【正文】 小于1mm。對(duì)于時(shí)間誤差主要由發(fā)送計(jì)時(shí)點(diǎn)和接收計(jì)時(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確性確定，為了能夠有效的提高計(jì)時(shí)點(diǎn)選擇的準(zhǔn)確性，在這里提出了對(duì)發(fā)射信號(hào)和加收信號(hào)通過校正的方式來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)。在實(shí)際情況下，溫度每上升或者下降 1 ℃, ，這個(gè)影響對(duì)于較高精度的測量是非常嚴(yán)重的。 式（2。超聲波在大氣中傳播的速度受介質(zhì)氣體的溫度、密度以及氣體分子成分的影響，即： （）由上式可知，在空氣中，當(dāng)?shù)芈曀僦蝗Q于氣體的溫度，因此獲得準(zhǔn)確的當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的氣溫可以有效的提高超聲波測距時(shí)的測量精度。表23 聲波與速度的關(guān)系溫度℃速度m/s溫度℃速度m/s溫度℃速度m/s01734352118352193433632037433421385223935562340724346418254293372643102744358112845122934946133047143403148153249361163350通過以上分析，超聲波回波的幅值在傳播的過程中衰減很大，收到的回波信號(hào)可能會(huì)十分微弱，要想判斷所捕獲到的第一個(gè)回波來確定準(zhǔn)確的接受時(shí)間，就必須對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行足夠的放大，否則不正確所判斷的回波時(shí)間，會(huì)對(duì)超聲波測量精度產(chǎn)生一定的影響。設(shè)測量設(shè)備基準(zhǔn)面距被測物的距離為h，則在空氣中傳播的超聲波波動(dòng)方程為： （）由以上公式可知，超聲波在空氣傳播過程中存在衰減，且超聲波頻率越高，衰減就越快，但只有頻率的增高才有利于提高超聲波的指向性。 發(fā)射接收時(shí)間對(duì)測量精度的影響分析 采用HCSR04超聲波傳感器，脈沖的發(fā)射由單片機(jī)控制，發(fā)射頻率為40KHz ，忽略脈沖電路硬件產(chǎn)生的延時(shí)，可知由軟件生成的起始時(shí)間對(duì)于一般要求的精度是可行的。圖22為倒車?yán)走_(dá)的基本工作原理框圖。由于是利用超聲波來測距，要測量預(yù)期的距離，所以產(chǎn)生的超聲波要有一定的功率與合理的頻率才能達(dá)到預(yù)定的傳播距離，同時(shí)這是得到足夠回波功率的必要條件，必須得到足夠的回波頻率，接收電路才能檢測到回波信號(hào)和防止外界的干擾信號(hào)的干擾。將式（）帶入式（）可得： ()當(dāng)被測的距離H遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于M時(shí)，式（）變?yōu)椋? ()以上就是所謂的時(shí)間差測距法。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，會(huì)在發(fā)射的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就會(huì)立即返回來，超聲波接收器收到發(fā)射返回波就立即停止計(jì)時(shí)。聲速確定已后，只要測得超聲波往返的時(shí)間，即可求得其間的距離。在使用時(shí)，如果溫度變化不太大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。第二章 課題設(shè)計(jì)原理與思路 超聲波測距原理超聲波測距是通過不斷的檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測出發(fā)射與接收回波的時(shí)間差t,然后求出來距離，式中的C為超聲波的波速。計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)：首先實(shí)現(xiàn)主要功能：測量并顯示具體距離，；其次實(shí)現(xiàn)雙溫度顯示語音報(bào)警功能；然后后實(shí)現(xiàn)附加功能：萬年歷顯示與串口通信；最后是對(duì)設(shè)計(jì)的總結(jié)。在此基礎(chǔ)上添加了兩個(gè)附加功能：萬年歷顯示和串口通信。 系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52最小系統(tǒng)作為主控制器,系統(tǒng)采用+5V電壓供電。 課題研究內(nèi)容與設(shè)計(jì)目標(biāo)本系統(tǒng)主要為八個(gè)大模塊，它們分別是：STC89C52最小系統(tǒng)模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、雙溫度測量模塊、LCD顯示模塊、聲音報(bào)警模塊、串口通信模塊、萬年歷模塊。，可以適應(yīng)不同的環(huán)境。，省去拆卸車內(nèi)裝飾麻煩，安裝更容易。更可在大巴、卡車等車身長的車上使用，使安裝更容易。由于普通倒車?yán)走_(dá)安裝時(shí)，從車后雷達(dá)主機(jī)到車前儀表臺(tái)上顯示器要布一條線，這樣要拆裝車內(nèi)的裝飾板、膠條等，非常不方便。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，不過價(jià)格稍高，在1000~2000元之間。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)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，是目前市面上最先進(jìn)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)。