第二章系统概述
2.1方案选择 2.1.1方案一
超声波测距模块采用SRF08测距模块对障碍物的位置进行检测，为了保证检测对车身的准确定位，系统设计采用3个模块分别在尾部和左右同时检测，当检测到障碍物距离车身小于1米时系统红灯闪烁同时蜂鸣器报警在测量过程中通过LCD显示屏实时显示车身尾部以及左右距离障碍物的距离。
由于SRF08超声波模块接口采用I2C总线接口设计，可以与PIC等总舵处理器配合使用，因此该模块使用方便。SRF08是一款高性能的双探头超声波,其探测距离为3厘米-6米，独特的触发指令可以让SRF08工作在连续探测模式下，也就是能够自动在完成一个距离探测后自动进行第二次探测，相当于连接了一个微处理器。同时SRF08超声波测距模块内部含有36个寄存器，测距模式需要对相应寄存器进行操作，在测距模式下每向命令寄存器写入一次命令就会启动一次测距，启动测距时，回波记录缓冲区数据也将同时清除。测量得到的距离将按照测量的顺序按照2B为单位一次进村入寄存器，由于一次测距需要一定的等待时间，这个时间可以通过主控芯片修改SRF08测量范围寄存器中的数据来改变。在等待时间片刻，可以对挂载总线上的其他模块进行启动测距操作，，从而实现3个测距模块的在短时间内工作，达到高效，实时，准确的测距定位。由于需要直观明了的显示3个位置的测距信息，考虑到显示美观以及显示效果，需要显示位宽较高的显示器，因此该设计方案选择LCD 12864显示实时信息。
系统软件部分主要包括主函数部分，LCD显示部分，包括对LCD显示屏的初始化，写命令，写数据等，对SRF08超声波测距部分包括对I2C总线的启动，停止，读写数据以及距离测量以及判断等部分。另外包含延时，报警等部分。
系统框图如图2.1所示
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图2.1SRF08超声波模块测距系统框图
2.1.2方案二
超声波模块采用SRF04超声波模块对障碍物进行检测，STC89C51单片机作为HC-SRF04超声波测距模块采用 IO 触发测距，IO口给至少 10us 的高电平主控制器，LCD1602做显示输出，蜂蜜器报警。
信号，启动模块，当模块启动后，超声波接收器接收到回波时会在输出引脚输出高电平，当主控芯片检测到输出信号就可以开定时器计,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到实时测距的功能。由于SRF04模块自身不含寄存器，因此在测量时需要耗费单片机硬件资源，因此此方案采用尾部单传感器测量，如果采用LCD12864显示器做显示输出，则会浪费大量资源，因此选用LCD1602做显示输出部分。通过主控芯片以以及超声波模块测量出汽车尾部句障碍物的距离，与系统的报警阈值进行比较。超过阈值，报警达到有效的避免与障碍物碰撞的目的。
该方案系统软件部分包含，STC89C51单片机的时钟，中断的编写，LCD1902显示部分包含对液晶显示器的初始化，命令的写入，以及数据的写入，对SRF04超声波测距模块的控制。
从以上两种方案可以看出方案一测量精度高，同时超声波模块较多能很好的实现基本功能，但是硬件成本较高，，电路较为复杂，同时软件设计较为复杂。 方案二电路设计简单，同时检测灵敏，软件设计较为简单易于实现。因此本文设计基于方案二进行。 2.2系统设计原理
该系统由STC89C51单片机向SRF04超声波测距模块发送启动信号，同时接
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收SRFO4模块的返回信号，由单片机内部时钟记录返回信号持续时间并计算出距
离，将所测距离送至LCD1602显示，同时与系统距离阈值进行比较，如果小于阈值则通过蜂鸣器报警。 2.3系统组成
本课题以89S51单片机为核心设计的一种超声波测距倒车雷达系统，系统整体框图主要由主控制器、超声波测距模块、单片机复位、时钟振荡、液晶显示、报警提示组成。
系统框图如图2.2所示。
图2.2系统基本框图
2.3.1主控制器
单片机STC89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要。 2.3.2显示电路
显示电路采用LCD1602液晶显示屏，从P0口输出数据。 2.3.3HC-SR04超声波模块
经发射器发射出长约 6mm ，频率为 40KHZ 的超声波信号。此信号被物体反射回来由接收头接收，接收头实质上是一种压电效应的换能器。它接收到信号后产生 mV 级的微弱电压信号并通过接收电路将信号放大得到回送信号。
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第3章系统硬件设计
3.1主控芯片STC89C51 3.1.1单片机特点： 有优异的性价比。
集成度高，体积小，又很高的可靠性 控制功能强
单片机的系统扩展和系统配置都比较典型、规范、且容易构成各种规模的应用系统。
3.1.2内部结构
MCS-51单片机是在一块芯片上集成了 CPU、RAM、ROM定时器、计数器和多功能I/O口。其中包括： 一个8位CPU; 4KB ROM或EPROM 128字节RAM数据存储器
4个8位并行I/O口，其中P0，P2为地址/数据线，可寻址64KB ROM和64KB RAM； 一个可编程全双工串行口；
具有5个中断源，两个优先级，嵌套中断结构； 两个16位定时/计数器； 一个片内振荡器及时钟电路。 3.1.3引脚图以及部分引脚功能
图3.1 STC89C51引脚图
部分引脚功能： Vcc，Vss为电源引脚；
XTAL2(18 脚)：接外部晶体和微调电容的一端；在89C51 片内它是振荡电
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路反相放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体固有频率。
XTAL1(19 脚)：接外部晶体和微调电容的另一端；在片内它是振荡电路反相放大器的输入端。在采用外部时钟时，该引脚必须接地。
RST/VPD(9 脚)：RST 是复位信号输入端，高电平有效。 ALE/PROG(30 脚)：地址锁存允许信号端。 PSEN(29 脚)：程序存储允许输出信号端。
EA/Vpp(31 脚)：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。 输入/输出端口P0/P1/P2/P3 3.2液晶显示模块
3.2.1
模块简介：
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别。实物图如图3.1所示。
图3.1 LCD液晶显示器实物图
602LCD主要技术参数： 显示容量:16×2个字符； 芯片工作电压:4.5—5.5V； 工作电流:2.0mA(5.0V)； 模块最佳工作电压:5.0V； 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm；
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