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1、 毕 业 设 计（论文） 2013 届 题 目 倒车雷达设计与研究 专 业 电子科学与技术 学生姓名 学 号 10082623 指导教师 论文字数 完成日期 2013-11- 湖 州 师 范 学 院 教 务 处 印 制超声波测距系统设计摘要：超声测距技术在许多领域拥有广泛的利用价值，比如工业地区，汽车导航和太阳能。如今它已经被运用在水平测量，载具自动导航，野外工作机器人自动导航，空中和水下目标的侦测，识别和定位等等。因此深入学习测距的理论和方式有着重要实践意义。为了提高现有的超声波测距系统的精确度，满足工程人员对测量精度、测距量程和测距仪使用的要求，本文提出了一种以单片机为基础的便携式超声测距
2、系统。关键词：超声波，测距仪，单片机 Ultrasonic ranging system designAbstract: ：Ultrasonic ranging technology has wide using worth in many fields，such as the industrial locale，vehicle navigation and sonar engineeringNow it has been used in level measurement，self-guided autonomous vehicles, fieldwork robots automotive
3、 navigation，air and underwater target detection，identification，location and so onSo there is an important practicing meaning to learn the ranging theory and ways deeply. To improve the precision of the ultrasonic ranging system in hand，satisfy the request of the engineering personnel for the ranging
4、 precision，the bound and the usage，a portable ultrasonic ranging system based on the single chip processor was developedKeywords: Ultrasound，Ranging System，Single Chip Processor目 录第一章 绪 论11.1 选题的意义11.2 研究现状及发展趋势11.2.1 研究现状11.2.2 发展趋势11.3 论文研究的目标及内容21.3.1 研究的目标2 1.3.2 研究的内容.21.4 本章总结2第二章 系统硬件电路32.1 系
5、统整体框图32.2 单片机最小系统.3 2.2.1 stc89c52单片机简介3 2.2.2 复位电路.4 2.2.3 晶振电路.52.3 路灯的亮度控制设计.6 2.3.1 MOC3061过零检测光电耦合双向可控硅驱动器.6 2.3.2 可控硅路灯亮度调节.6 2.4 时钟模块的设计.8 2.4.1 时钟芯片DS1302简介.8 2.4.2 时钟模块的设计.92.5 显示模块的设计.9 2.5.1 显示模块方案选择9 2.5.3 显示模块的设计.112.6 掉电报警模块.11 2.6.1 电磁式继电器.11 2.6.2 掉电报警模块的设计.112.7 电源模块.122.8 本章总结.12第三
6、章 系统软件设计.133.1 系统总体流程框图133.2 时间的读取与显示.13 3.2.1 时间读取流程图.14 3.2.2 时间显示流程图.153.3 路灯调光程序设计.15 3.4 本章总结.17第四章 系统的检测与调试18第五章 实验结果及设计总结195.1 实验结果195.2 设计总结 .19参考文献19结束语20致谢22附录23第一章 绪 论1.1 选题的意义随着社会生产力的不断发展，人民生活水平的不断提高，私人汽车数量也越来越多。随之而来的交通安全事故发生频率也不断增加。其中倒车事故发生率远大于正常行车时的事故发生率。有鉴于此，越来越多的车主选择在车尾加装倒车雷达，对车后路况进行
7、实时监控，极大的降低了倒车时事故发生率。1.2 研究现状及发展趋势1.2.1 研究现状倒车雷达的功能实现主要依靠超声波测距技术。目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展，发展速度很快。国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。随着测距技术研究的不断深入，未来生产的超声测距仪将具有双显及内带有单板机的微处理功能，其市场前景一派繁荣。我国煤炭科学研究院研制的 2000A 型超声分析检测仪，是一种内带微处理器的智能化测量仪器，全部操作都处于微处理器的控制管理之下，所有测量值，处理结果，状态信息都在显像管上显示出来，并可接微型打印机打印。其数字和波形都比较清晰稳定，操作简单，可靠性高
