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1、本科生毕业设计（论文）摘 要随着我国经济飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。这些事故常常给驾驶员带来许多的麻烦，针对国外先进的视频监控车载倒车系统，同时更好地满足驾驶员的需要，跟踪当代汽车电子发展的趋势，在现有车载语音和数码管监视的基础上，基于微型化、低功耗、高速度、高清晰、高扩展性的设计原则，运用先进的传感器技术、现代液晶显示技术、微电子技术、设计一种新型的车载高速倒车图像监视系统。本文研究了一种智能倒车安全系统的设计，该系统是由单片机控制电路、超声波发送与接收电路、超声波传感器、显示电路及语音报警电路组成。当汽车挂上倒档时，把由摄像头采集的障碍物
2、图像和由超声波测距模块测得的障碍物距离值通过显示终端显示障碍物的准确信息。系统以直观准确的方式提醒汽车驾驶员更好地完成倒车动作。显示于液晶显示屏上，让你准确把握后方路况。本文对以上各个部分的软硬件设计作了详细的阐述，介绍了核心芯片的选型，外围电路的连接，芯片与芯片之间的连接电路，程序设计方法和相应的软件程序。让你安全的、快速的完成倒车动作。关键词：AT89S52；摄像头；超声波测距；液晶显示AbstractWith the rapid development of economy of our country, more and more people have owed their cars
3、, at the same time, more and more accidents occur because of parking and reversing. carries the back-draft system in view of the overseas advanced video frequency monitoring vehicle, simultaneously meets pilots needs well, the track present age automobile electron development tendency, the present p
4、aper, in the existing vehicle carries the pronunciation and in the nixietube surveillance foundation, based on microminiaturization, low power loss, high velocity, high clear, high extended principle of design, utilizes the advanced sensor technology, the modern liquid crystal display technology, th
5、e microelectronic technology, the signal processing technology and the computer control technology, designs one kind of new Che Zai the high speed back-draft image supervisory system.The thesis introduces a kind of Car Intelligent back-draft safety systems design, This system is by the monolithic in
6、tegrated circuit control circuit, the ultrasonic wave transmission and the accepting circuit, the ultrasonic sensor, the display circuit and the pronunciation alarm circuit is composed. When the automobile hangs up the reverse gear, obtains by the ultrasonic ranging module is away from the value by
7、the camera gathering obstacle image and the obstacle which through the alphanumeric display terminal demonstration obstacle accurate information. The system completes the back-draft movement well by the direct-viewing accurate way reminder automobile pilot. The demonstration on the liquid crystal di
8、splay monitor, lets behind your accurate assurance the state of roads.This article has made the detailed elaboration to above each part of software and hardware design, introduced the core chip shaping, peripheral circuits connection, between the chip and the chip junction circuit, the programming m
