单片机的汽车倒车雷达的设计(附件)
摘 要 目前，因为中国经济发展的需要量增大，拥有私家车的数量也越来越庞大，产生各种各样的问题也接踵而至。如重要交通要道拥挤的车道常常导致交通崩溃的问题。为了避免这些问题引起的经济问题和人类的生活问题.需要一个可以瞬间反应的倒车雷达装置来避免这一问题。本设计本身就是为了满足这一需求，使用单片机和超声波测距的方法适用于汽车倒车雷达系统的。 本设计是以AT89C51单片机为核心的，成本比原来都低，测量准确度也相对较高。测量超声波测距的硬件电路和软件电路的设计结合。硬件部分采用AT89C51为核心，整个电路包括超声波发射电路、超声波接收电路、信号处理电路、显示电路和电路各点的语音功能。预装软件部分包括主程序、子程序、发射子程序、接收子程序、语音播放程序模块程序组成等等。每个探测信号处理软件和硬件的结合实现超声波测距和播报的目的，从而实现倒车雷达的功能的应用程序。 这个设计通过对障碍距离感应的范围设置显示在显示模块。4米距离的障碍时，汽车进行倒车雷达显示距离和播报。这个功能是通过倒车雷达的作用实现的。 目录
1 绪论 2
1.1 研究背景及意义 2
1.2 国内外研究现状与发展趋势 2
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2国内研究现状 3
1.3本课题的研究内容 3
2 整体硬件电路的设计 4
2.1 硬件电路的设计方案 4
2.2 单片机部分电路介绍 4
2.2.1单片机的性能参数及其功能 4
2.2.2单片机的复位电路 6
2.2.3单片机的时钟电路 7
2.3 HCSR04模块电路 7
2.3.1 HCSR04模块简介 7
2.3.2 HCSR04超声波发射电路 13
2.3.3 HCSR04超声波接收电路 13
2.4语音播报电路 14
2.5数码管显示电路 16
2.6总系统设计线路图 18
3系统软件电路的设计与原理分析 19
3.1系统设计软件组成 19
3.2程序流程介绍 19
3.2.1程序流程图 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
04超声波发射电路 13
2.3.3 HCSR04超声波接收电路 13
2.4语音播报电路 14
2.5数码管显示电路 16
2.6总系统设计线路图 18
3系统软件电路的设计与原理分析 19
3.1系统设计软件组成 19
3.2程序流程介绍 19
3.2.1程序流程图 19
3.2.2主程序流程图 19
3.2.3超声波发生和接受中断程序流程图 20
3.3系统软件部分子程序 21
3.3.1超声波测距程序 21
3.3.2语音播报程序 22
4 系统电路的安装及调试 23
4.1调试前检查 23
4.2电路调试 23
5总结 24
参考文献 25
致谢 26
附录：源程序 27
1 绪论
1.1 研究背景及意义
中国经济的快速发展和持续增长，使得私家车增加的所有权，享受私家车给我们的生活带来便利的同时，各种问题也发生多次由于倒车，一方面，城市交通拥挤，增加汽车的数量在公共场所，扭转问题越来越严重，另一方面，由于私家车的增多，许多新手或非专业司机越来越多，这个时候因为相反的倒车问题更严重的问题。这些行为都是由人或人与汽车或损害引起的以及人与物的损失。
人们开车过去最头痛的是倒车问题，司机们都觉得甚至数十年的经验在倒车问题也觉得这是一个艰巨的任务。此后许多事故的问题使人们迫切希望有一个高科技的设备，而不是一个简单的方法。汽车需要更多的操作简单，但不缺乏精度。
实际上倒车的主要困难是本身无法观察到在身体后面的情况下，虽然有一面镜子，但其存在的盲点，观察范围很小。此外人不仅需要在倒车时要小心在前面和后面的障碍，容易分心，司机的安全技术要求是一个巨大的考验。相应的报警系统是非常必要的。
最早的汽车倒车雷达系统需要人为的用眼睛去观察倒车的。本设计主要研究的汽车倒车雷达系统。它改进了传统的汽车防盗装置显示部分，增加了语音播报，增大了探测报警。
本研究的意义是成本低，测量精度高。让司机倒车时把重点放在前面，没有分心，提高了驾驶的安全性和汽车智能化水平。
1.2 国内外研究现状与发展趋势
1.2.1国外研究现状
在汽车倒车雷达主要有探头探测障碍物，主机控制和显示屏显示三大部分组成。最常见的三种倒车提示方法有语音、数字提示、报警蜂鸣三种提示倒车雷达的方法。倒车雷达可以分为两种，有线和无线。无线自然方便简单不受空间和模型，但价格昂贵。国外早期的倒车雷达系统，红外发射和接收的原则。最大的缺点是容易受到外界干扰，促使经常不稳定。更容易受光和热干扰。以前在欧洲和美国的电磁感应雷达装置，但安装很麻烦，没有推广。
