论文总字数：14901字

摘 要

随着经济的快速发展，汽车的拥有量不断提升使得交通事故率日益增长，为了减少汽车倒车事故从而设计了单片机控制的倒车测距仪，该测距仪不只是介绍了超声波测距的电路总体框图，而且设计了超声波的测距模块。通过对超声波测距死区的解决，提高了测距的精度。应用超声波路程与耗时之间的关系，使用 51单片机控制和处理数据，设计出了超声波的检测系统，精准计算出两点之间的路程。通过设计出来的超声波倒车测距仪，当汽车倒车时对车距进行测试，车尾部与障碍物的距离达到报警值以下时，可以使报警电路发出报警声并且通过显示电路使距离可视化系统，通过警报提醒驾驶员采取相应行动。该系统操作容易，具有较高的测量精度，可实时检测车辆于障碍物之间的距离。

关键词：超声波,死区,可视化,实时

Abstract: With the rapid development of economy, the increasing number of car ownership increases the traffic accident rate, in order to reduce the car reversing accident and design a single chip microcomputer controlled reversing distance meter, the rangefinder not only introduces the general block diagram of the ultrasonic ranging circuit, but also designs the ultrasonic ranging module. The accuracy of ranging is improved by solving the dead zone of ultrasonic ranging. Using the relationship between ultrasonic distance and time consuming, 51 single-chip microcomputer is used to control and process the data, and the ultrasonic detection system is designed, and the distance between two points is calculated accurately. Through the design of the ultrasonic reversing distance finder, when the car reversing the car distance to test, the car tail and the distance from the obstacle to the alarm value of the following, you can make the alarm circuit issued alarm sound and through the display circuit to make distance visualization system, through the alarm to remind the driver to take corresponding action. The system is easy to operate, has high measurement accuracy, and can detect the distance between vehicles in real time.

Key words: Ultrasonic,Dead Zone,visualization,real-time

目 录

1.前言 5

1.1 课题背景 5

1.2 选题的意义 6

1.3 设计的要求和关键的问题 6

1.3.1 设计的要求 6

1.3.2 设计的关键问题 6

2.方案的选择与论证 6

2.1 测距方案的选择 6

2.1.1激光测距 6

2.1.2超声波测距 6

2.2 声音报警电路方案的选择 7

2.3 单片机芯片的选择 7

2.4 显示方案的选择 7

3.硬件电路的设计 8

3.1 最小系统的设计 8

3.1.1 STC89C51的介绍 8

3.1.2复位电路的设计 8

3.1.3 晶振电路的设计 9

3.2 超声波测距模块的介绍 10

3.2.1 HC-RS04超声波测距原理 10

3.2.2 HC-SR04超声波测距模块的性能特点 10

3.2.3 HC-SR04的管脚简介 11

3.2.4 HC-SR04的电气参数 11

3.3显示电路及报警电路 12

3.3.1显示电路的设计 12

3.3.2报警电路的设计 13

3.4 按键设置电路的设计 13

3.5系统原理图 14

4.系统的软件设计 14

4.1 主程序 14

4.2显示数据子程序 15

4.3报警子程序 17

4.4按键子程序与实物图 19

结 论 23

参 考 文 献 24

致 谢 25

附 录 26

1.前言

1.1 课题背景

汽车倒车测距仪不仅能够测量并显示出车尾部与障碍物之间的间隔，同时利用间歇滴落声音报警，间歇时间随距离障碍物路程的缩短而缩短。驾驶员能够通过显示器精准的知道汽车与障碍物的间隔。比较适合运用在车身比较长的汽车上。仪器主要由三个部分构成的：监视器，接线盒和检测器。监控器由单片的计算机为核心的集成电路构成，发送器通过发送和接收具备频率相对稳定的40kHz的超声波信号，并通过计算发送信号与回声信号之间的时间差来计算障碍物与车辆尾部之间的路程。监控器通常安装在汽车的驾驶室内使驾驶员能够轻松察看，面板上是通过LED指示灯进行显示的，能过轻松的察看汽车尾部与障碍物的路程，小数点后的第一位数字显示，显示的单位为到最靠近的厘米。接线盒包括电箱的主体，电箱的主体内装有电插座。电气插座和电气箱的主体。由于本实用新型电插座与电箱主体之间的分体式结构连接，根据车辆型号的不同，改变车辆中的电路或电气的连接时，不用重新研发电箱的模具，只用断电就可以啦，在其空间内组装不同结构的电气插座是特别容易的。检测器用于检测障碍物后面的车辆的距离并及时反馈给电路以确保倒车的安全性。

超声波汽车倒车距离仪采用超声波测距技术和单片机设计制造。这个系统能够对汽车尾部与障碍物之间的路程进行实时的显示，并且能够通过测量和内部的计算与预设的报警值进行比较，从而判断是否启动报警电路。这能够友好的处理驾驶员在走神时倒车危险，从而能够提升了行车的安全性能。

当前来说，生活中通常会运用专用的集成电路来制造超声波测距仪，但是集成电路的价格比其他电路贵很多，而且其显示的路程也是比较难设计，操作相对来说也比较复杂，然而此次设计的仪器相对来说价格比较便宜，能够精准的测量和显示汽车尾部与障碍物之间的路程。在汽车倒车的过程中，可以精准测量出车尾部与障碍物之间的距离，并且可以通过显示电路进行显示，当距离缩小到预设的报警值以下时，将发出滴滴的报警声，从而可以引起驾驶员的注意。这种设计可以有效减少和避免卡车，集装箱车，垃圾车，食品车和大卡车等由于倒车镜死区的范围比较大所造成倒车事故，另外，它能够防止高速公里上盗贼从车尾部翻入车厢进行盗窃。

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