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汽车倒车雷达预警系统的设计及实现

毕业论文﹙设计﹚题目汽车倒车雷达预警系统的设计及实现学生姓名王阳学号********** 所在学院物理与电信工程学院专业班级通信1204班指导教师张文丽完成地点陕西理工学院2016年6月5日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1204 学生姓名王阳一、毕业论文﹙设计﹚题目汽车倒车雷达预警系统的设计及实现二、毕业论文﹙设计﹚工作自__2015 __年__ 12 _月__ 日起至_ 2016__年 6 月日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求:1、本次毕业设计要求如下:设计一个汽车倒车雷达预警系统,要求:⑴该系统可实现汽车倒车时车尾保险杠和障碍物之间的测距,并能够实时显示;⑵系统可预设测距报警的下限值,当实际测距小于预设值时,系统应报警提示,同时可实现对预设值的调整和修改;⑶报警方式要求有两种以上,以更好地提示驾驶员车辆周边的情况,从而提高汽车倒车的安全性。

2、毕业设计成果要求:程序代码、硬件实物和论文,论文要求计算机打印(A4纸),论文有不少于3000词的相关英文中文翻译。

3、毕业设计时间安排:1—4周:查阅相关资料,熟悉题目内容,掌握设计原理,提交开题报告;5—10周:根据设计原理,进行相应软、硬件设计;11—12周:完善设计功能,整理资料并进行结果测试及分析;13—14周:毕业设计验收;15—16周:撰写、修改、提交毕业论文,毕业答辩。

指导教师系(教研室)系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名汽车倒车雷达预警系统的设计及实现王阳(陕西理工学院物理与电信工程学院通信工程专业1204班,陕西汉中 723001)指导教师:张文丽[摘要]汽车倒车雷达预警系统能在汽车倒车时为驾驶员提供周围障碍物信息,可降低倒车难度,避免驾驶员因方向感不强、判断和操作失误而引起的事故。

本课题设计了一个汽车倒车雷达预警系统,倒车时,驾驶者启动倒车雷达,在控制器的控制下,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波,遇障碍物产生回波信号,传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理,判断出障碍物的位置,由显示器显示距离并发出语音警示信号,以提示驾驶员车辆周边的情况,从而提高汽车倒车的安全性。

设计结果表明,该系统操作简单,测距精度高,安全性能好,具有很强的实用价值。

[关键词] 超声波;单片机;测距;传感器;报警Design And Implementation Of Automobile Reversing RadarWarning SystemWang Yang(Grade12,Class 4,Major of Communication Engineering,School of Physics and Telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001,China)Tutor:Zhang WenliAbstract: Automobile reversing radar warning system can provide the information of the obstacle surroundings when reversing, which can reduce the difficulty of reversing and avoid the accident caused by the sense of direction, the judgment and the operation of the driver. A car reversing radar warning system is designed in this paper.The driver start reversing radar when reversing,then the probe in the rear bumper transmits ultrasonic waves.The sensor can received echo signal from obstacles.After processing by processor,the screen can display the distance between the probe and obstacle.When the distance is greater than the safety distance,the system can alarm and prompt the driver to pay attention when reversing.The system has the advantages of simple operation,high precision of ranging, and good safety performance,which has the good practical value in application.Key words: ultrasonic,Single chip microcomputer,rang, transducer,give an alarm目录引言 (1)1.课题研究背景 (2)1.1研究现状 (2)1.2发展前景 (2)1.3应用领域 (3)1.4本文研究内容 (3)2.方案论证 (4)2.1设计要求 (4)2.2方案设计 (4)2.3方案选择 (5)3.硬件设计 (6)3.1系统组成 (6)3.2单元电路设计 (6)3.2.1单片机控制电路 (6)3.2.2系统复位电路设计 (7)3.2.3晶振电路 (8)3.2.4 LCD显示电路 (9)3.2.5报警电路设计方案 (9)3.2.6按键设置电路 (10)3.2.7 HC-RS04超声波测距模块 (11)3.2.8语音IC模块 (12)4. 软件设计 (13)4.1系统对软件的要求 (13)4.2主程序 (13)4.3显示数据子程序 (13)4.4报警子程序 (14)4.5按键子程序 (14)5.系统调试及分析 (15)5.1软件仿真 (15)5.1.1 Proteus简介 (15)5.1.2 系统仿真 (15)5.2硬件调试 (16)5.2.1元器件的焊接 (16)5.2.2电路调试与分析 (16)5.3结果分析 (16)结束语 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录A:外文文献原文 (21)附录B:外文文献译文 (32)附录C:部分程序清单 (43)附录D:元器件清单 (53)附录E:实物图 (54)引言汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔,随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越来广泛,汽车电子化的程度越来越高。

