STC89C51单片机超声波测距汽车防撞报警系统设计+电路图

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毕业论文

摘要.I

AbstractII

目录.III

图清单.IV

表清单.IV

1绪论.1

1.1选题背景.1

1.2国内外研究状况.1

2超声波基本发展史及基本原理..4

2.1超声波基本发展史..4

2.2超声波测距原理5

3系统设计及选型..7

3.1设计要求.7

3.2硬件选型7

4系统硬件设计.11

4.1单片机模块11

4.2超声波测距模块.12

4.3测温模块.13

4.4报警电路模块..14

4.5显示电路.14

4.6按键设定模块..15

5系统软件设计.17

5.1主程序流程框图..17

6总结..19

参考文献.20

致谢21
1 绪论1.1 选题背景国民经济水平在不断地提高，人们也越来越追求享受，越来越多的人们为了生活、工作的方便都会选择以车代步，在大马路上的车流量也越来越多，交通事故发生的频率也在增加，这给人们的生命财产安全带来了巨大的损失。人们越来越关注行车的安全，汽车防撞报警系统是特别被人们所重视的，这系统可以帮助驾驶员及时了解四周的环境，在一定程度上可减少车辆的撞伤和划伤。本文介绍的超声波测距汽车防撞报警系统是利用超声波在遇到障碍物时能够反射且发射与反射所用的时间是一样的原理再利用单片机的计时功能进行计时来进行测量的，这与现在市面上流通的倒车雷达所使用的方法和原理是一致的，都是可以在汽车倒车时的起到辅助作用的装置。但是本设计在基于超声波测距的原理上，还加上温度补偿功能用以修正超声波因为温度的影响而导致不同的传播速度，这使得测量距离的结果更为准确。本文介绍的超声波汽车防撞报警系统在实现精度较高的基础上不仅实用，性能稳定，而且花费的成本低。本系统实现的主要功能如下：用电源给系统供电，系统的液晶显示屏会显现当前的温度和设定的安全距离；按下S3开始键，此功能键等同于驾驶员挂上汽车的倒车档，系统开始工作即超声波模块开始工作，单片机根据当前的温度以及超声波的发射、反射的时间差来进行测量当前车与障碍物的距离；程序设定的默认安全距离为 50cm，当开始测量时蜂鸣器开始工作发出不同频率的警报声，当测量的结果小于 50cm 时，蜂鸣器会发出非常急促的报警声来告诉司机此时的距离已小于当前设定的安全距离，需非常注意；同时可以根据车形状的大小重新设定安全距离。本设计在驾驶员进行倒车时，因为通过液晶显示屏显示距离并以警报声加以提醒，可优先的避免因为驾驶员的视野盲区而导致不必要的擦伤和碰撞，在一定程度上能够保证司机的人身安全和车的财产安全。1.2 国内外研究状况2000年初，倒车雷达已经开始出现在中国市场。从技术的起步到现在的成熟，倒车雷达从刚开始仅仅用在高端车上发展到现在使用在不同档次的车上，倒车雷达至今共经历了6 代技术的发展。第一代：由于当时技术的有限以及考虑的不全面，单单从行人的角度出发，没有从驾驶员的角度出发，存在很大的缺陷并逐渐被淘汰。这一代的产品能实现的功能是再司机准备倒车挂上倒车档时，喇叭就会发出 “倒车请注意” 的提示音，提醒周围的人们注意并及时避让以免造成不必要的伤害。第二代：相比第一代的产品只是站在行人的角度来设计产品，这一代的产品开始站在驾驶员的角度来思考问题。当司机挂上倒车档时，该产品开始工作，并通过不同频率的“嘀嘀嘀嘀”声音来提醒司机要小心。当车距离障碍物越来越近的时候，蜂鸣器会发出越来越急促的警报声，但是没有提示和距离显示，驾驶员并不能确定障碍物与车的距离，只能按照经验来进行倒车，这种倒车雷达对在一定程度上对有经验的司机有很大的帮助，但是对于新手或者经验不足的司机没有起到一定的帮助作用，反而可能因为急促的报警声扰乱心神加大事故的发生率。