论文总字数：23148字

摘 要

现在整个社会的经济正在越变越好，交通运输也渐渐兴盛，汽车的数量在不断的增加。马路上的拥堵情况日益加深，我们可以经常看到一些汽车撞车的事情，这明显就会导致一些人身事故亡和财的损失。所以当我们面对这样的情况时，研发出一种既经济可靠又反应灵敏的汽车倒车防撞系统就变得十分的重要了。而最常见测量距离的方法就是超声波测距法。

本文详细阐述了STC89C52RC单片机的主要功能和它的具体作用，并且由此说明了自己设计的这种具有小型化、成本低廉、很高的精度以及用数字显示等特点的汽车倒车防撞报警器。这款报警器能够将单片机所具有的实时控制和数据处理功能，还有超声波所拥有测距技术和传感设备技术相结合，检测汽车运行时后方的障碍物同汽车之间的距离，并通过数字显示装置显示距离，一旦到达预定距离即通过报警电路进行报警。

关键词：单片机;超声波传感器;防撞;报警

The Design of The Automobile Reverse Anti-collision Alarm Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

With the development of the social economic and the transportation continues to bloom,the number of the cars is continuou to increase.The congestion condition of the road day and day become worse,the crashed train occurred repeatedly,this caused the casualties of people and the loss of economic.So,when we view such kind of condition,design one kind that can respond quickly,the reliability is high and a more economical automobile reverse anti-collision system is importan．The ultrasonic wave range finding was the most common method for distance measurement.

The article introduces the functions and characteristics of STC89C52RC,and from that introducing a automobile reverse anti-collision with the characteristic of miniaturization,low final cost,higher precision,using digital display that designed by myself.The alarm can take the real-time control of SCM and the data handling functions combine with the ultrasonic ranging technology and the sensor technology.It can check the distance of the rear obstruction and the car through digital display device.And the distance shows by digital display device . Once it reaches the predetermined distance that the alarm will ring out through the alarm circuit.

Keywords：Microcontroller; Ultrasonic Sensors; Impact-proof; Alarm

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1项目研究的目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3系统设计的基本要求 2

1.4系统设计的思路 2

1.5论文的章节安排 2

第二章 系统方案论证及器材选用 4

2.1方案论证 4

2.1.1发送模块 4

2.1.2接收模块 4

2.1.3报警模块 4

2.2超声波的特性 4

2.3超声波测试模块 5

2.4超声波换能器 6

2.5超声波测距原理 7

2.6主控芯片STC89C52 8

2.7本章小结 9

第三章 基于单片机的硬件的构建 10

3.1主控制模块 10

3.2超声波信号发射，接收原理图 11

3.3电源设计 11

3.4时钟电路的设计 11

3.5复位电路的设计 12

3.6声音报警电路的设计 12

3.7显示模块 12

3.8 本章小结 13

第四章 基于单片机的软件设计 14

4.1主程序工作流程图 14

4.2超声波系统方框图 15

4.3 本章小结 16

第五章 系统的连接与调试 17

5.1 电路的连接与调试 17

5.2 测量距离 17

5.3 系统误差分析 17

5.4超声波测距误差分析 18

5.4.1 温度误差 18

5.4.2 时间误差 18

5.5影响超声波探测的因素 19

5.6 本章小结 20

第六章 总结与展望 21

致 谢 22

参考文献（References） 23

附 录 24

引 言

1.1项目研究的目的及意义

近年来，因为汽车产业的迅速发展再加上人民生活水平，得到了显著的提高，在我国拥有属于自己汽车的人群正在增长。同时，非专业的汽车驾驶人员的比例也在相应的增加。在相对拥挤的小地方倒车时(如：公路，道路，停车场和车库)，司机必须要瞻前顾后，如果稍不注意就会导致追尾的发生。据相关调查显示，机动车碰撞的15%都是因为汽车倒车后视不良造成的。所以研究工作人员会注重汽车的后视能力，并且将倒车雷达作为他们研究的重点。只有快速测量和汽车障碍物之间的距离，才能够准确和安全地避开障碍物。研究人员设计出以单片机为中心，通过使用超声波来达成无接触测距。汽车倒车防撞预警系统^[1]就是倒车雷达，它是一种辅助停车装置。在汽车倒车的同一时间里,倒车雷达的超声波测距原理检测出汽车与障碍物之间的距离。当汽车尾部与障碍物之间的距离处于超声波的探测范围时,数码管就会显示出此时的距离。当汽车的尾部与障碍物之间的距离达到之前所预设的值时,倒车雷达就会发出报警声,以此来提醒司机,辅助他安全倒车。

因为社会的不断进步，在很多场合许多传统的测距方式已没有办法再满足人们的需要，比如在测量水位，井下深度，直线长度等一些场合，很多测距方法已经无法完成测量长度及其深度等的任务。有许多实时测距必须在要求的情况下，定位的传统方式是非常难解决测量任务的。然后，一个新的方法——非接触测距产生。超声可非接触测量，它拥有光、电磁波以及灰尘等因素都无法干扰的特点，超声波检测通过测量的对象与探头之间的距离检测结果，对被测目标无损害。在一定范围内，超声波的传播速度与它的频率没有关系。人们也越来越重视超声波的这些特别的优点。当前各领域越来越需要超声波来进行准确的测距，例如精确测量并控制油库或是水箱的液面，检查物品内侧的气孔大小，检查机械产品的内部损伤。除此以外，它在机械制造，冶金，电子，航空航天，石油化工，船舶，交通运输等行业也有广泛的应用。另外，也占据了医学，材料科学，生物科学等领域的紧要地位。

1.2 国内外研究现状

该装置包括一个单片机控制电路，超声波测距，蜂鸣器报警电路和数码显示管，设备部件有机结合在一起，对超声波测距和蜂鸣器报警等功能有很好的作用。

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