基于超声波测距的倒车雷达系统研究

发布时间：2017-05-04 15:00

  本文关键词：基于超声波测距的倒车雷达系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代社会车辆的数量越来越多,人们需要倒车泊车的频率也在日益增大,于是人们对于倒车泊车时的安全性和方便性要求越来越高。本文所介绍的基于超声波测距的倒车雷达系统,就是集距离测量,距离显示,方位显示和危险报警于一体,以提高驾驶者在倒车泊车时的安全性和舒适性为目的而进行的设计。在深入研究和参考各种关于超声波测距技术的基础上,开发了一款基于超声波测距的车辆倒车泊车雷达系统。本系统根据驾驶员在实际倒车泊车过程中的需求设定了系统的技术指标,提出了基于超声波测距的整体设计方案。系统选用四路收发一体式超声波传感器分时选通来进行测距,系统软件会比较得出四路测距计数值中的最小值,并通过显示装置和方位灯来提示驾驶员该最小距离以及所对应的方位。当该最小距离计入危险值时,系统会有报警提示。系统以AT89C51型单片机为控制核心。系统主要包括以下模块:测距模块,控制模块和显示报警模块。测距模块主要由超声波收发电路和回波电信号放大电路组成;显示报警模块主要由LCD显示电路,报警电路和方位灯电路组成。硬件设计部分对每一个电路的设计进行了详细的说明。软件程序主要包括系统运行主程序,超声波收发子程序,比较计数值子程序,测距子程序,LCD显示子程序以及其他相关子程序等。软件设计部分给出了系统的每一个主要程序的流程图,并使用单片机的汇编语言对系统的软件进行了编写。本设计采用了Keil软件对系统程序进行了调试,并采用Proteus软件对整个系统进行了仿真。仿真结果达到了预期的效果,作为相对简洁并且成本比较低的车辆雷达系统,还是具有一定实用价值的。但系统仍有很多不足,比如没有对温度以及电磁波对系统的干扰考虑在内,未来可通增加温度矫正模块和抗电磁波干扰模块来提高系统的可靠性。
【关键词】：超声波 测距 单片机 液晶显示 倒车雷达
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.67
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 本课题研究的背景9
• 1.2 本课题研究的意义9-10
• 1.3 倒车雷达的国内外发展现状10-11
• 1.4 本课题研究的内容11
• 本章小结11-12
• 第二章 超声波测距相关理论及分析12-19
• 2.1 倒车雷达的测距技术12-13
• 2.2 超声波基本理论13-15
• 2.2.1 超声波13
• 2.2.2 超声波的物理特性13-14
• 2.2.3 超声波的传播速度14-15
• 2.3 超声波传感器15-17
• 2.3.1 压电式超声波传感器基本的组成和结构15-16
• 2.3.2 压电式超声波传感器的性能指标16-17
• 2.4 超声波传感器测距的方法研究17-18
• 本章小结18-19
• 第三章 倒车雷达系统总体方案的设计19-26
• 3.1 系统主要的设计功能和指标19
• 3.2 系统主要参数的选择19-22
• 3.2.1 超声波传感器的中心频率选择19-20
• 3.2.2 超声波传感器的类型选择20-21
• 3.2.3 超声波发射传感器发射的脉冲串的数量选择21
• 3.2.4 传感器的指向角角度选择21
• 3.2.5 传感器的数量选择21-22
• 3.3 系统总体的方案和框架22-24
• 3.4 系统的总体设计24-25
• 3.4.1 硬件系统的设计24-25
• 3.4.2 软件系统的设计25
• 本章小结25-26
• 第四章 系统的硬件设计26-41
• 4.1 单片机的最小系统设计26-28
• 4.1.1 AT89C51型单片机简介26-27
• 4.1.2 最小系统的时钟电路27-28
• 4.2 超声波发射电路和回波接收电路设计28-31
• 4.2.1 CD4052芯片的基本特点28-30
• 4.2.2 系统超声波收发电路30-31
• 4.3 超声波回波电信号的放大电路设计31-33
• 4.3.1 CX20106A芯片的基本特点31-32
• 4.3.2 CX20106A芯片放大电路的原理32-33
• 4.3.3 系统超声波回波信号放大电路33
• 4.4 液晶显示系统的电路设计33-36
• 4.4.1 1602型LCD简介34-36
• 4.4.2 LCD显示电路36
• 4.5 系统方位灯电路设计36-37
• 4.6 AEB系统电路设计37
• 4.7 系统报警电路设计37-38
• 4.8 系统电源电路设计38-39
• 4.9 系统总体电路设计39
• 本章小结39-41
• 第五章 系统的软件设计41-50
• 5.1 系统的相关算法设计41-42
• 5.1.1 计算距离的算法设计41
• 5.1.2 LCD数字显示的算法设计41-42
• 5.2 软件的主程序设计42-44
• 5.2.1 主程序的简介42
• 5.2.2 系统运行主程序的流程42-44
• 5.3 超声波收发子程序的设计44-46
• 5.3.1 外部中断0服务程序44-45
• 5.3.2 定时器T1中断程序45-46
• 5.5 相关子程序的设计46-49
• 5.5.1 测距支路通道选择子程序的设计46-47
• 5.5.2 LCD液晶显示子程序的设计47-48
• 5.5.3 比较计数值子程序的设计48-49
• 本章小结49-50
• 第六章 系统的调试和仿真50-62
• 6.1 keil软件的调试50-57
• 6.1.1 程序的编译和连接50-52
• 6.1.2 程序的调试52-57
• 6.2 Proteus软件的硬件调试57-59
• 6.3 Keil软件与Proteus软件的联合调试59-61
• 本章小结61-62
• 第七章 总结62-64
• 参考文献64-66
• 附录66-85
• 致谢85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 伦翠芬,侯桂凤,张淑清,张丽红;智能超声波物位仪的研究[J];仪器仪表学报;2005年S1期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 吴妍;汽车倒车雷达预警系统研究[D];武汉理工大学;2007年

2 范永林;基于CAN总线的汽车座椅温控系统[D];长安大学;2014年

  本文关键词：基于超声波测距的倒车雷达系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：345250