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1、 毕业设计（论文）题 目汽车防撞测距器基于AT89S52的超声波测距系统设计 系 （院）物理与电子科学系专 业电子信息科学与技术班 级2008级2班学生姓名学 号2008080201指导教师职 称讲师 二一二年六月十八日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二一二年六月十八日毕业设计（论文）使用授
2、权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 二一二年六月十八日汽车防撞测距器基于AT89S52的超声波测距系统设计摘 要为了增强汽车倒车时的安全性，设计了一种基于超声波的汽车防撞系统。本设计主要目的是辅助驾驶员获得短程驾驶盲区的距离信息，并提供驾驶操作提示，危险距离报警，协助
3、驾驶员进行必要的制动操作。本设计核心是基于AT89S52单片机超声波测距系统，以此架构了报警、显示、紧急制动接口等，以实现辅助驾驶功能。系统的核心是距离的获取，在单片机的控制下，超声波发射电路采用74HC04调制电压波形，接收电路使用CX20106A处理回传的信号；报警采用蜂鸣器报警方式；显示采用的了高对比度液晶12864点阵液晶显示模块方式：在制动接口方面则使用了继电器输出接口。为保证短程测距的准确性，一方面考虑到温度对声速的影响，本设计在硬件方面添加了基于DS18B20温度传感器的声速修正电路；另一方面考虑到工艺和电子元器件对测量的固有影响，本设计在软件方面引入了距离修正程序。该设计按照实
4、际需求优化了超声波测距的准确性，具有较为丰富的信息提示功能，以实现辅助驾驶员实现安全驾驶。 关键词：超声波测距；防撞；声速修正；单片机 The Automotive Anti-collision Range Finder- The Design of Ultrasonic Ranging System Based on the Microcomputer AT89S52AbstractIn order to increase the safety of vehicle backing, this paper designed a vehicle anti-collision system ba
5、sed on ultrasonic. Main purpose of this design is a secondary driver for short distance driving blind-information, and provide driving operation, dangerous distance alarm, assist the driver necessary braking action. The core design is based on AT89S52 microcontroller ultrasonic ranging system, alarm
6、, display this schema, emergency brake interface for driver assistance capabilities. Alarm buzzer alarm mode; display with high contrast LCD 12864 display: brake relay output interface is interface is used. To guarantee the accuracy of short range, while taking into account the effect of temperature
7、 on the speed of sound, has been added to the design in terms of hardware based on sound velocity correction DS18B20 sensor circuit; on the process and taking into account the inherent effects on the measurement of electronic components, the design software has introduced a hardware fix. Design acco
8、rding to the actual needs of the optimize the accuracy of ultrasonic short range, message with rich features to realize safe driving in auxiliary driver implementation gaps. Keywords：Ultrasonic ; anti-collision system; speed of sound amendment; MCU目 录引言1第一章 设计的意义和要求21.1设计的背景21.2设计的意义21.3设计的内容要求3第二章
