【正文】 收采用 CX20106A 集成電路模塊， 根據(jù)電路圖可以看出， 集成芯片 CX20106在接收裝置電路中的作用很大。在加載 反波信號時使用兩個 74LS04 并聯(lián)， 是它的驅動能力得到了很大的提高。 超聲波的發(fā)射裝置主要是由反相器 74LS04 和發(fā)射傳感器構成。用單片機 端口輸出超 聲波發(fā)射器所需要的 40kHz 的方波信號，使用外中斷 0 口檢測接收超聲波的反射信號。單片機采用的是 AT89C51 系列。這種測量方式特別適用于測量身 高；另一種是本次設計采用的方式，利用超聲波遇到障礙物后反射得出距離。2．1 設計總體思路概況汽車防撞預警系統(tǒng)的原理是利用超聲波的發(fā)射和接收，用計時器計出超聲波從發(fā)射 到接收到遇到障礙物后反射聲波的時間通過公式計算出汽車與障礙物之間的距離。它能自動發(fā)現(xiàn)可能與汽車發(fā)生碰撞的障礙物體，并且同時檢測汽車與障礙物之 間的距離，到達極限距離時發(fā)出報警信號以避免碰撞的發(fā)生。這種差別在通過儀器設備把他們顯示出 來，醫(yī)生便能通過這種差別便能夠判斷出身體是否發(fā)出病變。尤其在醫(yī)學方面的應用尤為廣泛，超聲波在人體里傳播時，當超聲波在人體 內(nèi)的傳播時如果遇到障礙物，超聲波便會發(fā)生反射和折射。然后快速的判斷出來從而 能夠自在的在空中飛翔。其實蝙蝠就是利用它聽到的超聲波而進行在 黑暗中自己定位的。他們就是利用超聲 波來捕捉獵物，并且能夠避開障礙物。超聲波在現(xiàn)實生活中 能夠光泛應用，是因為超聲波有以下幾種特性，它能夠在氣體、固體、液體、等介質中 進行傳播，能夠傳遞巨大的能量，能夠發(fā)生反射、干涉和共振的現(xiàn)象，并且超聲波在液 體中進行傳播時，可以產(chǎn)生劇烈的空化和沖擊的現(xiàn)象。例如鼓經(jīng)過敲打之后，鼓面就會上下振動，振動通過空氣向四面八方進行傳播，這就是聲波。 超聲波是聲波大家族中的一員。在現(xiàn)實生活中我們充分的利用了這些 能量，例如超聲波加濕器，它是把超聲波發(fā)射到水罐中,物體震動的巨大能量能夠使水 罐中的水升華成霧氣,在把霧氣吹入到空氣中,這樣就使空氣的濕度增加。在現(xiàn)實生活中有著不可替代的作用它常用 于清洗，測距，測速等。根 據(jù)這種情況，人們規(guī)定把聲波頻率高于20KHZ的聲波稱為“超聲波” 。但是人類耳朵只能聽到頻率為 20～20000赫茲的聲波。 這種預警雷達適合于在轎車、客車上使用，應用了汽車防撞預警系統(tǒng)能夠對于惡性交通 事故的發(fā)生起到了較好的預防作用。 歐盟RadarNet研究項目整合己有研究成果，研制新型多功能汽車防撞雷達。 二十世紀末，奔馳公司組織，計劃將組合通信、傳感器、智能技術結合于于一個系 統(tǒng)中，改進了汽車的經(jīng)濟性、安全性和有效性，在這次研究中研制出了性能優(yōu)良的汽車 防撞報警器，能夠幫助駕駛員避免發(fā)生交通事故。但局 限于當時器件的發(fā)展水平和單片機成本過高， 導致報警器難以做到體積輕巧、 結構簡單、 價格便宜。但由于超聲波傳 播時溫度對聲速影響比較大，使超聲測距的精確度到了影響，在這里可以采用溫度補償 進行校正，能夠消除溫度對其的影響。它還具有可靠性能高、結構簡單、價格便宜、安裝方便等優(yōu)點。超聲 波測距利用的是聲波反射原理，聲波在空氣中傳播避免了與介質接觸。在物理學中人們發(fā)現(xiàn)了電子學技術產(chǎn)生的超聲波后，從此超聲波技術在測量領域得到了廣泛的運用，尤其是在超聲波測距方面， 結合了其他技術，用超聲波測距變得十分常用 超聲波在介質中傳播的距離較遠，分辨力較高，且能量消耗小，利用超聲波測距比 較方便而且速度快計算簡單，容易做到實時控制，并且測量精度好，都能夠達到工業(yè)測 量的需要。 防撞預警自動測量的技術應運而生，尤其非接觸式測量技術發(fā)展卓越。據(jù)統(tǒng)計，我國自 2010 年至 2010 年，已有 150 多萬人死于道路交通事故，其中大部分的道路交通事故為 汽車追尾碰撞事故。我國交通事故的 年死亡人數(shù)遠高于他國，分別是美國的 倍、德國的 倍、日本的 倍。