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。不用掛倒檔，只要發(fā)動(dòng)汽車，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離。(點(diǎn)評(píng)：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，價(jià)格在400~1000元左右。如果是物體，；如果是人。價(jià)格在200~400元之間。蜂鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。)(2)蜂鳴器提示這是倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的真正開始。從某種意義上說，它對(duì)司機(jī)并沒有直接的幫助，不是真正的倒車?yán)走_(dá)。(1)倒車?yán)忍嵝选暗管囌?qǐng)注意”！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。倒車?yán)走_(dá)是汽車泊車的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示和告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除駕駛員泊車和起動(dòng)車輛對(duì)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。鑒于此，汽車高科技產(chǎn)品家族里，專為汽車倒車泊位設(shè)置的“倒車?yán)走_(dá)”便應(yīng)運(yùn)而生了?！毕嘈乓话愕能囍髟谕＼噲霾次粫r(shí)，都會(huì)遇到車輛保管員的“熱情招呼”。也許你還沒有買車，也許你已經(jīng)是好多輛車的車主了，但你一定見過或遇到過倒車不當(dāng)造成的刮蹭和倒車事故?，F(xiàn)在汽車出廠大多都不配備倒車?yán)走_(dá)，有安裝倒車?yán)走_(dá)的車也是和倒車?yán)走_(dá)廠家合作生產(chǎn)。新司機(jī)越來越多，女司機(jī)也越來越多，刮蹭、倒車事故等越來越多，因倒車事故引發(fā)的糾紛也越來越多。如果國內(nèi)GDP2020年比2000年翻兩番的話，2020年前后中國將超過美國，汽車需求量將達(dá)到2000萬輛，成為世界第一大汽車市場。到2006年年底，國內(nèi)汽車需求量將達(dá)700萬輛，超過汽車消費(fèi)大國日本，成為僅次于美國的世界第二大汽車消費(fèi)國。關(guān)鍵字：超聲波,倒車?yán)走_(dá),傳感器,STC89C52單片機(jī)The hardware design of automobile reversing radar system based on ultrasound distance measurementABSTRACTThe ultrasonic distance principle, drivers in reverse, the gears to push the car back and start against Reverse gear radar, under the control of the controller, the device to carry on the rear insurance send ultrasonic probe, obstacle, sensor, echo signal after receiving echo signal controller, which calculated data processing, the distance between the body and the obstacles and obstacles, then LED by a warning signal and noise, thus make the drivers reverse not mask obstacles. The whole process, without turning and car drivers that after, parking and reverse easier, more safety.Based on the analysis of domestic consulting, reverse radar system on the basis of relevant technology, bining the latest research results of the based onultrasonic ranging backdraft radar warning system is discussed and studied. This system is divided into rangefinder module, the system control module and display alarming module, and carries on the analysis, to construct the backing of the earlywarning radar system architecture and design scheme, In the hardware circuit, this paper expounds the application of visualization technology realization of location backdraft radar warning system, and analyzes the realization principle for the control unit of STC89C52 system hardware and software design, and through the system simulation verified the feasibility and reliability of the system.Key words: ultrasonic