8、，具有断电存储功能，其串口可以方便用户对仪器的测试数据进行后处理及有关程序的开发。与国内同类产品相比，设计新颖合理，功能齐全，在仪器设计上有重大突破和创新，达到了国际先进水平。1.2.2 发展趋势越来越多的车辆出厂时配备倒车雷达，由最初只是宝马、奔驰等高档车型的专利，到如今诸多中低档车型出厂时也配备了倒车雷达。自主装配倒车雷达的主要消费群体为中低档车车主，原因是仍有许多中低档车型出厂时没有配置倒车雷达。根据所收集的资料分析，倒车雷达市场前景很好，需求量越来越大。常见倒车雷达依靠超声波传感技术来进行测距，并依靠语音报警提醒驾驶员。但随着倒车雷达技术上的日新月异，也有一些倒车雷达依靠图像信息使驾驶
9、员能够直接依靠车内显示屏看到车后状况，更加直观。但该种倒车雷达也存在缺点，比如易受恶劣天气影响。总而言之，对倒车雷达的研究与发展仍在不断进行中。1.3 本章总结汽车已经成为许多人生活中不可或缺的一部分，安全性则是驾驶的重中之重。而倒车视线不良一直困扰着许多驾驶员。如果能在倒车时清楚车后状况绝对是对驾驶者安全的一项保障。正因如此，倒车雷达应运而生。如今国内倒车雷达主流市场在面向消费群体上已经开始由进口高档汽车向中低档汽车转变；技术上向着单芯片功能集成、灵敏度更高、可视化等方向发展。 第二章 系统硬件电路22.1 系统总体框架图2-1 系统原理框图2.2 单片机最小系统1.21.11.22.2.1
10、 AT89C51单片机简介表1-1 内部高128字节地址空间的特殊功能寄存器区寄存器符号名称字节地址ACC累加器E0HBB寄存器F0HPSW程序状态字D0HSP堆栈指针81HDPTR数据指针DPH83HDPL82HP0P0口锁存器80HP1P1口锁存器90HP2P2口锁存器A0HP3P3口锁存器B0HIP中断优先级控制寄存器B8HIE中断允许控制寄存器A8HTMOD定时器/计数器方式控制寄存器C8HTCON定时器/计数器控制寄存器88HTH0定时器/计数器0（高字节）8CHTL0定时器/计数器0（低字节）8AHTH1定时器/计数器1（高字节）8DHTL1定时器/计数器1（低字节）8BHSCON
11、串行控制寄存器98HSBUF串行数据缓冲器99HPCON电源控制寄存器97H2.2.2 特点本章对超声波倒车雷达的内部工作原理，以及AT89C51单片机各特殊功能寄存器区等方面做了一个简单的介绍。通过确定系统原理框图，来为之后的设计提供明确思路。参考文献1 杨欣，王玉凤，刘湘黔.51单片机应用从零开始.清华大学出版社，2008，(1).2 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例.电子工业出版社，2009，(6).3 赵建领，薛园园.51单片机开发与应用技术详解(珍藏版).电子工业出版社，2009，(1).4 杨欣，莱诺克斯，王玉凤，刘湘黔.实例解读51单片机完全学习与应用.电子工业出版社，20
12、11，(4).5 杨欣，王玉凤，刘湘黔.51单片机应用实例详解.清华大学出版社，2010，(5).6 林莉，李喜孟.超声波频谱分析技术及其应用.机械工业出版社，2009，(8).7 史亦韦.超声检测.机械工业出版社，2005，(8).8 田民波，叶锋.TFT液晶显示原理与技术.科学出版社，2010，(4).9 周志敏，纪爱华.LCD背光驱动电路设计与应用实例.人民邮电出版社，2009，(8).10 昊黎明，吴黎明.语音信号及单片机处理.科学出版社，2007，(3).11 刘幺和，宋庭新.语音识别与控制应用技术.科学出版社，2008，(2).12 王振成，刘爱荣.自动检测技术.北京理工大学出版社
13、，2010，(12).13 梁森，欧阳三泰，王侃夫.自动检测技术及应用.机械工业出版社，2006，(10).14 中华人民共和国交通部.安全驾驶从这里开始.人民交通出版社，2005，(12).15 凌凯汽车资料编写组，李升全，李振湘.汽车文化与概论.北京理工大学出版社，2011，16 李勇.车载单片机与车载网络技术.第一版.电子工业出版社，2011年：P5717 王懿川.基于单片机控制的超声波测距报警系统.上海计量测试 ， 2011年第5期：P45P4718 陈明计.单片机应用设计基础.第一版.北京航空航天大学出版社 ， 2011年：P89P9019 胡佳文.51系列单片机原理及设计实例.北京航空航天大学出版社， 2010年：P7920 周润景.单片机设计分析与制作.机械工业出版社 ，2010年：P123P12421 陈涛 .单片机应用及C51程序设计.第二版. 机械工业出版社 ， 2010年：P9322 龚运新.单片机接口C语言开发技术.第一版.清华大学出版社 ，2009年：P234P23523 Ultrasonic ranging system designPublication title: Sensor Review. Bradford: 1993. Vol. 13