系統(tǒng)電路主要采用集成器件構成，外圍元件少，電路簡潔、調(diào)試方便、成本低，利于商品化生產(chǎn)。有市場需求的產(chǎn)品，必然會帶動產(chǎn)品的開發(fā)設計。當汽車尾部離障礙物的距離達到設定的安全警告值時，倒車雷達發(fā)出報警聲，以警示駕駛員，輔助駕駛員安全倒車。汽車倒車防撞預警系統(tǒng)即是俗稱的倒車雷達，是汽車泊車輔助裝置。汽車防撞系統(tǒng)是一種向司機的報警裝置，此防撞報警系統(tǒng) 能將在汽車行駛和倒車過程中自動檢測障礙物，然后通過超聲波測距原理測出汽車與障礙物之間的距離，并將距離顯示出來，當汽車與障礙物之間的距離達極限時。再加上在汽車設計上車速的不斷提高，雖然公路上各路段都有限速，但撞車事件仍然在廣大人民的生活中屢屢發(fā)生，給人們帶來了巨大的人身傷亡和社會財產(chǎn)的損失。按保守估計，即大約350輛/千人。但隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和經(jīng)濟水平的大幅度提高，讓百姓的收入日益鼓脹，解決了溫飽問題的家庭開始走向小康，表現(xiàn)得最明顯的是交通工具的升級換代上：一些家庭開始購買汽車作為自己的代步工具。本設計充分發(fā)揮了單片機的性能，其硬 件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，具有一定的使用和參考價值。它由單 片機智能控制，能使汽車在行駛和倒車過程中自動檢測到障礙物?；趩纹瑱C的汽車倒車防撞系統(tǒng)設計 2012屆畢業(yè)設計（論文）論文題目：基于單片機的汽車倒車防撞系統(tǒng)設計 摘 要基于超聲波的汽車防撞預警系統(tǒng)是指在汽車行駛過程中通過超聲波測距原理， 防止汽車發(fā)生碰撞障礙物的一種智能報警裝置。本次設計由超聲波發(fā)射模塊、信號接收模塊、單片機處理模塊、數(shù)碼顯示模塊以及聲光報警模塊等部分組成。然后通過超聲波 測距原理測量出汽車與障礙物之間的距離，并通過數(shù)碼顯示模塊將測得的距離顯示 出來，當汽車與障礙物之間的距離達到安全極限時，單片機控制聲光報警模塊發(fā)出 報警信號，達到提醒司機防止撞車的目的。 關鍵詞 超聲波 測距 汽車防撞預警 單片機目錄前言…………………………………………………………………4第一章 課題簡介及其發(fā)展現(xiàn)狀…………………………………5 課題研究現(xiàn)狀及其發(fā)展意義………………………………5 汽車防撞系統(tǒng)的發(fā)展過程…………………………………5 超聲波簡介……………………………………………………6第二章 總體設計方案……………………………………………7 設計總體思路概況…………………………………………7 超聲波測距原理…………………………………………8 超聲波傳感器……………………………………………9 控制系統(tǒng)方框圖…………………………………………9 超聲波發(fā)射裝置的設計……………………………………10 超聲波接受裝置的設計……………………………………11 顯示電路的設計…………………………………………12 報警裝置的設計…………………………………………13第三章 硬件的設計和制作………………………………………15 芯片的功能………………………………………………15 AT89C51的功能特點……………………………………15 CX20106功能特點………………………………………16 LED數(shù)碼管……………………………………………16 系統(tǒng)的特點………………………………………………18 硬件電路設計和PCB板的制作……………………………18 超聲波測距系統(tǒng)元器件清單………………………………18 汽車防撞系統(tǒng)實物制作……………………………………19第四章 軟件的設計………………………………………………21 軟件工作過程……………………………………………21 算法的軟件設計…………………………………………21 主程序流程圖……………………………………………21第五章 系統(tǒng)調(diào)試…………………………………………………24 硬件調(diào)試…………………………………………………24 軟件調(diào)試…………………………………………………24結論………………………………………………………………25參考文獻…………………………………………………………26致謝………………………………………………………………27附錄一……………………………………………………………29附錄二……………………………………………………………29附錄三……………………………………………………………30附錄四……………………………………………………………32前言曾幾何時，汽車對很多家庭來說是不敢想象的。 