摘要
本文的内容是基于超声波测距的汽车倒车雷达系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52RC单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52RC单片机的汽车倒车雷达系统。本系统采用软硬件结合的方法，包括电源模块、单片机及显示模块、报警模块、超声波发射与接收模块，具有模块化和多功能化的特点。该设计的原理是超声波发射器发射一连串超声波，遇到障碍物后反射回来，由超声波接收器接收，只要能计算出超声波从发射到接收的时间，就可以通过计算子程序得出汽车与障碍物的距离，当距离小于报警距离时，发出相应的声光报警。
论文概述了汽车倒车雷达系统的发展及基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。对于系统的一些主要参数进行了讨论，并且在介绍超声波测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。通过多种设计方案比较，得出了最佳设计方案，并对系统各个设计单元的原理进行了介绍。对组成各系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。论文介绍了系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。
关键词：汽车倒车雷达系统；STC89C52RC；超声波测距
AUTOMOBILE-REVERSING RADAR SYSTEM
Abstract
The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration STC89C52RC monolithic integrated circuit,including power supply module, SCM and display module, alarm module, ultrasonic transmitting and receiving modules, STC89C52RC monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems.The design principle of ultrasonic launcher is a series of ultrasonic, encounter obstacles reflected, by the ultrasonic receiver, as long as you can calculate the ultrasonic from transmitting to receiving time, calculation and program can be used cars and obstacle distance, when the distance is less than the alarm distance, sends out the corresponding sound and light alarm.
The paper outlines the development and the basic principles of ultrasound tests on the principles and characteristics of ultrasound sensors. Some of the main parameters for the system were discussed, and introducing ultrasonic ranging system functions basic, the overall composition of the system. Through multiple design comparison, the best designed program drawn, and various system design modules principles introduced. On the composition of the system circuit chip introduced and elaborated the principles of their work. Papers introduced system software architecture, through programming to achieve system function.
Keywords: Automobile-reversing radar system ;STC89C52RC; Ultrasonic ranging
目录
摘要...................................................................... I AUTOMOBILE-REVERSING RADAR SYSTEM ........................................ II 1 概述.. (1)
1.1国内外研究现状简述 (1)
1.2设计的目的和意义 (2)
1.3设计的任务和要求 (3)
1.3.1.设计任务 (3)
1.3.2设计的技术要求 (3)
2 课题的方案设计与论证 (4)
2.1方案比较 (4)
2.2系统整体方案设计 (5)
2.3系统整体方案的论证 (6)
3  超声波测距的原理 (8)
3.1超声波测距的原理 (8)
3.2发射接收时间对测量精度的影响分析 (8)
3.3当地声速对测量精度的影响分析 (9)
3.4测量盲区 (9)
4 系统硬件设计 (10)
4.1系统设计 (10)
4.2芯片STC89C52RC介绍 (11)
4.3超声波传感器 (14)
4.4超声波测距模块HC-SR04 (15)
4.4.1、HC-SR04的产品特点： (15)
4.4.2、HC-SR04的电气参数： (15)
4.4.3、超声波时序图： (17)
4.5系统硬件电路的设计 (17)
4.5.1 显示电路的设计 (18)
4.5.2 报警电路设计 (19)
4.5.3 电源电路设计 (20)
4.5.4超声波接收电路设计 (20)
4.5.5超声波发射电路的设计 (21)
5 系统软件设计 (24)
5.1超声波测距算法的程序设计 (24)
5.2主程序设计及其流程图 (26)
5.3超声波发送及接收程序 (28)
5.4程序清单 (29)
总结 (36)
致谢 (38)汽车可视倒车雷达
参考文献 (39)
附录1 硬件原理图 (40)
附录2 实物图 (41)
1 概述
1.1 国内外研究现状简述
汽车倒车雷达在车挂倒挡时开始工作，由探头、主机、显示器和报警器四部分构成，探头可以根据需要
安装不同的数量，目前比较常见的是4探头(安装于后保险杠上)和6探头(2前4后)的；除一般的放置位置外，显示器也可以替代原来的后视镜并兼顾这两种功能，它可以显示多种信息。例如障碍物相对于车的距离、角度和车内外温度等(视雷达档次而定)。以4探头液晶显示屏的奥迪倒车雷达为例，它最远可以探测到1．96m 外的障碍物，并可以显示出是由哪个探头探测到的，如果两个探头同时探测到障碍物，则会以离车最近的障碍物为准，有些显示器上还带有“车载免提功能”，其内有扬声器和麦克风，可以进行录音和放音。倒车雷达的提示方法也可以分为数码显示、声音提示和语音提示等，以博视雷达为例，其背光可通过三变换来警告危急程度，声音提示则会通过急促程度的不同告诉驾驶员及时停车．有些雷达还特别为喜欢安静的驾驶员设置了静音开关。倒车雷达的接收方式可以分为有线式和无线式两种，无线接收方式显然更省事，不必“走线”而拆装车内的原有装饰，也不受车型、车长等因素的影响，其价格自然也略高些。国外汽车倒车雷达预警系统早期大多采用红外线的发射与接收原理，不属于雷达产品，最大的缺点是红外线易受干扰，整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态，另外对深黑粗糙表面物体的反应也较差。但更糟糕的是，无论是红外线发射器或接收器，只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖，系统就会失效。最近在欧美出现的一种电磁感应倒车雷达。在线路上套上一个环型的感应圈，该感应圈放置在车后的保险杠内侧，从车外完全看不出有此装置。以感应车后是否有障碍物。此种装置价格中等，并且完全隐密，但可惜的是，安装时必须卸下保险杠，而且只能探测动态物品，当车在后退行进时，可探测到物体，但车一旦停止后退行进，则任何物体都不被认可。换言之，如有任何物品贴在后保险杠，当车一旦停下再启动后，此装置并不会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠，此车不能再后退
等。德国大众公司已经将超声波测距技术应用在倒车雷达上，并且具有前视和后视功能，采用自举升压的方式驱动8路超声波传感器。
日本、美国和欧洲等国的大汽车公司都投入了相当的人力、物力，采用先进的毫米波雷达、CCD摄像机、GPS和高档微机等制成安全预警系统，使用在其所开发的高级汽车上。据海外媒体报道，戴姆勒-克莱斯勒公司日前成功开发出供商用车使用的电子刹