汽车倒车防撞告警器的设计摘要最近几年来, 随着中国经济的高速进展和居民生活水平的不断提高，居民拥有汽车的数量愈来愈多。

道路上、停车场变得愈来愈拥堵。

咱们驾车穿行、拐弯、倒车等总次数不断增加，而汽车驾驶员视野又是超级有限，碰撞和拖挂的事故时有发生，夜间就更不平安了。

驾驶员希望能有一种汽车报警系统，在行驶的时候能够不断测量车辆车尾与后面障碍物的距离（或车与车的距离）而且，能够在仪表板上显示出来，并在不同的警示距离范围发出不同的报警信号，以提高驾驶的平安性。

随着单片机技术在各领域普遍应用，使得由单片机组成的应用装置加倍灵活、稳固. 以往超声波技术在测量、测距等领域的应用是采纳超声波专用集成电路组成的，电路固定应用不灵活。

随着单片机技术的不断进展，单片机技术和超声波技术的不断结合，超声波技术的应用前景加倍广漠。

关键词：报警，超声波，传感器，测距Reversing alarm anticollision designAbstractWith the rapid economic development of china and continuous improvement of living standards in recent years, residents have more and more cars. So Roads and parking lots become more and more crowded. the total number of driving、turning、reversing is growing, while car drivers′vision is very limited, collision and trailer accidents often occur, even more unsafe at night. drivers hopes to have a car alarm system, which can measure the distance between the rear and the obstacle (or the distance among the vehicles) while driving; and the distance can be displayed in the dashboard in order to improve driving safety, the various alarm signals was given out with the different alarm scope . With SCM technology used widely in various fields, the application device made by the SCM becomes more flexible and stable. While in the past, the application of ultrasound technology in the measurement is formed by specific ultrasound integrated circuit, the inflexibility in the circuit fixed application often happened before. With the continuous development of SCM technology, SCM technology and ultrasonic technology continues to combine, ultrasound technology have much broader prospects.Keywords: warning、ultrasonic、sensors、location目录1绪论 (1)课题的背景及目的 (1)国内外研究状况 (1)课题研究方式 (1)2 课题的方案设计与论证 (3)系统整体设计 (3)设计方案的论证 (4)3 系统的硬件结构设计 (6)单片机的选择 (6)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位RST 9脚 (8)发射电路的设计 (9)接收电路的设计 (11)显示报警模块的设计 (13)4 系统软件的设计 (17)超声波汽车防撞电路的算法设计 (17)主程序流程图 (18)超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1绪论课题的背景及目的随着汽车工业的快速进展，拥有私家轿车的人愈来愈多，将会显现的交通问题也会随之愈来愈多。

其中平安倒车是刚拿驾照或车龄不久的开车人士最为担忧的问题之一，只要稍不留意不仅会给自己或他人带来损失，造成没必要要的争吵[1]。

针对上述问题，咱们设计了一个倒车防撞报警器，能以声音或更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情形，解除驾驶员停车和起动车辆时前后左右探视所引发的困扰，并帮忙驾驶员扫除视野死角和视线模糊的缺点高速公路上的汽车川流不息。

而且由于汽车工业的快速进展，汽车排放公害日趋严峻，能源危机和汽车行驶平安等问题日趋突出，为解决汽车的污染、节能、平安问题,汽车上普遍采纳了电子操纵技术。

利用超声波传感器探测本车与前面车和后面车的距离，若是在不平安距离范围内，系统将自动报警，提示驾驶员注意平安。

如此就能够够使汽车在一个平安的车距下，紧奏地行驶。

如此既保证了行车平安，又提高了高速公路的利用率。

一样，在汽车倒车时也能够显示出汽车与障碍物之间的距离以便及时报警，从而躲开障碍物[2]。

国内外研究状况随着科学技术的进展，防撞报警器也愈来愈多的应用于汽车行业。

利用单片机AT89C2051作为报警装置的操纵器，能充分发挥AT89C2051的数据处置和实时操纵功能，使系统工作于最正确状态，提高系统的灵敏度。

该报警器基于单片机设计，从而具有体积小、利用方便的特点。

假设将平安距离设为，就可作为汽车倒车报警器，提高汽车倒车时的平安性。

并防撞报警器进入更普遍的应用领域，专门是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的智能化、轻便化。

另外防撞报警器的进展与应用在节约能源、节约资源及爱惜环境方面都具有重要的意义。

课题研究方式防撞报警器的设计要紧包括两大部份：一、硬件部份的设计；二：软件部份的设计。

本文设计主若是的硬件电路进行合理化、简便化的设计分析。

主电路的设计结构要紧围绕着超声波的发射和接收，一组超声波发射器，接收器并排置于车前方，另一组置于车后方。

当电源打开，系统就能够够发射超声波开始正常工作。

发送器发出的超声波碰到障碍物后反射回来，被超声波接收器40R收到并转换为电压信号，该信号经放大整形后输出波形，比发射时的波形有一段延迟时刻,这段时刻是超声波在空气中传播的时刻。

