本设计内容是基于AT89C51单片机的倒车防撞系统，将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的简易汽车倒车雷达系统。

倒车雷达主要由感应器、主机、显示设备等三部分组成。感应器发出和接受超声波信号，并将接收到的信号传输到主机，再通过显示设备显示出来。感应器装在后保险杠上，以角45°辐射检查目标，能探索到低于保险杠而司机从后窗又难以看到的障碍物并报警，如花坛、儿童等[12]。显示设备装在仪表板上，提醒驾驶员汽车尾部距物体的距离，当到达一定危险距离时，蜂鸣器会发出鸣叫声，提示司机停车。

我国倒车雷达开始于2000年，最初只是一些高档车的专利，发展至今已成为轿车的标准配置。倒车雷达系统已经历六代技术改良，从结构外观上，性能价格上，这六代产品都各有特点，其中使用较多的是数码显示、荧屏显示、防炫目、和魔幻镜倒车雷达。

因为研究开发倒车雷达等主动式汽车辅助安全装置，将减少驾驶员的负担和判断错误，对于交通安全会起到重要作用。所以，此类产品的研发具有极大的现实意义和广阔的应用前景。

2  系统整体设计方案

2。1  系统设计要求

此系统设计必须满足以下要求：

（1）基于单片机的汽车倒车雷达系统

（2）具有为单片机提供工作的电源及指示

（3）显示障碍物离汽车的距离（10米内）

（4）距离小于指定值时（小于2m），系统发出声音预警信号

2。2  超声波测距原理

2。2。1  超声波倒车雷达系统设计原理

超声波发射器对外发出超声波，在发出时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就会立即返回，超声波接收器接收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以算出发射点与障碍物的距离(s)，即：s=340t/2。

本设计为了能测量汽车不同位置障碍物，设计成多传感器测距。经分析得知：频率为40KHZ左右的超声波在空气中传播的效率最佳，因此，发射的超声波被调制成40KHZ左右，具有一定间隔的调制脉冲波信号，如图2-1所示。论文网

 脉冲波信号

倒车雷达只需要在汽车倒车时工作，为驾驶员提供汽车后方的信息。由于倒车时汽车的行驶速度较慢，和声速相比可以认为汽车是静止的，因此在系统中可以忽略多普勒效应的影响。在许多测距方法中，脉冲测距法只需要测量超声波在测量点与目标间的往返时间，实现简单，因此本系统采用了这种方法。

2。3  系统原理框图

AT89C51单片机发出40KHz的超声波信号，信号经放大后通过超声波发射器发射，当遇到障碍物时则反射信号，超声波接收器将接收到反射回来的信号并经过放大器放大滤波，送入单片机并启动中断程序，测出时间差，再由软件进行判别、计算，得出距离并送LED显示。若测得距离小于设定的数值，则发出声音预警。其系统原理图如图2-2所示

 系统工作原理框图

3  系统硬件设计

3。1  单片机的发展及其应用

单片机又称微控制器，是在一块硅片上集成了各种部件化微型计算机，这些部件包括中央处理器CPU、数据存贮器RAM、程序存贮器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。单片机体积小、重量轻、具有很强的灵活性而且价格不高，越来越得到广泛的应用。8051在小中型应用场合很常见，已成为单片机领域的实际标准。随着硬件的发展，8051软件工具已有C级编译器及实时多任务操作系统（RIOS），单片机的程序设计更简单、更可靠、实时性更强。因而8051系列是单片机教学的首选机型。而有内部可擦写RAM的89C51/52是目前我们常用的芯片。