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。 AT89C51单片机的简易倒车雷达设计+源程序+电路图(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_87078.html