近幾年我國汽車保有量逐年增加，2009年的保有量為6300萬輛，2010年達到7400多 萬輛。 對于汽車數(shù)量的大副度攀升，盡管國家在公路設施上不斷地改進，但道路上的車輛仍然 還是越來越多，尤其在上下班時段完全避免不了公路上汽車擁擠的現(xiàn)狀。 針對汽車擁擠的現(xiàn)狀，設計一種反應快，穩(wěn)定性好而且經(jīng)濟實用的汽車防撞報警系統(tǒng)對當今現(xiàn)狀是勢在必行的。系統(tǒng)發(fā)出聲光報警，達到提醒司機防止撞車的目。在汽車倒車時，倒車雷達采用超聲波測距原理探測汽車尾部離障礙物的距離，當汽車尾部離障礙物的距離達到探測范圍時，倒車雷達通過數(shù)碼管實時動態(tài)顯示距離?，F(xiàn)在生產(chǎn)的中高檔小轎車大多數(shù)都配置有倒車雷達，而出于節(jié)省成本等方面的考慮，經(jīng)濟型小轎車、大客車等其他車輛都沒有配置倒車雷達。倒車雷達電路種類較多，本文介紹基于單片機控制的倒車雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用通用型單片機作為控制電路，方便系統(tǒng)功能擴展。第一章 課題簡介及其發(fā)展現(xiàn)狀1．1 課題研究現(xiàn)狀及其發(fā)展意義隨著社會經(jīng)濟發(fā)展的不斷進步，汽車的數(shù)量逐年增加，汽車擁擠的現(xiàn)狀不可避免， 而在汽車擁擠的情況下，惡性事故屢屢發(fā)生，時刻威脅著人們的安全。當 現(xiàn)代家庭充分的享受汽車帶來方便的同時，也為此付出了沉重的代價。面對當今這種現(xiàn)狀，設計出一種反應快，穩(wěn)定性好而且經(jīng)濟實用的 汽車防撞報警系統(tǒng)勢在必行。在大多情況 下，測量與障礙物之間的距離是不能夠接觸到障礙物的，在這種時候就會用到非接觸式 測量設備。因此超聲測距廣泛應用于當今生活中，特別是應用于超聲波測距方面。 與其它測距方式相比，超聲測距不受顏色、光線和電、磁場的影響，使他受到干擾 的可能大幅度減少。也 能夠測量處于黑暗、煙霧、有灰塵、電磁干擾等惡劣環(huán)境中的障礙物。1．2 汽車防撞系統(tǒng)的發(fā)展過程國際上對汽車防撞的研究開始于二十世紀六十年代，以德、美、日為代表的西方國 家內(nèi)開始研究，與眾多汽車制造廠商合作，制造出世界上第一批汽車防撞報警器。此外，報警器的干擾因素很多，在實驗室制造的樣機，對許多干擾因素考慮 不全面，使在實際得應用中，防撞效果并不讓眾多研究者滿意。使得制造出低成主本、高性能的汽車 防撞雷達成為可能。其中， 德國的汽車生產(chǎn)廠商奔馳公司和英國的電子生產(chǎn)廠商勞倫斯電子公司強強連和，成功研 制出了超聲波頻率為35G赫茲可報警距離為150米的汽車防撞報警雷達，系統(tǒng)能夠智能計 算出汽車與前方障礙物的距離和兩者之間的相對運行速度，并且根據(jù)自身行駛速度計算 出汽車與障礙物之間的安全距離，當汽車與障礙物之間或與前車之間的距離小于計算出 的安全距離時，預警系統(tǒng)便會發(fā)出聲音報警信號，提醒司機避開障礙物或者緊急停車。1．3 超聲波簡介眾所周知，當物體在振動的時候就能夠發(fā)出聲音。當聲波的振動頻率不在這個范圍時的聲音人類是聽不見的。由于超聲波具有方 向性好，抗干擾能力強，穿透能力強等優(yōu)點。 實際測試發(fā)現(xiàn),相同振幅下, 振動頻率和物體振動的能量是成正比的,當超聲波傳 播時,聲波振動頻率很高,物體的震動能量也很大。除此之外應用 超聲波還可以做很多方便現(xiàn)實生活的實用工具，本文介紹的汽車