摘 要

随着我国经济的飞速发展，越来越多的人拥有了私家车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。这些事故常常给驾驶员带来许多麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。

倒车雷达，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汽车周围障碍物的情况。本文设计了一种利用超声波测距原理的高性价比倒车雷达，它可以提醒驾驶员进入警戒区域，同时进行蜂鸣报警。无须占用司机的视觉资源，使司机可以把全部注意力用于观察车前及车旁的情况。

超声波发射部分由AT89C51单片机产生10us的高电平信号，触发测距模块；系统接收部分由接收探头拾取反射回来的信号，当接收电路接收到反射信号就中断AT89C51计数器停止计数，从而得到超声波从发射到接收信号的时间差,进而计算出车与后方障碍物之间的距离，指导驾驶员安全倒车。

关键词：超声波测距；倒车雷达；单片机

Reversing radar based on AT89C51 MCU

ABSTRACT

With the rapid development of China's economy, more and more people own private cars, and more and more accidents are caused by parking and reversing. These accidents often bring a lot of trouble to the driver, therefore, to help the driver parking and reversing reversing radar came into being.

Reversing radar, is a car parking safety auxiliary device, can be more intuitive or visual display to inform the driver of the obstacles around the car. In this paper, a kind of high performance price ratio reversing radar is designed, which can remind the driver to enter the warning area. It is not necessary to take the driver's visual resources, so that the driver can use all his attention to observe the situation of the car and the car.

The ultrasonic transmitting high level signal is composed of AT89C51 chip 10us, trigger ranging module; receiving part receiving probe system back by picking up reflection signal when the receiving circuit receives the reflected signal to interrupt the AT89C51 counter stops counting, in order to get the ultrasonic from transmitting to receiving the signal time difference is calculated between the car and the obstacle distance from guide drivers safety reversing.

Key words：Ultrasonic ranging；PDCParking Distance Control；Singlechip

目 录

1绪论 - 1 -

1.1 设计的目的和意义 - 1 -

1.2 课题的研究现状 - 2 -

1.3 课题研究内容 - 3 -

2总体设计及工作原理 - 4 -

2.1 方案设计与论证 - 4 -

2.1.1 课题的研究方法 - 4 -

2.1.2 课题的方案设计 - 4 -

2.1.3 课题的方案论证 - 4 -

2.2 倒车雷达的工作原理 - 5 -

2.2.1 超声波概述 - 5 -

2.2.2 超声波传感器介绍 - 5 -

2.2.3 超声波测距基本原理 - 6 -

2.2.4 超声波测距方法的选择 - 7 -

2.2.5 超声波发生器的选择 - 8 -

2.2.6 超声波接受传感器的选择 - 8 -

2.2.7 显示单元的选择 - 8 -

3 硬件设计部分 - 10 -

3.1 系统设计 - 10 -

3.2 Proteus软件设计 - 10 -

3.2.1 Proteus软件简介 - 11 -

3.2.2 Proteus软件仿真图绘制 - 11 -

3.3 AT89C51单片机 - 12 -

3.3.1 简介 - 12 -

3.3.2 主要特性及概述 - 13 -

3.3.3 管脚说明 - 13 -

3.4 单片机最小系统 - 14 -

3.4.1 晶振电路 - 14 -

3.4.2 复位电路 - 15 -

3.5 超声波测距模块HC-SR04 - 16 -

3.6 74HC573芯片 - 18 -

3.7 数码管显示电路 - 19 -

3.8 蜂鸣器电路 - 20 -

3.9 按钮调节电路 - 21 -

4 软件编程部分 - 22 -

4.1 系统程序设计 - 22 -

4.1.1 主程序 - 22 -

4.1.2 显示数据子程序 - 22 -

4.1.3 报警子程序 - 23 -

4.1.4 按键子程序 - 23 -

4.1.5 程序设计总结 - 25 -

5 系统误差分析 - 26 -

5.1 误差产生原因分析 - 26 -

5.1.1 温度对超声波声速的影响 - 26 -

5.1.2 回波检测对时间测量的影响 - 26 -

5.1.3 超声传感器所附加脉冲电压对测量范围与精度影响 - 27 -

结 论 - 28 -

致 谢 - 29 -

参考文献 - 30 -

1绪论

1.1 设计的目的和意义

目的： 随着人们生活水平的提高，许多人都购买了私家车，与此同时汽车之间的追尾事故以及倒车时造成的碰撞越来越多。为了解决这个安全问题，汽车测距防撞报警系统就这么应运而生了。

超声波具有定向性强，能量衰减较小，传播的距离较远的特点，这使得超声波在距离的测量上被广泛应用。超声波测距是一种不复杂又经常被使用的方法，应用在汽车泊车时对前后左右障碍物的近距离测量，以及在汽车倒车报警装置中。