智能行车超声雷达设计

 2022-10-18 10:10

论文总字数:20021字

摘 要

随着我国经济的腾飞,经济水平、基础工业、科技文化得到了极大的发展,汽车再也不是少数人的专利,普通人家拥有汽车也变得越来越平常,但同时由于车辆的快速增多,导致泊车和倒车引发的交通事故也越来越多,人们的财产与人身安全受到了严重威胁。因此,社会上急需要一种产品来帮助人们能够避免这种情况的发生。所以便出现了倒车雷达,来帮助司机进行倒车。倒车雷达又有一个直观易于理解的名字,即倒车防撞雷达。这是一种汽车进行倒车和泊车的辅助仪器,当汽车进入警戒区域时可以通过声音或者图像等方式来告诉司机周围情况。本设计主要以STC89C52单片机芯片为核心,并由超声波传感器、控制器和显示器三个部分构成。首先通过超声波发射器发射信号,信号经过物体又反射回来并被超声波接收器接收,记录下信号从发射到接收所经历的时间,之后根据算法算出与物体间的距离,并显示出来。其次判断是否需要声音报警。这样不仅结束了驾驶员在倒车和泊车时要左顾右盼、前视后看的麻烦,还可以使驾驶员可以集中注意力观察前方和路边状况,大大的降低了事故发生的可能性,具有深刻意义。

关键词:倒车雷达;接收信号;超声波测距;声音报警

Design of Intelligent Driving Ultrasound Radar

Abstract

With China's economic take-off, economic level, the construction of basic industry, science and technology culture got great development, the car is no longer a few patents, ordinary households owning a car is becoming more and more common, but at the same time as a result of rapid increase of vehicles, parking and reversing caused by traffic accident more and more, people's property and personal safety is threatened. Therefore, there is an urgent need for a product to help people avoid this situation. So the reversing radar that helps drivers to reverse or park comes into being. Reversing radar has an intuitive and easy to understand the name, namely reversing anti-collision radar. This is an auxiliary instrument for reversing and parking. When the car enters the warning area, it can tell the driver the surrounding situation by sound or image. This design is mainly based on STC89C52 single chip microcomputer chip as the core, and consists of ultrasonic sensor, controller and display three parts. First, the ultrasonic transmitter is used to transmit signals, which are reflected by the object and then received by the ultrasonic receiver. The time between the signal transmitting and receiving is recorded, and then the distance between the signal and the object is calculated according to the algorithm to determine whether the sound alarm is needed. This not only ends the trouble that drivers have to look left and right, forward and back when reversing and parking, but also enables drivers to focus their attention on the front and roadside conditions, greatly reducing the possibility of accidents, which has profound significance.

Key words: Reversing Radar,Received signal,Ultrasonic ranging,Sound alarm

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 课题设计背景及意义 1

1.2 课题设计的设计思路和研究范围 2

1.3 课题设计任务及要求 2

第二章 总体方案论证 3

2.1 硬件电路选择 3

2.1.1 处理器的选择 3

2.1.2 各测距传感器选择 3

2.1.3 报警器的选择 4

2.1.4 显示器的选择 4

2.2 软件部分选择 4

第三章 系统硬件部分设计 5

3.1 单片机控制系统及显示电路 5

3.1.1 STC89C52芯片概述 5

3.1.2 数码管的特性描述及显示原理 6

3.2 超声波发射电路 6

3.3 超声波接收电路 7

3.4 时钟电路 8

3.5 复位电路模块图 9

3.6 报警模块 9

第四章 系统软件设计 10

4.1 超声波测距器测距算法设计 10

4.2 工作流程图 10

4.3 超声波检测工作流程图 12

第五章 系统调试与运行结果分析 13

5.1 调试与运行 13

5.2 运行结果分析 14

致 谢 16

参考文献(References) 17

附 录 18

第一章 引 言

1.1 课题设计背景及意义

现代社会中,经济与科技水平在快速的发展,对人们的生活也产生了极大的影响,而汽车开始不再是上层社会的标配,家家户户基本上都拥有了属于自己的汽车,给我们的生活出行带来了极大的便利。由于汽车的不断普及,因倒车和泊车等人为因素而产生的碰撞问题和事故也日益突出,给人们的出行安全带来了极大的威胁。因此,如何提高倒车和泊车的安全性能,增强汽车的后视能力成为这些年大家研究的重点。

倒车雷达,即“倒车防撞雷达”,又称为“泊车辅助装置”,主要由以下三部分组成,即超声波传感器、显示器和控制器。它的设计原理非常简单,根据蝙蝠能够在夜间快速的飞行而又非常稳健安全的原理设计而成。它是汽车倒车安全中非常重要的辅助装置。目前测量距离一般采用波在介质中的传播速度和时间的关系进行测量和计算。超声波是一种声波,频率大于20000hz,由于它能量较为聚集,具有极强的穿透能力和传输能力,因此超声波被广泛地应用于距离的测量和其它测量,如超声波探伤、超声波物位测量等。在本设计中我们是通过发射超声波信号,然后信号遇到障碍物后返回接收,最后根据测量时间和超声波在空气中的传播速度来测量距离,并最终决定是否报警。

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