【正文】 s one of them. The paper is based on the contents of the AT89C52 monolithic integrated circuit reverse collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration AT89C52 monolithic integrated circuit, AT89C52 monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems. The system used software and hardware integrated approach of a modular and multiuse characteristics. Keywords: Reversing crash； Ultrasonic module； 89C52 chip； Ranging 瓊州學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 目錄 第一章 引言 .................................................................................................................... 1 問題的提出及研究意義 該系統(tǒng)采用軟、硬件結(jié)合的方法，具有模塊化和多用化的特點(diǎn)。安全駕駛成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)，在這種情況下，各種汽車安全輔助工具應(yīng)運(yùn)而生，倒車防撞系統(tǒng)也是其中之一。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。對本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 2021 年度本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 基于單片機(jī)的倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電子信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 年 級： 2021 級 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 導(dǎo)師及職稱： 2021 年 1 月 2021 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate Microcontrollerbased collision warning system designed to reverse Department: College of Electronics and Information Engineering Major: Electronic Information Science and Technology Grade: 2021 Student’s Name:Chen Hai Student No.: 08406052028 Tutor: Zheng Xin Wu（ Technician） January,2021 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了 解瓊州學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 陳海 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）答辯委員會 (答辯小組 )成員名單 姓名 職稱 單位 備注 副教授 電子信息工程學(xué)院 主席（組長） 副教授 電子信息工程學(xué)院 組員 講師 電子信息工程學(xué)院 組員（兼秘書） 瓊州學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 摘 要 隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，汽車數(shù)量逐年增長，交通事故的頻繁發(fā)生，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大損失。 論文的內(nèi)容是基于 STC89C52 單片機(jī)倒車防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是利用超聲波的特點(diǎn)和 優(yōu)勢，將超聲波測距系統(tǒng)和 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合于一體，設(shè)計(jì)出一種基于 STC89C52單片機(jī)的倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 倒車防撞 ；超聲波模塊； 89C52 芯片；測距 瓊州學(xué)院本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) ABSTRACT Along with social progress, economic development and improvement of living standards, growing year by year the number of cars, traffic accidents have occurred frequently, to people39。 1 第二章 系統(tǒng)方案論證 ...................................................................................................... 3 總體方案設(shè)計(jì) 3 各模塊方案論證及比較 3 第三章 基本原理 ............................................................................................................. 5 超聲波傳感器 5 超聲波測距的原理 5 測量盲區(qū) 6 第四章 硬件系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) ............................................................................................ 7 硬件總設(shè)計(jì)電路 8 超聲波換能器 8 芯片 CD4069 9 超聲波接收電路 10 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................... 14 測距單元軟件設(shè)計(jì) 由于這些低速行駛的車輛與其它車輛非常接近，駕駛員的視野頗受限制，碰撞和拖掛的事故時(shí)有發(fā)生，在夜間時(shí)則更顯突出 ,汽車防撞已成為許多車主關(guān)注的話題。其中由于倒車事故發(fā)生的頻率高，已引起了社會和交通部門的高度重視。而倒車事故給車主帶來許多麻煩，不僅經(jīng)濟(jì)上，更有人身傷害，例如撞上別人的車，如果傷及兒童更是不堪設(shè)想。 