电子技术的引入使汽车在安全安全、舒适和方便等方面有了很大的提升。

应用的电子技术主要有:电子控制安全气囊,智能记录仪,雷达式距离报警器,中央控制门锁,自动空调,自动车窗、车门、座椅、刮水器,车灯控制,电源控制以及充电器等。

近年来汽车的自动调速系统,主动式汽车防撞系统,汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。

在过去20~30年中,人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面,例如,在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等,以减轻汽车碰撞带来的危害。

安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏,却无法消除对被撞物体的伤害;此外,车上安装的安全气囊系统,在发生车祸时不一定能有效地保护车内乘务员的安全。

所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。

如果从预防撞车事故的发生的角度着眼,在提高汽车主动安全性方面下功夫,则可在汽车安全性领域有较大的突破。

如今,拥有私家轿车的人越来越多,带来的交通问题也日益严重。

其中安全倒车是驾车技术水平不高或没有安全意识的开车人士最为担心的交通问题之一,如果稍不留神不仅会给自己或别人带来财产损失,还会造成激烈的争吵与纠纷,甚至也威胁到了驾驶员的生命安全。

面对这样的情况与问题,倒车防撞报警器就被人们设计出来,依据声源或以直观的显示提醒驾驶员周围障碍物的分布情况,解决了驾驶员倒车和启动轿车时前后左右探视所引起的问题,并帮助驾驶员扫除了视觉死角和视野模糊的不足,提高了倒车安全性。

现代社会的汽车工业飞速发展,拥有私家轿车的人越来越多,带来的交通问题也日益严重。

其中安全倒车是驾车技术水平不高或没有安全意识的开车人士最为担心的交通问题之一,如果稍不留神不仅会给自己或别人带来财产损失,还会造成激烈的争吵与纠纷,甚至也威胁到了驾驶员的生命安全。

面对以上种种情况与问题,倒车防撞报警器的重要性越来越强,依据声源或以直观的显示提醒驾驶员周围障碍物的分布情况,解决了驾驶员倒车和启动轿车时前后左右探视所引起的问题,并帮助驾驶员扫除了视觉死角和视野模糊的不足,提高了倒车安全性。

1.课题研究背景随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降,越来越多的家庭拥有自己的汽车。

在享受汽车给我们带来的便利同时,由于倒车而产生的问题也日益突出。

一方面汽车的数量逐年增加,公路、街道、停车场和车库拥挤不堪,可转动的空间越來越少。

另一方面,新司机及非专职司机越來越多,因倒车引起的纠纷越来越多,车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰掩时有发生。

现如今解决汽车的倒车难问题目前有两种思路,一是寄希望于汽车自动驾驶技术及其配套设施的日益成熟,目前这项技术仍处于研制幵发阶段,短期内尚未能推广应用;二是传统倒车系统,但其功能简单,驾驶员仍然需要通过后视镜去判断乍后的物体,以及通过估计汽车和车后障碍物的距离完成倒车任务。

本文研究的汽车倒车预替系统属于第二种思路,它在常见的汽车倒乍颅聱装置的基础上进行改进,能很大程度地解决倒车难题。

1.1 研究现状国外汽车倒车雷达预警系统早期大多采用红外线的发射与接收原理,不属于雷达(无线电波)的产品,最大的缺点是红外线波易受干扰,整个系统的警示音常呈现不稳定的乱鸣状态,另外对深黑色粗糙表面物体的反应也较差。

但更糟糕的是,无论是红外线发射器或接收器,只要任何一方让一层薄薄的冰雪或泥尘覆盖,系统就会失效。

欧美有一种电磁感应倒车雷达。

在一线路套上一环型的感应圈,以感应车后物体的有无。

此种装置价格中等,并且完全隐密,但可惜的是,安装困难,而且只能探测动态物品,当车在后退行进时,可探测到物体,但车一旦停止后退行进,则任何物体都不被认可。

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