9、总体设计方案42.1测距方案论证42.11激光测距方案42.12红外测距方案52.12超声波测距方案52.2设计基本构架62.3 超声波测距62.3.1超声波测距基本原理62.3.2控制测量72.4 测距系统精度改善方案72.5系统功能8第三章 系统硬件设计93.1 超声波发射电路93.2 超声波接收电路103.3 12864点阵液晶显示部分电路113.4 单片机最小系统123.5压电陶瓷超声波换能器 (TCT40-16R/T)143.6蜂鸣器报警电路143.7紧急制动接口电路153.8 声速修正电路16第四章 系统软件设计184.1 软件设计的要求194.2主程序194.3超声波发送及接收中
10、断程序214.4 误差修正234.4.1声速修正234.4.2距离修正244.5 12864点阵液晶显示模块子程序254.6蜂鸣器报警及紧急制动子程序26第五章 制作与调试285.1 电路的搭建285.2 系统的调试31结束语33参考文献34谢 辞35附录1 电路原理图36附录2 系统主要程序37引 言近几年，中国汽车行业持续保持较快的增长势头，汽车产销量稳居世界第一。汽车数量的增加，也带来了各种各样的汽车刮碰事故的增加。由于汽车驾驶中存在视野内的距离判断盲区，驾驶员对距离把握不准确，在倒车、转向等操作过程中，不可避免地出现汽车刮碰现象。汽车保险理赔中，由于刮碰引起的理赔案件占到了很大了比例。
11、超声波在汽车安全装置中有着广泛地用途。此类装置一般有，超声波传感器，微处理器，显示电路等构成。由于测距中，超声波的低功耗性，高指向性，能灵活的应用于尘土，烟雾，高电磁场，高温等各种行车场。汽车防撞测距器是一种协助驾驶员复杂环境，泊车，转向的驾驶辅助系统，是汽车安全辅助装置。可以通过声音警报，液晶显示更加方便地告知驾驶员关于障碍物距离情况，并提供操作提示，在特别危险的情况的下提供紧急制动，防止汽车发生不必要的刮碰现象。测距器，协助驾驶员获得短程内的安全距离情况，提高驾驶的安全性，直观性，易操作性等，使汽车驾驶更加人性化。 第一章 设计的意义和要求1.1设计的背景近几年，中国汽车行业持续保持较快的
12、增长势头，汽车产销量稳居世界第一。汽车数量的增加，也带来了各种各样的汽车刮碰事故的增加。由于汽车驾驶中存在盲区，驾驶员对距离把握不准确，在倒车、转向等操作过程中，不可避免地出现汽车刮碰现象。汽车保险理赔中，由于刮碰引起的理赔案件占到了很大了比例。汽车数量的增加，一方面方便了人民的生活，另一方面由于交通发展的局限性，停车难行车难也已经成为不争的事实。这些都给驾驶带来了不同程度的困难，传统意义上的简单的汽车驾驶，已经很难适应高速发展的交通环境。由于驾驶员视角的局限，在汽车转向，倒车时会造成不同程度的驾驶盲区。而单单只靠后视镜也很难满足驾驶的需求。对于驾驶来说解决盲区是重要的课题之一。在盲区的解决方
13、案中，有效途径是，帮助驾驶员获得，当前汽车周围的障碍物的距离情况。在现代飞速发展的电子信息时代，大部分汽车都配置了电子装置。在汽车辅助驾驶方面，汽车自动泊车装置，汽车倒车雷达，汽车平视显示系统等安全驾驶辅助系统应运而生。这些装置大部分都装置在高级轿车之上，由于成本高昂，维护难度也比较高。另一方面，这些产品都存在很大的局限性，比如自动泊车功能，许多情况下，由于停车环境很难满足产品的工作要求，产品一般都处于报警状态，对于泊车的实际需求很难满足。而通常情况下，驾驶员只是需要获得盲区内的障碍物距离，便能正常操作。1.2设计的意义汽车安全辅助驾驶一直是汽车领域内一个重要的课题，可以说自从有车诞生开始，人
14、们就在关注如何让汽车驾驶更加方便，更加高效，更加人性化。汽车辅助驾驶的方向就是解放人类的双手，但是出于技术的局限性，想要全面的赋予汽车自动驾驶功能很难实现。现在日益发展的安全装置，由于成本高昂，维修费用高等原因，很难普及。汽车安全辅助驾驶具有广阔的市场空间和使用价值。在汽车日益普及的当代，汽车驾驶员的年龄由中层年龄结构层，在向老年和青年方向发展。驾驶员在驾驶中出于主导的低位，单纯的靠技术替代驾驶员实现自动驾驶也很难完全实现。一种行之有效的方法是帮助驾驶员获得安全距离情况。利用现代的传感器技术和微电子技术，配合软件设计完全可以设计一款低成本的汽车辅助安全产品。本着去冗就简的原则，汽车防撞测距器可
15、以帮助驾驶员高效获得障碍物距离信息，并提供必要的安全辅助操作。所以测距为基础的汽车防撞器可以很有效的帮助驾驶员解决盲区内距离信息匮乏的难题，对于科研学习和实际应用都有很重要的意义。1.3设计的要求本次设计的目的是利用传感器技术和微电子软硬件技术，设计一款汽车防撞器，用于帮助驾驶员获得距离障碍物安全信息，并在提供必要的辅助安全操作。设计通过距离传感器获得相应的距离信号后，交由微型处理器计算处理，再通过液晶显示呈现给驾驶员操作提示，另一方面提供蜂鸣器声音报警，并在紧急时刻提供紧急制动功能。设计本着去冗就简得原则，以提供距离信息为基本出发点，以完成基本功能，降低成本，安装方便，操作简易，维修简便为综合要求。设计计划采用使用C语言为编程语言，使用keil软件为编译器，利用单片机技术，将超声波传感器获得的信后进行处理后，交由12864点阵液晶进行显示，并提供蜂鸣器报警。距离量程为5m，提供一定的误差修正，紧急制动方面提供继电器接口。最后，设计具有较强的实时性，确