設(shè)計(jì)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，利用超聲波測距法設(shè)計(jì)的一種倒車防撞報(bào)警系統(tǒng) ，很大程度上解決了倒車難問題，同時(shí)為汽車自動駕駛的研究應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。近年來，隨著單片機(jī)技術(shù)在各 領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，使得由單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用裝置更加靈活、穩(wěn)定。 眾所周知，關(guān)于超聲波的研究最初起始于 1876 年，這是人類首次有效產(chǎn)生的高頻聲波，這些年來，隨著超聲波技術(shù)的不斷深入，再加上其具有高精度、無損、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，超聲波的應(yīng)用變得越來越普及，多年來已在一些領(lǐng)域得到應(yīng)用。而用于汽車防撞卻是近年的事情?，F(xiàn)代的超聲波傳感器 不同以往的是在結(jié)構(gòu)上采用了完全封閉形式，它將其換能部分和外界完全隔開，并采用了抗銹材料作為外殼，這樣才有可能符合汽車電器所要求的諸如防潮，淋雨，防塵燈較為苛刻的耐候性指標(biāo)。除了，具備優(yōu)良的硬件系統(tǒng)以外，還需要通過軟件的數(shù)字智能甄別篩選，方能過濾這些干擾信號，只有近年來隨著微電子技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的小型價(jià)廉的微電腦才能夠到這些要求。 國內(nèi)近幾年也相繼出現(xiàn)了許多數(shù)字式超聲波儀器和分析系統(tǒng)。 瓊州學(xué)院本科畢 業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 3 第二章 系統(tǒng)方案論證 本章主要根據(jù) 倒車防撞裝置 所實(shí)現(xiàn)的功能討論其可行方案，并就它們的可行性進(jìn)行比較分析以選出最合適的設(shè)計(jì) 方案。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 21所示。利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測。 方案二：選用激光測距傳感器。經(jīng)目標(biāo)反 射后激光向各方向散射。激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時(shí)間，因?yàn)楣馑偬臁? 方案三：選用超聲波傳感器。超 聲波測距傳感器的優(yōu)點(diǎn)是比較耐臟污，即使傳感器上有塵土，只要沒有堵死就可以測量。從安全性、成本、方向性、耐污性等各方面綜合考慮，超聲波傳感器更符合 汽車倒車防撞裝置的要求。使用三位數(shù)碼管動態(tài)顯示，其價(jià)格便宜，但功耗較大。液晶顯示可以顯示英文、字符、數(shù)字以及圖形，通過單片機(jī)控制驅(qū)動，串行輸出。本設(shè)計(jì) 選用 LCD 液晶顯示 。為了以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超生波和接收超聲波。超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器，但一個(gè)超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。 超聲波發(fā)生器可以分為兩類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。 超聲波測距的原理 由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播距離遠(yuǎn)，因而超聲波可以用于距離的測量。超聲波測距的原理一般采用渡越時(shí)間法，首先測出超聲波從發(fā)射到遇到障礙物返回所經(jīng)歷的時(shí)間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離。因?yàn)槌暡ㄔ?標(biāo)準(zhǔn)空氣中的傳播速度為 米 /秒，由單片機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，單片機(jī)使用 晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達(dá)到毫米級。 利用超聲波的這種特性 ， 采用時(shí)間差值檢測法 (常稱渡越時(shí)間檢測法 )進(jìn)行距離的測量 。 其中 C為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度 (m/s)。 如果環(huán)境溫度變化顯著 ， 必須考慮溫度補(bǔ)償?shù)膯栴} 。 C)的關(guān)系可以表示為 ： TC 6 0 7 3 1 ?? 測量盲區(qū) 在以傳感器脈沖反射方式工作的情況下，電壓很高的發(fā)射電脈沖在激勵傳感器的同時(shí)也進(jìn)入接收部分。不同 的檢測儀阻塞程度不一樣。由于發(fā)射聲脈沖自身有一定的寬度，加上放大器有阻塞問題，在靠近發(fā)射脈沖一段時(shí)間范圍內(nèi)，所要求發(fā)現(xiàn)的缺陷往往不能被發(fā)現(xiàn)，這段距離，稱為盲區(qū)，具體分析如下：當(dāng)發(fā)射超聲波時(shí)，發(fā)射信號雖然只維持一個(gè)極短時(shí)間，但停止施加發(fā)射信號后，探頭上還存在一定余振（由于機(jī)械慣性作用）。當(dāng)反射面離探頭愈來愈遠(yuǎn)，接收和發(fā)射信號相隔時(shí)間愈來愈長，其幅值也愈來愈小。為保證一定的信噪比，接收信號幅值需達(dá)到規(guī)定的閾值 Vm ，亦即接收信號的幅值必須大于這一閾值才能使接受放大器有輸入信號。 當(dāng)單片機(jī)輸出一定頻率的超聲波驅(qū)動信號，從而使超聲波發(fā)射頭工作，超聲波在向外界發(fā)送獨(dú)立的超聲波信號時(shí)，如遇到障礙物，所發(fā)射的超聲波信號便會返回，返回的超聲波信號被超聲波接收頭接收，經(jīng)過能量的變換后由超聲波的電磁信號轉(zhuǎn)換為可以為電路使用的電平脈沖頻率信號，輸入到單片機(jī) AT89C52進(jìn)行處理?？傠娐穲D如圖 41所示： 圖 41 硬件總設(shè)計(jì) 第四章 硬件的系統(tǒng)電 路設(shè)計(jì) 8 超聲波發(fā)射電路 發(fā)射電路主要由反向器 CD4069和超聲波換能 器構(gòu)成，單片機(jī) 40KHZ方波信號一路經(jīng)一級反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩極反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極，用這種推挽形式將方波信號加到超聲波換能器兩端可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。上拉電阻 R5和 R6一方面可以提高反向器 CD4069輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振