大众汽车在倒车雷达超声波测距的应用。和前瞻性和视觉功能使用升压后开车八个超声波传感器，目前国内也引进的技术，但这并不是国内技术，实用有限公司有限公司日本、美国和欧洲等国家先进的毫米波雷达、CCD摄像头，由高档微机和其他安全报警系统用于高档汽车。尽管这些高档，但价格太贵，没有广泛使用[1]。
1.2.2国内研究现状
倒车雷达从2000年开始，原来的仅仅奔驰宝马豪华车的专利变为现在很多汽车的基本常见的配置。经过这么多年的发展经历了六代，无论从外观还是性能价格结构大大提高了！六代产品有自己的特点。第一代原始的“倒车请注意”几个字来提醒司机，但是木有从根本上解决问题，只是对路人起一个警示作用，对司机本身并没有多大的作用！用到的也很少，目前只用于小型卡车。第二代的驱动蜂鸣器提示不同的声音来判断障碍物的远近。第三代是使用数码管显示倒车雷达系统，使倒车雷达有一个大的飞跃，直到魔镜倒车雷达的出现可以准确测量2米距离内语音功能直到现在第六代综合视听系统，这种倒车雷达仅用于豪华轿车，他更优雅比第五代还可以通过视觉来知道周围的障碍。驱动程序的启动、停车和倒车连接有很大帮助，提高行车安全。但成本都较高！
在汽车倒车雷达方面大多数学者还是比较倾向于关注距离传感器方面的发现与研究 。根据国内情况的发展几款主要测安全距离的方法有超声波测距、激光测距、微波雷达测距以及CCD摄像系统方面测距方式。超声波测距是简单和方便，但是国内使用该方法的倒车雷达系统更高价低，便于安装。是一个理想的方式等。
中国的汽车工业起步较晚，整体水平国家境内的一般低于国际先进水平，而倒车雷达生产厂家很多，但性能不是很理想，有大盲区的低或锥形障碍检测更加困难，如果高度50厘米，几乎检测不到，没有统一的技术标准。所以研究和发现新的倒车雷达技术迫在眉睫，从这一点，中国需要仍然需要继续扩大汽车倒车雷达的数量。
1.3本课题的研究内容
主要研究内容:通过AT89C51单片机控制加上数码管显示电路以及超声波接收和发射电路测距、语音播报系统提示距离情况和HC SR04探测模块电路等组成倒车雷达系统。根据障碍探测距离的显示、数码管显示距离，当距离小于4米，语音模块播报每三秒的距离。当距离小于20厘米距离，因为它是一个盲点区，语音播报会提示超出量程。
汽车倒车雷达系统具体操作如下:
(1)完成距离检测:探针的感觉障碍距离完成传输的距离的检测数据和显示电路；
(2)语音播报和显示部分:由探测器距离应小于4米数码管显示和语音的距离。
(4)绘制部分:通过计算机辅助画图设计电路图绘制，硬件连接的程序。
2 整体硬件电路的设计
2.1 硬件电路的设计方案
为了设计一个电路设计，操作简单、实用与距离显示功能，可以在一定范
1 绪论 2
1.1 研究背景及意义 2
1.2 国内外研究现状与发展趋势 2
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2国内研究现状 3
1.3本课题的研究内容 3
2 整体硬件电路的设计 4
2.1 硬件电路的设计方案 4
2.2 单片机部分电路介绍 4
2.2.1单片机的性能参数及其功能 4
2.2.2单片机的复位电路 6
2.2.3单片机的时钟电路 7
2.3 HCSR04模块电路 7
2.3.1 HCSR04模块简介 7
2.3.2 HCSR04超声波发射电路 13
2.3.3 HCSR04超声波接收电路 13
2.4语音播报电路 14
2.5数码管显示电路 16
2.6总系统设计线路图 18
3系统软件电路的设计与原理分析 19
3.1系统设计软件组成 19
3.2程序流程介绍 19
3.2.1程序流程图 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
04超声波发射电路 13
2.3.3 HCSR04超声波接收电路 13
2.4语音播报电路 14
2.5数码管显示电路 16
2.6总系统设计线路图 18
3系统软件电路的设计与原理分析 19
3.1系统设计软件组成 19
3.2程序流程介绍 19
3.2.1程序流程图 19
3.2.2主程序流程图 19
3.2.3超声波发生和接受中断程序流程图 20
3.3系统软件部分子程序 21
3.3.1超声波测距程序 21
3.3.2语音播报程序 22
4 系统电路的安装及调试 23
4.1调试前检查 23
4.2电路调试 23
5总结 24
参考文献 25
致谢 26
附录：源程序 27
1 绪论
1.1 研究背景及意义
