基于AT89C51單片機的超聲波倒車雷達系統的設計

電氣自動化論文編號:ZD679    論文字數:19658,頁數:43

 目  錄
摘  要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1 設計的現狀 1
1.2 設計的意義 2
1.3 目前國內倒車雷達的發展現狀 2
2 總體設計方案 3
2.1 超聲波測距 4
2.1.1 超聲波測距原理 4
2.1.2、測量與控制方法 5
2.1.3、理論計算 5
2.1.4 影響精度的因素分析 6
2.1.5 提高精度的方案及系統設計 7
2.1.6 測量盲區 8
2.2 超聲波傳感器 9
2.2.1超聲波傳感器原理及結構 9
2.2.2超聲波傳感器的特性 11
2.2.3 超聲波傳感器的應用 13
3 硬件設計 14
3.1 超聲波發射電路 14
3.2 超聲波檢測接收電路 15
3.2.1 集成電路CX20106A 15
3.2.2 超聲波接收電路 17
3.3 超聲波顯示及控制部分電路 18
3.3.1 AT89C51單片機的原理及工作特點 18
3.3.2單片機實現測距原理 19
3.3.3 壓電陶瓷超聲波傳感器 (TCF40-18TR1) 19
3.3.4 穩壓電源電路 20
3.3.5 顯示電路原理 21
3.3.6 溫度測量電路 23
3.3.7 鍵盤控制電路 23
4軟件設計 23
4.1 軟件設計的要求 25
4.2 超聲波測距的算法設計 25
4.3 主程序 26
4.4超聲波發送及接收中斷程序 28
4.5 顯示子程序和蜂鳴報警子程序 30
5 系統的軟硬件調試 30
結束語 31
致  謝 32
參考文獻 33
附錄1 超聲波倒車雷達系統的設計 34
附錄2 程序清單 35

摘  要
 
 近年來，我國的汽車數量正逐年增加。在公路、街道、停車場、車庫等擁擠、狹窄的地方倒車時，駕駛員既要前瞻，又要后顧，稍微不小心就會發生追尾事故。因此。增加汽車的后視能力，研制汽車后部探測障礙物的倒車雷達便成為近些年來的研究熱點。為此，設計了以單片機為核心，利用超聲波實現無接觸測距的倒車雷達系統。工作時，超聲波發射器不斷發射出一系列連續脈沖，給測量邏輯電路提供一個短脈沖。最后由信號處理裝置對接收的信號依據時間差進行處理，自動計算出車與障礙物之間的距離。目前，國內外一般的超聲波測距儀，其理想的測量距離為1m～5 m，因此大都用于汽車倒車雷達等近距離測距中。本文根據聲波在空氣中傳播反射原理，以超聲波換能器為接口部件，介紹了基于AT89C51單片機的超聲波測距器。該設計由超聲波發射模塊、信號接收模塊、單片機處理模塊、數碼顯示以及聲光告警顯示模塊等部分組成，文中詳細介紹了測距器的硬件組成、檢測原理、方法以及軟件結構。超聲波接收電路使用SONY公司的CX20106A紅外檢測專用芯片，該芯片常用于38kHz的檢波電路，文中通過對芯片內部電路的仔細分析，設計出能夠成功對40kHz超聲波檢波的硬件電路，距器使用數碼管顯示目標物的距離。
關鍵詞：超聲波  測距  AT89C51  倒車

ABSTRACT

 In recent years, China's number of cars is increasing every year. Highways, streets, parking, garage and other crowded places narrow reverse, the driver should not only forward but also looking back, a little rear-end careless accidents can occur.So after the increase of motor vehicles as the ability to detect obstacles on the development of the rear of the car reversing radar has become the research hotspot in recent years. the ultrasonic transmitter continuously emits a series of consecutive pulses to the measurement of logic circuits to provide a short pulse. Finally, signal processing devices based on the received signal for processing the time difference, automatic calculation of turnout and the distance between obstacles. Ultrasonic Ranging simple, low cost, easy production, but the transmission speed by a larger weather can not be precise range; In addition, the ultrasonic energy and the attenuation is directly proportional to the square of the distance, the farther the distance, the lower sensitivity and thus Ultrasonic Ranging way so that only apply to a shorter distance. At present, ultrasonic range finder at home and abroad in general, the ideal distance of the measurement 1~ 5 m, based on AT89C51 ultrasonic range-finder. Receiving circuit using the SONY company dedicated CX20106A infrared detecting chip, the chip used in the detector circuit 38KHz, the text of the chip through the careful analysis of the internal circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection of hardware circuitry and adjustable gain, The use of digital rangefinder display the distance between objects.

KEY WORDS AT89C51  Silent  Wave;Measure  Distance Reversing