汽車倒車雷達系統設計(已修改)

　

【正文】 摘 要伴隨著我國汽車行業的高速發展，特別是近幾年來，開始進入私家車時代，汽車的數量正在逐步增加，造成交通越來越擁擠。駕駛員開始越來越擔心行車安全，其中倒車最為典型。同時汽車駕駛員中非職業汽車駕駛員的比例也在逐年增加。在公路、街道、停車場、車庫等擁擠狹窄的地方倒車時，駕駛員既要前瞻，又要后顧，稍微不小心就會發生追尾事件。據相關統計調查表明：七分之一的汽車碰撞事故是因汽車倒車時汽車的后視能力不足造成的。本文設計的倒車雷達系統就是針對汽車倒車時人無法目測車尾與障礙物的距離而設計的距離顯示系統。 本系統是將微計算機技術與超聲波的測距技術、傳感器技術、單片機技術等相結合，可以檢測到汽車倒車時障礙物與車尾的距離，通過液晶顯示屏顯示距離，并根據實際距離發出報警等級。駕駛員只要在駕駛室里就能做到心中有數，極大的提高了停車和倒車時的安全和效率。本設計主要由超聲波發射、接收電路、單片機處理模塊、LED數碼顯示以及聲光報警等部分組成,在論文中主要介紹了系統的硬件設計部分，其次就是對超聲波測距的原理及方法也做了較為詳細的介紹。論文首先描述本設計的整體思路，然后介紹各個部分設計中的細節問題。~。 關鍵詞：超聲波倒車雷達 距離顯示 單片機26 / 30目 錄1 緒論 1 倒車雷達的產生背景 1 設計的意義及要求 1 倒車雷達的發展史 2 論文的結構組成 32 倒車雷達的總體設計方案 4 4 超聲波測距原理 4 測量與控制方法 5 5 測量盲區 6 超聲波傳感器 6 超聲波傳感器原理及結構 6 超聲波傳感器的應用 73 硬件設計 8 超聲波發射電路 8 超聲波接收電路 9 10 超聲波顯示及控制部分電路 10 對AT89C51的描述及其功能特性 10 AT89C51 單片機的原理及工作特點 11 12 12 13 溫度測量電路 144軟件設計 16 軟件設計的要求 17 超聲波測距的算法設計 17 主程序 18 19 顯示子程序和報警子程序 20 報警刷新程序 21總結 23致謝 24參考文獻 25附錄1：系統總電路 26附錄2：部分程序 271 緒論隨著現代社會的飛速發展，汽車這一交通工具正在為越來越多的人所使用，但是隨之而來的問題也顯而易見，那就是隨著車輛的增多，交通事故的頻繁發生，由此導致的人員傷亡和財產損失數目驚人。對于公路交通事故的分析表明，八成以上的車禍事由于駕駛員反應不及所引起的，超過六成的車輛相撞屬于追尾相撞，其余則屬于側面相撞。奔馳汽車公司對各類交通事故的研究表明：若駕駛員能夠提早一秒意識到有事故危險并采取相應的正確措施，則絕大多數的交通事故都可以避免。因此，大力研究開發如汽車防撞裝置等主動式汽車輔助安全裝置，減少駕駛員的負擔和判斷錯誤，對于提高交通安全將起到重要的作用。顯然，此類產品的研究開發具有極大的實現意義和廣闊的應用前景。 倒車雷達的產生背景倒車雷達又稱泊車輔助系統，是汽車泊車安全輔助裝置，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，提高了安全性。超聲波測距由于其能夠進行非接觸測量和相對較高的測量精度，越來越被人們所重視。就目前形勢來看，汽車市場的快速發展將帶動倒車雷達市場的繁榮。國內倒車雷達主流市場已經開始有進口高檔汽車向中低檔汽車發展。技術上向著單芯片功能成靈敏度更高、可視化發展，設備趨于小型化 、人性化、智能化等方 向發展。由此可見，超聲波汽車倒車雷達系統將會在人類今后的生活中扮演越來 越重的角色，為人類的發展作出重要貢獻。 設計的意義及要求 隨著汽車的迅速增加，停車難已經是不爭的事實，狹小的停車場地常常令有車一族無所適從，稍不慎，則闖禍，很不方便。雖然每輛車都有后視鏡，但不可避免的 都存在一 個后視 盲區。 倒車雷 達是汽車 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駕駛車輛周圍障礙物的情況，解除了駕駛員倒車時前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了使用死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。倒車雷達的廣泛使用是迫在眉睫的，是當今汽車必不可少的設備。 倒車雷達的發展史通常，倒車雷達由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。倒車雷達一般采用超聲波測距原理，在控制器的控制下，由傳感器發射超聲波信號，當遇到障礙物時，產生回波信號，傳感器接收到回波信號后經控制器進行數據處理、判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發出其他警示信號，得到及時警示，從而使駕駛者倒車時做到心中有數，使倒車變得更輕松。在幾年的時間里，隨著技術發展和用戶需求的變化，倒車雷達經過了大致六代的發展。 第一代：倒車時通過喇叭提醒 。“倒車請注意”！想必不少人還記得這種聲音，這就是倒車雷達的第一代產品，現在只有小部分商用車還在使用。只要司機掛上倒檔，它就會響起，提醒周圍的人注意。從某種意義上說，它對司機并沒有直接的幫助，不是真正的倒車雷達。 價格便宜，基本屬于淘汰產品。 第二代：采用蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。這是倒車雷達系統的真正開始。倒車時，蜂鳴器就會開始工作。蜂鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。但沒有語音提示，也沒有距離顯示，雖然司機知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠，對駕駛員幫助不大。 第三代：數碼波段顯示具體距離或者距離范圍。這代產品比第二代進步很多，可以顯示車后障礙物離車體的距離。如果是物體，；如果是人。這一代產品有兩種顯示方式，數碼顯示產品顯示距離數字，而波段顯示產品由三種顏色來區別：綠色代表安全距離，；黃色代表警告距離，；紅色代表危險距離，必須停止倒車。 第三代產品把數碼和波段組合在一起，但比較實用，但安裝在車內不太美觀。 第四代：液晶熒屏動態顯示。這一代產品有一個質的飛躍，特別是屏幕顯示開始出現動態顯示系統。不用掛倒檔，只要發動汽車，顯示器上就會出現汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離，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。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，所以誤報也較多。 第五代：魔幻鏡倒車雷達。結合了前幾代產品的優點，采用了最新仿生超聲雷達技術，配以高速電腦控制，可全天候準確地測知2米以內的障礙物，并以不同等級的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、倒車雷達、免提電話、溫度顯示和車內空氣污染顯示等多項功能整合在一起，并設計了語音功能。因為其外形就是一塊倒車鏡，所以可以不占用車內空間，直接安裝在車內后視鏡的位置。而且顏色款式多樣，可以按照個人需求和車內裝飾選配。 第六代：整合影音系統。它在第五代產品的基礎上新增了很多功能，屬于第六代產品，是專門為高檔轎車生產的。從外觀上來看，這套系統比第五代產品更為精致典雅；從功能上來看，它除了具備第五代產品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統，可以在顯示器上觀看DVD影像。 目前市場上倒車雷達品牌多達二十幾種，價格從上百元到一兩千元不等，選購倒車雷達可以從如下方面考慮：功能、性能、外觀、質量