換能器即將所接收的微弱聲波振動信號轉(zhuǎn)化成為電信號，經(jīng)信號放大處理后，傳送至微處理器，微處理器就可計算車與該物體之距離，并顯示出來，再由微處理器判斷決定是否對構(gòu)成危險的目標(biāo)按不同程度進(jìn)行警示提醒。正 常人的聽覺可以聽到 1620 千赫（ KHZ）的聲波，低于 16 千赫茲的聲波稱為次聲波或亞聲波，超過 20 千赫茲的聲波稱為超聲波 。 它可以在氣體、液體和固體中傳播，超聲波在空氣中的傳播速度約為 340m/s（常溫下）。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。 常用的超聲波 傳感 器可以分為二大類，一是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，如壓電式、磁致伸縮式超聲波發(fā)生器 ； 二是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波 ， 有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。 （ 2）工作溫度。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨(dú) 的制冷設(shè)備。主要取決于壓電晶片本身。 壓電式超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化，即在發(fā)射超聲波的時候，將電能轉(zhuǎn)換，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時候，則將超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，便產(chǎn)生超聲波，