超声测距汽车倒车雷达的设计本科毕设论文Word格式.docx

超声测距汽车倒车雷达的设计本科毕设论文Word格式.docx

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完成日期：

太原工业学院

TaiyuanInstituteofTec

诚信申明

本人申明：

本人所提交的毕业设计（论文）《超声测距—汽车倒车雷达的设计》的所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、写作、完成的成果，设计（论文）中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在设计（论文）中加以说明；

有关教师、同学和其他人员对我的设计（论文）的写作、修订提出过并为我在设计（论文）中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。

本设计（论文）和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

特此申明。

本人签名：

2013年06月09日

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目：

超声测距—汽车倒车雷达的设计

系部：

电子工程系专业：

通信工程学号：

学生：

指导教师（含职称）：

专业负责人：

1．设计（论文）的主要任务及目标

随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。

但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。

展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求。

现阶段声纳的发展趋势基本为：

研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；

继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；

研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；

大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。

无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。

随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。

在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。

主要任务：

提高超声波测距精度，减小测量盲区和扩大应用范围。

目标：

通过超声波的发送和接收的时间差侧得距离，通过LED显示测得的距离。

利用超声波的指向性强、能量消耗慢、传播距离远等特点设计实现生活中很多场合如汽车倒车、机器人避障、工业测井、水库液位测量等需要自动进行非接触测距的工作

2．设计（论文）的基本要求和内容

基本要求：

1）进行方案分析论证，原理综述，方法拟定。

2）进行器件选择，电路设计与制作工作并进行系统联调.

内容：

了解超声波测距仪的原理；

根据超声波测距仪原理设计出超声波测距仪的硬件结构电路；

对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超声波的发送和接收，从而实现利用超声波方法实现测距；

编写主程序和中断服务程序；

以数字的形式显示测量距离；

总体分析设计方案。

3．主要参考文献

[1]张永瑞.电子测量技术基础[M].西安电子科技大学出版社,1994.

[2]汪德彪.MCS-51单片机原理及接口技术[M].电子工业出版社,2007.

[3]徐英慧,等.ARM嵌入式系统设计———基于S3C2410与Linux[M].北京航空航天大学出版社,2007.

[4]孙琼.嵌入式Linux应用程序开发详解[M].人民邮电出版社,2006.

[5]马忠梅,李善平,等.ARM&

Linux嵌入式系统教程[M].北京航空航天大学出版社,2004.

[6]王其民.Linux实务操作及程序应用[M].中国青年出版社,2001.

[7]张谦琳.超声波检测原理和方法.北京：

中国科技大学出版社，1993.10

[8]九州.放大电路实用设计手册.沈阳：

辽宁科学技术出版社，2002.5

[9]樊昌元，丁义元.高精度测距雷达研究.电子测量与仪器学报，2000.10

[10]苏伟，巩壁建.超声波测距误差分析.传感器技术，2004.

[11]永学等.1-Wire总线数字温度传感器DS18B20及应用.电子产品世界，2003.12

[12]胜全.D18B20数字温度计在微机温度采集系统中的序编制.南京：

南京大学出版，1998.3

[13]M.Toda.CylindricalPVDFfilmTransmitterandReceiversforAirUltrasound.IEEEtransUltrasonic?

Ferroelect.，Freq.ContL，2002

[14]E.Maioneetal.TransducerDesignforPortableUltrasoundEnhancedTransdermalDrug-DeliverySystem.IEEETrans.UltrasonicFerroelect.，Freq.Contr.，2002

[15]HongjiangHeJianyiLiu.TheDesignofUltrasonicDistanceMeasurementSystemBasedonS3C2410[C].2008InternationalConferenceonIntelligentComputationTechnologyandAutomation

[16]WKappes,BRockstroh,FWalte.UltrasonicTestingStationforWheel-SetsofPassengerTrainsoftheDeutsheBahnAG.Insight.2001,43（11）:

751-753

[17]M.Parrilia,J:

J.Anaya,C.Fritsch.DigitalsignalprocessingtechniquesforhighaccuracyUltrasonicrangemeasurements[J],IEEETransonInstrumentationandMeasurement,Aug.2002:

759-763

4．进度安排

设计（论文）各阶段名称

起止日期

1

超声波测距的基本理论及测量方案

3.4~3.24

2

超声波测距系统的硬件设计

3.25~4.20

3

超声波测距系统的软件设计

4.21~5.15

4

测距系统实验与误差分析

5.16~6.8

5

结论与展望

6.9~6.20

超声波测距汽车倒车雷达的设计

摘要

本设计采用超声波测距，可用作汽车泊车安全辅助装置，能以声音和更为直观的LED显示告知驾驶员汽车周围障碍物的情况，解除了驾驶员在泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的烦扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了泊车安全性。

本设计硬件部分主要由单片机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、数码管显示电路、电源电路和报警电路组成，软件部分主要由主程序、超声波发射接收子程序、距离计算子程序及显示子程序等部分组成。

本设计由AT89C2051单片机控制时间计数，计算超声波自发射至接收的往返时间，利用超声波在空气中的传输速度，从而得到实测距离。

该设计的电路设计合理简单、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量误差方面能够达到简单工业实用的要求。

关键词：

AT89C2051，超声波，数码管，汽车倒车

Carreversingradardesign

Abstract

Thisdesignusestheultrasonicranging,canbeusedforcarparkingsafetyauxiliarydevices,tosoundandmoreocularLEDdisplaytoldthedriverofthecararoundobstacles,liftingthedriverintheparkingandstartingvehiclesaroundwhenvisitingcausedthetrouble,andhelpeliminatethevisionblindAngleandthedriverofsightfuzzydefects,improvethesafetycarparking.

Thedesignofhardwaremainlybysingle-chipmicrocomputercontrolcircuit,ultrasoundcircuit,ultrasonicreceivingcircuit,digitalcircuit,thepipedisplaycircuitandalarmcircuitcomposition,thesoftwareofmainlybythemainprogram,ultrasoundreceivinginterruptionprogram,distancesubroutinesanddisplaysubroutinescomponents.ThisdesignbysinglechipmicrocomputerAT89C2051controltimecount,thecalculationtoreceivefromlaunchultrasonicround-triptime,useofultrasonictransmissionspeedintheair,soastogetthedistance.Thedesignofthecircuitdesignsimple,reasonablestableandgoodperformance,testspeed,simplecalculation,easytodoreal-timecontrol,andinthemeasurementerrorcanachievesimpleindustrialpracticalrequirement.

Keywords:

AT89C2051，Ultrasonic，Digitaltube，Automobilereverse

5.3主要部分程序流程图................................................................................................23

5.4实现重要功能的程序的分析……………………………………………………....23

5.4.1实现温度读取功能…………………………………………………………..23

5.4.2实现根据温度转化声速……………………………………………………..25

5.4.3实现距离计算………………………………………………………………..25

5.4.4主函数的结构与内容…………………………………………………….....25

参考文献……………………………………………………………………………………...31

致谢…………………………………………………………………………………………...33

绪论

1.1课题研究背景及目的

但