毕 业 设 计(论文)
题 目：基于单片机的汽车倒车
雷达系统设计
班 级： 10211
学 号： 10
姓 名：
指导老师：
成 都 工 业 学 院 二○一三年 五 月
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计 成都工业学院2013届毕业设计（论文）
摘 要
随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车倒车防撞预警系统势在必行。本设计是利用最常见的超声波测距法来设计的一种基于单片机的汽车倒车雷达系统。
本设计的主要是基于AT89C51单片机利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的汽车倒车雷达系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。
本设计论文概述了超声波检测的发展及基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。在超声波测距系统功能和AT89C51单片运用的基础上，提出了系统的总体构成，对系统各个设计单元的原理进行了介绍，并且对组成各单元硬件电路的主要器件做了详细说明和选择。本设计论文还介绍了系统的软件结构，并通过编程来实现系统功能和要求。
关键词：汽车倒车雷达、AT89C51、超声波、测量距离、LED数码管
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基于单片机的汽车倒车雷达系统设计 成都工业学院2013届毕业设计（论文）
Abstract
As social and economic development of the transport industry booming, the number of cars in the first mate to climb. Traffic congestion has become increasingly serious crash occurred frequently, resulting in the inevitable personal injury and economic loss, for this situation, design a fast response, high reliability and more economical car reversing collision warning system is inevitable line. The most common design is the use of ultrasonic distance measurement method to design a microcontroller based car reversing radar system.
The design is mainly based on AT89C51 microcontroller features and advantages of the use of ultrasound, ultrasonic ranging system and AT89C51 microcontroller combined in one design a car based on AT89C51 microcontroller reversing radar system. The system uses software and hardware combination of methods.
The paper outlines the design of the development of ultrasonic testing and the basic principles expounded the principle and characteristics of ultrasonic sensors. In the ultrasonic ranging system functions and AT89C51 monolithic application, based on the overall composition of the system proposed, each of the design elements of the system were introduced the principle and hardware circuit for each unit composed of the main components of a detailed description and choices. The paper also describes the design of system software architecture, and is programmed to implement system functions and requirements.
Keywords: car reversing radar, AT89C51, ultrasound, measuring distance, LED digital tube
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基于单片机的汽车倒车雷达系统设计 成都工业学院2013届毕业设计（论文）
目录
第一章 绪论 ..................................................................................................................................... 1
1.1概述 .................................................................................................................................... 1 1.2设计目的及意义 ................................................................................................................. 1 1.3测距方式的分析与比较 ..................................................................................................... 2 第二章 超声波的发展及测距原理 ................................................................................................. 4
2.1超声波的发展与运用 ......................................................................................................... 4 2.2超声波测距原理 ................................................................................................................. 4 2.3 超声波测距在汽车上的运用 ............................................................................................ 6 2.4 超声波传感器的介绍 ........................................................................................................ 7
2.4.1 超声波传感器介绍 ................................................................................................. 7 2.4.2 超声波传感器的特性 ............................................................................................. 8
第三章 系统硬件设计 ................................................................................................................. 10
3.1 系统设计的要求 .............................................................................................................. 10 3.2 系统整体设计方案 .......................................................................................................... 10 3.3 单片机系统介绍 .............................................................................................................. 11
3.3.1 AT89C51单片机介绍 ............................................................................................. 11 3.3.2单片机的复位电路 ................................................................................................ 15 3.3.3单片机的时钟电路 ................................................................................................ 16 3.3.4 单片机的电源电路 ............................................................................................... 17 3.4 超声波发射电路 .............................................................................................................. 23 3.5 超声波接收电路 .............................................................................................................. 25
3.5.1 CX20106A集成电路介绍 ...................................................................................... 25 3.5.2超声波接收电路 .................................................................................................... 26 3.6 距离显示电路 .................................................................................................................. 27 3.7 报警电路.......................................................................................................................... 28
3.7.1 音频集成功放LM386简介 .................................................................................. 28 3.7.2 报警电路的设计 ................................................................................................... 30
第四章 系统软件设计 ................................................................................................................... 30
4.1 系统软件设计的框图 ...................................................................................................... 30 4.2系统程序流程图 ............................................................................................................... 31 4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程 ....................................................................... 32 4.4超声波测距仪的算法设计 ............................................................................................... 34 4.5显示程序........................................................................................................................... 35 4.6报警程序........................................................................................................................... 36 结论 ................................................................................................................................................ 37 致谢 ................................................................................................................................................ 38 参考文献......................................................................................................................................... 39 附录 ................................................................................................................................................ 40
附录一：系统电路图 ............................................................................................................. 40 附录二：主要元器件清单 ..................................................................................................... 41 附录三：源程序 ..................................................................................................................... 42
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基于单片机的汽车倒车雷达系统设计 成都工业学院2013届毕业设计（论文）
第一章 绪论
1.1概述
汽车倒车雷达全称叫“汽车倒车防撞雷达”，也叫“汽车泊车辅助装置”，是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，由超声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器（或蜂鸣器）等部分组成。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、倒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，提高驾驶的安全性。
本毕业设计的内容是基于AT89C51单片机倒车防撞系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的汽车倒车雷达系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点
1.2设计目的及意义
随着经济的飞速发展，交通运输车辆的不断增多，由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。对于公路交通事故的分析表明，80%以上的车祸事由于驾驶员反应不及所引起的，超过65%的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞。奔驰汽车公司对各类交通事故的研究表明：若驾驶员能够提早1S意识到有事故危险并采取相应的正确措施，则绝大多数的交通事故都可以避免。其中倒车事故由于发生的频率极高，已引起了社会和交通部门的高度重视。倒车事故发生的原因是多方面的，倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差，视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。而倒车事故给车主带来许多麻烦，例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想。有鉴于此汽车高科技产品家族中，专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生。
汽车倒车雷达的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧，汽车倒车雷达的设计大
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