9、ethod and the corresponding software routine. Let you safe, fast complete the back-draft movement.Key words：AT89S52；Camera；Ultrasonic ranging；Liquid crystal display目 录第1章 绪 论11.1 智能倒车的概述11.1.1 智能倒车的国外现状11.1.2 智能倒车的国内现状21.2 智能倒车的意义3第2章 系统整体方案论证42.1 测距系统的方案设计42.2 控制系统的方案设计62.3 报警显示方案设计82.4 系统整体方案设计8第3
10、章 系统硬件设计93.1 测距系统模块的设计93.1.1 超声波传感器的结构93.1.2 超声波传感器的布点设计113.1.3 超声波发射电路的设计113.1.4 超声波接收电路的设计123.1.5 测温电路的设计123.2 控制系统的设计153.2.1 AT89S52单片机153.2.2 单片机复位电路的设计173.2.3 时钟电路的设计183.2.4 电源电路的选取193.3 换向选通电路的设计193.4 显示报警模块的设计203.4.1 显示电路设计203.4.2 语音报警电路设计213.4.3 摄像头的选取22第4章 系统软件设计244.1 软件总体流程设计244.1.1 系统软件实现
11、原理244.1.2 系统程序的构建244.2 智能倒车的意义264.3 智能倒车的意义26参考文献28致 谢29附 录30IV第1章 绪 论1.1 智能倒车的概述1.1.1 智能倒车的国外现状汽车电子产品生产是信息产业与汽车制造业融合后新成的新兴产业。汽车电子产品主要包括发动机电子、底盘电子、车身电子和汽车通讯和娱乐系统等四大类，像人们比较熟悉车载GPS导航系统、防盗系统、汽车空调、汽车音响、安全气囊、车载电话、倒车雷达、电视及中控锁等等。几乎所有的电子信息产品都可以应用于汽车整车，汽车领域70%的技术革新来自汽车电子产品。随着我国汽车工业的飞速发展，智能倒车作为一种安全类汽车电子产品已广泛应
12、用于各种中高档汽车，形成了我国一个新兴的行业。 智能倒车由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器(或蜂鸣器)等部分组成。系统采用超声波测距原理，在控制器的控制下，由传感器发射超声波信号，当遇到障碍物时，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其他警示信号，得到及时警示，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。智能倒车按提示方式可分为数码显示、液晶、后视镜、可视雷达、语言和声音提示几种；目前使用较多的是数码显示、液晶显示和语音三种提示功能。按信号的接收方式倒车
13、雷达又可分为无线传输和有线传输两种。无线倒车雷达是近年来随着无线传输技术的应用快速发展起来的新一代产品，就产品本身功能上来说，与有线倒车雷达的基本相同，没有什么突破，但该类产品最突出的卖点是在具有有线倒车雷达相同功能的前提下，在安装过程中避免了对汽车内饰结构改动而导致的破坏，缩短等候时间，因此该类产品严格意义上来说是一种意识创新、观念创新、服务创新的新产品。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，
14、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。最近在欧美出现的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(必须卸下保险杠贴在内侧)，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。换言之，如有任何物品贴在后保险杠，当车一旦停下再启动后，此装置并不会告知驾驶者后方有物品贴在保险杠，此车不能再后退等。德国大众公司已经将超声波测距技术，应用在倒车雷达上，并且具有前视和后视功能，采用自举升压的方式驱动8路超声波传感器，目前国内引进车型对这一技术尚不能国产化，仍需要
15、引进德国原厂成品安装。因此，实用性也相当有限。日本、美国和欧洲等国的大汽车公司都投入了相当的人力、物力，采用先进的毫米波雷达、CCD摄像机、GPS和高档微机等制成安全预警系统，使用在其所开发的高级汽车上。据海外媒体报道，戴姆勒一克莱斯勒公司日前成功开发出供商用车(尤指卡车)使用的电子刹车系统，它与其他刹车系统的区别在于，其在卡车车头设有雷达感应器，感应器在车前观察四周环境，并将所有收集的信息交由一控制器加上处理，形成一虚拟景象，再借助演算法的辅助来判断所发生状况是否需要利用刹车。未来两三年内这种新型刹车系统即可量产上市，但价格昂贵，其过高的成本限制了它应用的普遍性。在底特律国际车展上，通用公司
16、的Precept概念车装了Donnelly公司生产的以摄像机为基础的后视镜系统。该系统用一个内后视镜和两个外后视镜采集汽车周围的景象，三个景象合成一个全景图像在中控台的视屏上显示出来，还用文字说明来传达信息。摄像机也可在倒车时使用，当车后近处有消火栓等障碍物时，就及时让驾驶员知晓。1.1.2 智能倒车的国内现状随着我国汽车产业的高速发展，尤其是近两三年我国开始进入私家车时代，汽车电子产业成了新的增长点，汽车电子产品的高利润和市场广阔性倍受商家关注，音响和防盗器就是明证，近两年来，倒车雷达成了商家的电子新爱，众多生产防盗器的厂家纷纷涉足倒车雷达，可以这么说，几乎生产防盗器的厂家都在生产倒车雷达。市场上经销的倒车雷达品牌多达几十种，在全国零售市场上销
