文档介绍：超声波倒车雷达系统的设计
摘要
随着我国汽车产量的高速发展,尤其是近几年来,我国开始进入私家车时代,汽车的数量逐年增加,汽车驾驶员越来越担心车的安全了,其中倒车就是一个典型。为了降低汽车倒车时的碰撞事故,本文研究了基于超声波的超声测距倒车雷达。本文设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计开发的。该系统将微计算机技术与超声波的测距技术,传感器技术等相结合,以AT89C51单片机作为核心处理器,包括单片机中心控制处理模块,超声波发送模块,超声波接收模块,数码管显示模块以及报警模块,实现了汽车倒车雷达系统的超声测距,并根据障碍物与车尾距离远近发出报警。经实验检验,该系统运行稳定,效果良好。
关键词:超声波测距 AT89C51 倒车
1 绪论
倒车雷达又称泊车辅助系统,是汽车泊车安全辅助装置,能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况, 解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了安全性。超声波测距由于其能够进行非接触测量和相对较高的测量精度, 越来越被人们所重视。超声波倒车雷达系统一般由超声波传感器、控制器和显示器等部分组成,现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时, 启动倒车雷达,在控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的发送超声波, 遇到障碍物,产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理, 判断出障碍物的位置,由显示器显示距离并发出警示信号,得到及时警示。
2 总体设计方案
超声波发射键盘控制单片超声波接收放大比较机 LED 数码管显示
图 2-1 倒车雷达系统总框图
该设计是基于 AT89C51 的超声信号检测的。因此初步计划实在室内小范围的测试,限定在米左右。单片机(AT89C51)发出短暂的 40KHz 信号,反射后的超声波经超声波接收器作为系统的输入,锁相环对此型号进行技术判断后,把相应的计算结果送到 LED 显示电路显示,本进行声光报警
最终达到对回波进行放大检测,产生一个单片机(AT89C51)能够识别的中断信号作为回波到达的标志。
超声波测距
超声波测距原理
超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波, 从而测出发射和接收回波的时间差 t,然后求出距离 S=Ct/2,式中的 C 为超声波波速。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理。图 2-2 即为超声波测距的具体流程图。
定时器调制器振荡器电声换能器控制计时器显示器

声波的传播速度主要受空气密度所的影响,空气的密度越高则超声波的传播速度就越快,而空气的密度又与温度有着密切的关系。由此可见,测量精度与温度有着直接的关系,采用 DS18B20 温度传感器,对外界温度进行测量, 并在软件中实现温度补偿。
超声波传感器
超声波传感器原理及结构
传感器的主要组成部分是压电晶片。当压电晶片受发射电脉冲激励后产生振动,即可发射声脉冲,是逆压电效应。当超声波作用于晶片