sensors, radar, reversing STC89C52目 錄摘 要 1第一章 緒論 5 5 6 課題研究內(nèi)容與設(shè)計(jì)目標(biāo) 8： 9第二章 課題設(shè)計(jì)原理與思路 9 超聲波測距原理 9 影響精度的因素分析 11 發(fā)射接收時(shí)間對(duì)測量精度的影響分析 11 當(dāng)?shù)芈曀賹?duì)測量精度的影響分析 12 14 16 16： 17第三章 系統(tǒng)硬件電路介紹 17 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 18 STC89C52引腳具體介紹 18 STC89C52主要功能如表31所示 19 時(shí)鐘電路 20 最小系統(tǒng) 21 21 21 超聲波測距電路 22 顯示器LCD1602 25 液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn) 25 液晶顯示器的原理 26 LCD1602主要參數(shù)以及引腳功能 28 數(shù)字溫度計(jì)DS18B20 31 31 DS18B20的介紹 31 穩(wěn)壓電源電路 32 預(yù)警電路 33： 34第四章 硬件與軟件的調(diào)試 34 34 35 36 36： 37第五章 結(jié) 論 37致 謝 38參考文獻(xiàn) 39附錄1 英文原文 40附錄2 中文翻譯 46附錄3 程序源代碼 51第一章 緒論改革開放以來，私家車慢慢的去帶來了自行車，國家信息中心信息資源部主任徐長明預(yù)計(jì)，2006年中國乘用車總量將達(dá)到420萬輛。本文在查閱、分析國內(nèi)外倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)有關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新研究成果，對(duì)基于超聲波測距的倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)的研制進(jìn)行了深入的探討和研究。超聲波倒車?yán)走_(dá)的硬件設(shè)計(jì)摘 要超聲波倒車?yán)走_(dá)采用超聲波測距原理，駕駛者在倒車時(shí)，將汽車的擋位推到倒車擋，便啟動(dòng)倒車?yán)走_(dá)，在控制器控制下，由裝置在車尾保險(xiǎn)扛上的探頭發(fā)出超聲波，遇到障礙物，產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后計(jì)算出車體與障礙物之間的距離，判斷出障礙物的位置，再由LED顯示器顯示數(shù)據(jù)和蜂鳴器聲發(fā)出警示信號(hào)，從而使駕駛者倒車時(shí)不至于撞到障礙物。整個(gè)過程，駕駛員無須回頭便可知車后的情況，使停車和倒車更容易，更安全。該系統(tǒng)分為測距模塊、系統(tǒng)控制模塊和顯示報(bào)警模塊，并分別對(duì)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(jì)方案；在硬件電路中，詳細(xì)闡述了運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可視倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)的測距實(shí)現(xiàn)原理，分析了STC89C52單片機(jī)為主控單元的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，并通過系統(tǒng)仿真研究，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性和可行性。在國際市場上，％上升至2006年的11％。2009年轎車將大量進(jìn)入家庭，從定性角度看，轎車市場發(fā)展至少還將有20年的快速增長。現(xiàn)在的汽車越來越多，車位也越來越多，泊位卻越來越小。以上的事實(shí)及數(shù)字讀起來索然無味，但卻實(shí)實(shí)在在地告訴我們一種新的消費(fèi)趨勢正在形成，一片近乎空白的市場已凸現(xiàn)眼前。基于此，便自主設(shè)計(jì)開發(fā)一種主要用于售后市場的、結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、成本低廉的倒車?yán)走_(dá)?！暗?，倒，再倒，好，停。即使駕駛技術(shù)嫻熟的駕車?yán)鲜衷诘管嚂r(shí)難免會(huì)因從后視鏡判斷距離失誤而發(fā)生意外，何況越來越多的新手司機(jī)在技術(shù)生疏，方向感差的情況下倒車，發(fā)生事故的概率大大增加了。而且，越來越先進(jìn)的產(chǎn)品便投放到市場中，已廣為人知。 經(jīng)過五年的發(fā)展，倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)已經(jīng)過了六代的技術(shù)改良，不管從結(jié)構(gòu)外觀上，還是從性能價(jià)格上，這六代產(chǎn)品都各有特點(diǎn)，使用較多的是數(shù)碼顯示、熒屏顯示、防炫目、和魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)這四種。只要司機(jī)掛上倒檔，它就會(huì)響起，提醒周圍的人注意。(點(diǎn)評(píng)：汽車在倒車狀態(tài)，語音提示路人小心，但價(jià)格便宜，100元左右就能買到，基本屬于淘汰產(chǎn)品。倒車時(shí)，~，蜂鳴器就會(huì)開始工作。(點(diǎn)評(píng)：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(duì)駕駛員幫助不大。)(3)數(shù)碼波段顯示比第二代進(jìn)步很多，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，；黃色代表警告距離，~；紅色代表危險(xiǎn)距離，你必須停止倒車。)