从而计算出障碍物的距离[3]。

2 课题的方案设计与论证系统整体设计超声测距系统的电路功能模块包括：发射电路、接收电路、显示电路、核心功能模块单片机操纵器及一些辅助电路。

并采取收发分离方式，如此的益处是：一是收发信号可不能混叠，接收探头所接收到的只是反射信号；二是将接收探头放置在适当的位置，能够幸免超声波在物体表面反射从而造成各类损失和干扰，以便提高系统的靠得住性。

图 超声波汽车防撞原理框图超声波传感器有一块共振板和两块压电晶片。

当它的两电极加脉冲信号(触发脉冲) ：假设其频率和晶片的固有频率相同时，压电晶片就会发生共振，并带动共振板振动，从而产生超声波。

相反，电极间如未加电压，那么当共振板接收到回波信号时，将压迫两压电晶片振动，从而将机械能转换为电信号，现在的传感器就成为了超声波接收器。

超声波传感器是一种采纳压电效应的传感器。

由于超声波在空气中传播时会有相当量的衰减，衰减的程度与频率的高低成正比；频率高分辨率也高，故短距离测量时应选择频率高的传感器，而长距离的测量时应用低频率的传感器[4]。

超声波传感器用来分析共振频率周围的超声波换能器的特性：换能器的器械能用Qm 表示；电能用Qe 表示。

Q 是电路的串联支路的Q 值。

设换能器在空载时( Z1 = 0) 和有载( Z1 = R1) 时的Q 值别离为Qm0 、Qm ,那么有00100101R W C R W L Q m ==)(110011001R R W C R R W L Q m +=+=0000R W C Q e =)(1000R R W C Q e +=超声波换能器的工作效率是011R R R +=η相临两片的压电陶瓷片极化方向是相反，芯片的数量是偶数，如此做是使前后金属盖板与同一极性的电极相连接，不然在前后盖板与芯片之间要垫以绝缘垫圈，会致使结构没必要要的增大，两芯片之间，芯片与金属盖板间通常以薄黄铜片（厚度小于0.1mm ），作为焊接电极引线用；芯片，电极铜片是用强力胶胶合，在压电组件的中央部份用结合轴和圆锥状谐振子连成一体，圆锥状谐振子的边缘部份装有圆环弹性橡胶减振器，使之与外壳固定，起声阻匹配作用。

在电——声变换部份的前面的超声波束整形板，是对应圆锥状谐振子的振动模式设置的几个开口，使超声波波束指向尖锐，吸声片能吸收多余的反射声波。

目前超声波传感器种类有拓宽型，通用型，防水型，宽带域型和高频型等几类。

但是通用型超声波传感器有频率带宽较窄的缺点，可是它却能够换来高灵敏度，抗噪声干扰强的优势。

超声波大体应用电路要紧分为三类：1）直射型，要紧用于遥控及报警电路。

2）反射型，要紧用于材料的探伤，测厚电路。

3）分离反射型，要紧用于测距，料位测量等电路。

传感器位置由于是测距系统是采纳超声波发射和接收二者分离反射型结构，因此发射头和接收头应该维持在同一平行直线上。

由于距离和发射夹角所引发的误差和超声波信号在传播进程中衰减的存在，因此发射探头和接收探头距离不能太远，但为了幸免发射头对接收头接收信号产生没必要要的干扰，二者又不能距离太近。

通过查询参考资料，最终设定超声波发射头和接收头中心轴线平行并相距4-8cm 为宜[5]。

设计方案的论证超声波探测技术要紧用于结构探伤、中程测距、智能操纵等领域。

超声波换能器是其核心部件，换能器按其工作介质可分为气相换能器、液相换能器和固相换能器；按其发射波束宽度则可分为宽波束换能器和窄波束换能器；按其工作频率又可分为38KHz 、40KHz 等不同级别。

本设计选用气相、窄波束、40KHz 的超声波换能器。

利用超声波探测器测距时经常使用两种比较有效的方式是强度法和反射时刻法，强度法是利用声波在空气中的传输损耗值来测量被测物的距离，被测物越远其反射信号越弱，从而依照反射信号的强弱就能够够明白被测物的远近，但在用强度法时由于换能器之间的直接耦合信号很难排除，在放大器增益较高时直接耦合信号就可使放大器饱和从而使整套系统失效，由于直接耦合信号的阻碍强度法测距因此它只适合较短距离的且精度要求不高的场合中。