中国经济的快速发展和持续增长，使得私家车增加的所有权，享受私家车给我们的生活带来便利的同时，各种问题也发生多次由于倒车，一方面，城市交通拥挤，增加汽车的数量在公共场所，扭转问题越来越严重，另一方面，由于私家车的增多，许多新手或非专业司机越来越多，这个时候因为相反的倒车问题更严重的问题。这些行为都是由人或人与汽车或损害引起的以及人与物的损失。
人们开车过去最头痛的是倒车问题，司机们都觉得甚至数十年的经验在倒车问题也觉得这是一个艰巨的任务。此后许多事故的问题使人们迫切希望有一个高科技的设备，而不是一个简单的方法。汽车需要更多的操作简单，但不缺乏精度。
实际上倒车的主要困难是本身无法观察到在身体后面的情况下，虽然有一面镜子，但其存在的盲点，观察范围很小。此外人不仅需要在倒车时要小心在前面和后面的障碍，容易分心，司机的安全技术要求是一个巨大的考验。相应的报警系统是非常必要的。
最早的汽车倒车雷达系统需要人为的用眼睛去观察倒车的。本设计主要研究的汽车倒车雷达系统。它改进了传统的汽车防盗装置显示部分，增加了语音播报，增大了探测报警。
本研究的意义是成本低，测量精度高。让司机倒车时把重点放在前面，没有分心，提高了驾驶的安全性和汽车智能化水平。
1.2 国内外研究现状与发展趋势
1.2.1国外研究现状
在汽车倒车雷达主要有探头探测障碍物，主机控制和显示屏显示三大部分组成。最常见的三种倒车提示方法有语音、数字提示、报警蜂鸣三种提示倒车雷达的方法。倒车雷达可以分为两种，有线和无线。无线自然方便简单不受空间和模型，但价格昂贵。国外早期的倒车雷达系统，红外发射和接收的原则。最大的缺点是容易受到外界干扰，促使经常不稳定。更容易受光和热干扰。以前在欧洲和美国的电磁感应雷达装置，但安装很麻烦，没有推广。
大众汽车在倒车雷达超声波测距的应用。和前瞻性和视觉功能使用升压后开车八个超声波传感器，目前国内也引进的技术，但这并不是国内技术，实用有限公司有限公司日本、美国和欧洲等国家先进的毫米波雷达、CCD摄像头，由高档微机和其他安全报警系统用于高档汽车。尽管这些高档，但价格太贵，没有广泛使用[1]。
1.2.2国内研究现状
倒车雷达从2000年开始，原来的仅仅奔驰宝马豪华车的专利变为现在很多汽车的基本常见的配置。经过这么多年的发展经历了六代，无论从外观还是性能价格结构大大提高了！六代产品有自己的特点。第一代原始的“倒车请注意”几个字来提醒司机，但是木有从根本上解决问题，只是对路人起一个警示作用，对司机本身并没有多大的作用！用到的也很少，目前只用于小型卡车。第二代的驱动蜂鸣器提示不同的声音来判断障碍物的远近。第三代是使用数码管显示倒车雷达系统，使倒车雷达有一个大的飞跃，直到魔镜倒车雷达的出现可以准确测量2米距离内语音功能直到现在第六代综合视听系统，这种倒车雷达仅用于豪华轿车，他更优雅比第五代还可以通过视觉来知道周围的障碍。驱动程序的启动、停车和倒车连接有很大帮助，提高行车安全。但成本都较高！
在汽车倒车雷达方面大多数学者还是比较倾向于关注距离传感器方面的发现与研究 。根据国内情况的发展几款主要测安全距离的方法有超声波测距、激光测距、微波雷达测距以及CCD摄像系统方面测距方式。超声波测距是简单和方便，但是国内使用该方法的倒车雷达系统更高价低，便于安装。是一个理想的方式等。
中国的汽车工业起步较晚，整体水平国家境内的一般低于国际先进水平，而倒车雷达生产厂家很多，但性能不是很理想，有大盲区的低或锥形障碍检测更加困难，如果高度50厘米，几乎检测不到，没有统一的技术标准。所以研究和发现新的倒车雷达技术迫在眉睫，从这一点，中国需要仍然需要继续扩大汽车倒车雷达的数量。
1.3本课题的研究内容
主要研究内容:通过AT89C51单片机控制加上数码管显示电路以及超声波接收和发射电路测距、语音播报系统提示距离情况和HC SR04探测模块电路等组成倒车雷达系统。根据障碍探测距离的显示、数码管显示距离，当距离小于4米，语音模块播报每三秒的距离。当距离小于20厘米距离，因为它是一个盲点区，语音播报会提示超出量程。
汽车倒车雷达系统具体操作如下:
(1)完成距离检测:探针的感觉障碍距离完成传输的距离的检测数据和显示电路；
(2)语音播报和显示部分:由探测器距离应小于4米数码管显示和语音的距离。
(4)绘制部分:通过计算机辅助画图设计电路图绘制，硬件连接的程序。
2 整体硬件电路的设计
2.1 硬件电路的设计方案
为了设计一个电路设计，操作简单、实用与距离显示功能，可以在一定范
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