【正文】 研究內(nèi)容： 超聲波 倒車?yán)走_(dá)的作用和原理，基于 微處理器控制的超聲波測距系統(tǒng) ,由微處理器控制時(shí)間計(jì)數(shù) ,計(jì)算超聲波自發(fā)射至接收的往返時(shí)間 ,利用聲波在空氣中的傳輸速度 ,從而得到實(shí)測距離 ,并根據(jù)障礙物與車尾的距離遠(yuǎn)近情況發(fā)出報(bào)警等級(jí) 。系統(tǒng)安裝的液晶顯示器 可以直觀的顯示溫度和距離，給駕駛員提供了方便。 主要介紹以 AT89C2051 單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化的數(shù)字顯示超聲波測距倒車?yán)走_(dá)。 了解超聲波測距倒車?yán)走_(dá)的基本原理和工作原理圖。 超聲波倒車?yán)走_(dá)的硬件設(shè)計(jì)，各部分的功 能。 參考相關(guān)文獻(xiàn)，利用網(wǎng)絡(luò)這個(gè)巨大的資源庫來獲取所寫論文的資料，通過運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)對(duì)所寫內(nèi)容行總結(jié)歸納。s Applications to Cavity Thickness Monitoring, Doctor39。這些事故常常給駕駛員的生命和財(cái)產(chǎn)帶來不可估量的危害， 針對(duì)這種情況，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，超聲波檢測是最為常見的一種距離檢測方法，本文介紹的就是利用超聲波測距設(shè)計(jì)的一種倒車?yán)走_(dá) 。當(dāng)前，由于超聲 波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量。駕駛員只需坐在駕駛室就能做到心里有數(shù)，極大的提高了泊車和倒車時(shí)的安全和效率。 Ultrasonic。 Ranging 目 錄 前 言 ...................................................................... 1 第一章 超聲波測距原理 ...................................................... 3 超聲波測距的基本原理 ........................................... 3 超聲波的簡介 ................................................ 4 超聲波測距的應(yīng)用 ............................................ 4 超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)工作原理 ..................................... 5 超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)工作原理 .................................. 5 第二章 超聲波倒車?yán)走_(dá)的芯片選擇 ............................................ 6 第三章 超聲波倒車?yán)走_(dá)硬件設(shè)計(jì) .............................................. 8 超聲波倒車?yán)走_(dá)的工作原理 ....................................... 8 超聲波發(fā)射電路 ................................................. 8 超聲波接收電路 ................................................. 9 聲光報(bào)警電路 .................................................. 10 顯示電路 ...................................................... 11 第四章 超聲波倒車?yán)走_(dá)軟件設(shè)計(jì) ............................................. 12 系統(tǒng)程序的設(shè) 計(jì) ................................................ 12 超聲波倒車?yán)走_(dá)的算法設(shè)計(jì) ...................................... 13 計(jì)算超聲波的傳播時(shí)間 ....................................... 13 主程序 ..................................................... 13 超聲波發(fā)生子程序 ........................................... 19 超聲波接收中斷程序 ......................................... 19 顯示子程序 ................................................. 20 結(jié) 束 語 ................................................................... 21 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................ 22 致 謝 ..................................................................... 23 1 前 言 據(jù)美國的最新統(tǒng)計(jì)表明 ，因各種原因造成的車輛碰撞追尾事故占公路交通事故總量的90%左右。隨著我國公路等級(jí)的不斷提高，特別是高速公路的飛速發(fā)展，汽車的行駛速度越來越快，車流量也越來越大，汽車碰撞事故 就 越來越多 。 。在上述諸多因素中，人為因素是造成汽車碰撞的主要原因。 汽車 防 撞技術(shù)首先需要解決的問題是汽車之間的安全距離。如何測定汽車之間的安全距離呢？目前一般采用的技術(shù)有三種：超聲波測距；微波雷達(dá)測距；激光測 距。通過感應(yīng)裝置發(fā)生超聲波，然后通過反射回來的超聲波判斷前方是否有障礙物，以及障礙物的距離、大小、方向、形狀等。 通常的倒車?yán)走_(dá)主要由感應(yīng)器（探頭）、主機(jī)、顯示設(shè)備等三部分組成。感應(yīng)器裝在后保險(xiǎn)杠上，以角 45 度輻射，檢測目標(biāo)， 能探索到那些低于保險(xiǎn)杠而駕駛員從后窗又難以看見的障礙物并報(bào)警，如花壇、蹲在車后玩耍的兒童等；顯示設(shè)備裝在儀表板上，提醒駕駛員汽車距后面物體還有多少距離，到危險(xiǎn)距離時(shí)，蜂鳴器就開始鳴叫，提示駕駛員停車。粘貼式感應(yīng)器后有 1層膠，可直接粘在后保險(xiǎn)杠上；鉆孔式感應(yīng)器是在保險(xiǎn)杠上鉆一個(gè)洞，然后把感應(yīng)器嵌進(jìn)去；懸掛式感應(yīng)器主要用于載貨車。數(shù)字式顯示設(shè)備是一只如傳呼機(jī)大小的盒子，安裝在駕駛臺(tái)上，直接有數(shù) 字表示汽車與后面物體的距離，并可精確到 1厘米，讓駕駛員一目了然。 第一代的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)是轟鳴器。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。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 米；紅色代表危險(xiǎn)距離，表示離障礙物只有不到 米的距離，必須停止倒車。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的障礙物的距離。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。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)。 第五代倒車?yán)走_(dá)是專門為高檔轎車生產(chǎn)的，它的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)的發(fā)展實(shí)際上已經(jīng)融入了整車的設(shè)計(jì)，隨著技術(shù)的成熟，價(jià)格的降低，倒車?yán)走_(dá)將會(huì)逐漸普及成為標(biāo)準(zhǔn)配置。由此可見，超聲波測距原理與雷達(dá)原理是一樣的。 圖 1為原理圖 ?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：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。它們所產(chǎn)生的超聲波頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。 壓電式超聲波發(fā)生器原理 壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。當(dāng)它的 兩極外加脈沖信號(hào)頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì) 發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。 定時(shí)器 控制 計(jì)時(shí)器 調(diào)制器 振蕩器 顯示器 接收檢驗(yàn) 電聲換能器 聲電換能器 障 礙 物 4 超聲波 的簡介 超聲波簡單的說就是音頻超過了人類耳朵能夠聽到的范圍 .一般而言是指聲音超過20KHz 以上時(shí) ,稱之為超聲波 .與光波不同 ,超聲波是一種彈性機(jī)械波 ,它可以在氣體、液體、固體中傳播。理論上，在 13℃的海水里聲音的傳播速度為 15OOm/s。聲音在 25℃空氣中傳播速度的理論值為344m/s，這個(gè)速度在 0℃時(shí)降為 334m/s。溫度是和其他常數(shù)一樣決定聲音速度的第二因素。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時(shí)間，即 可求得距離，這就是超聲波測距系統(tǒng)的機(jī)理 。 設(shè)計(jì)為了能測量汽車不同位置障礙物距離，設(shè)計(jì)成多傳感器測距。 圖 2 超聲波通道工作時(shí)序 5 超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)工作原理 倒車?yán)走_(dá)只 需要在汽車倒車時(shí)工作，為駕駛員提供汽車后方的信息。在許多測距方法中，脈沖測距法只需要測量超聲波在測量點(diǎn)與目標(biāo)間的往返時(shí)間，實(shí)現(xiàn)簡單，因此本系統(tǒng)采用了 這 種方法。 圖 3 系統(tǒng)工作原理框圖