安装在同位置的超声波发射器和接收器完成超声波的发射与接收，由定时器计时。首先由发射器向特定方向发射超声波并同时启动定时器计时，超声波在介质传播途中旦遇到障碍物后就被反射回来，当接收器接收到反射波后立即停止计时。此时，定时器就记录下了超声波自发射点至障碍物之间往返传播经历的时间。由于常温下超声波在空气中的传播速度约为，所以发射点距障碍物之间的距离为由于单片机内部定时器的计时实际上是对内部固定频率的机器周期的计数，设计中时钟频率取，设计数值，则，或程序如下扫描数码管，算出来是超出测量范围显示，报警程序设计本设计报警有声光组合报警，在距离软件程序的编译调试软件简介是美国公司出品的系列兼容单片机语言软件开发系统，与汇编相比，语言在功能上结构性可读性可维护性上有明显的优势，因而易学易用。提供了包括编译器宏汇编连接器库管理和个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过个集成开发环境将这些部分组合在起，调试中使用的版本是。搭建软件开发工作环境在进行具体编程之前，必须先建立项目，在建立项目过程中设定软件工作平台所用的芯片项目文件命名以及项目文件在计算机上存放的位置。然后建立程序文件，并把文件添加到项目中，最后才能进行具体的编程。具体步骤如下新建项目通过菜单下的选项建立项目，如图所示。图新建项目项目文件命名与保存在图中所示的文件名位置填写项目文件名，然后在保存在位置选择项目文件在计算机中的存放位置，最点击保存。图项目文件命名与保存选择项目所用芯片保存好项目文件后，软件会提示你选择项目所用芯片，如图所示，在本系统中我们选用的是美国公司的芯片。图选择项目所用芯片建立程序文件项目建立好之后，我们就要建立程序文件。通过菜单中的选项建立个文件，然后将这个心中洋溢着成功的喜悦，但更多的是对老师和同学的感激，正是在他们的帮助和鼓励下，我的毕业设计才得以顺利完成。本毕业设计是在两位老师的悉心指导下完成的，老师们不仅对我的专科生学业给予了无微不至的关怀和培养，更重要的是，对本设计的研究和顺利完成倾注了大量的心血。在此，我向老师们表示深深的敬意和衷心的感谢,同时也要感谢图书馆这个知识的海洋，它给我提供了丰富的参考资料，以保证我在遇到疑难问题时得以及时查阅书籍，从而顺利地解决问题。在毕业论文的写作期间，我积极与其他同学进行讨论和交流，正是他们给了我自始至终的支持和鼓励，为我提供了不可或缺的帮助。在这里，我向他们道声诚挚的感谢,最后，还要感谢在学习上生活上，关心我帮助我的老师同学以及广大的亲朋好友们。参考文献王迎旭单片机原理及及应用北京机械工业出版社，路锦正等超声波测距仪的设计传感器技术张利红等种低成本超声波测距仪的设计化工自动化及仪表余发山单片机原理及应用技术北京中国矿业大学出版社，鞠永胜基于嵌入式系统汽车倒车雷达的设计与实现山东山东大学，赵晓安主编单片机原理及应用天津天津大学出版社，陆冬妹基于温度补偿的超声波倒车测距系统的设计齐齐哈尔大学学报沈燕等基于单片机的超声波测距仪设计现代电子技术梁小流，陈炳森，梁建和基于汽车防撞雷达系统设计机电工程技术夏路易，石宗义电路原理图与电路板设计教程北京希望电子出版社，时德刚等超声波测距仪的研究计算机测量与控制李军超声测距模块的超声波测距仪设计附录系统硬件电路原理图附录系统图附录系统实物图件保存成程序文件。在本项目中，采用的是语言进行程序编写的，建立的程序文件名为，如图所示。图程序文件的保存向项目添加程序文件如图所示，通过鼠标右击选择，在弹出对话框中选择程序文件，如图所示，然后点击，完成添加操作。图添加程序文件图选择程序文件程序编写与编译将程序编译并生成机器码。在编译之前需要对项目输出选项进行设定，设定项目在编译后生成格式机器码文件。如图所示，鼠标右击选择，如图所示面板选择选项卡，并勾选。图设定项目选项图设定项目生成文件设定好选项之后，通过点击工具栏上的按钮进行编译，如图所示，并生成如图所示的编译结果。图点击按钮进行程序编译图编译结果第五章实物制作及系统测试实物制作板的制作利用软件完成系统硬件电路原理图绘制，继续在软件中生成电路板图，系统图如图所示。图系统图板制作过程中应注意对应关系不要出错，连接线的粗细在不影响导电的前提下，尽量粗些，然后就是注意它们的位置关系尽量美观均称。元器件的安装及焊接按照电路板上所作的引脚功能和连接标注，进行相关元器件的安装与焊接。超声波发射和接收采用超声波换能器和，中心频率为，安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距至厘米，其余原件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可以提高抗干扰能力。焊接步骤是先焊接各个模块，焊接完每个模块以后，再进行模块的单独测试，以确保在整个系统焊接完成后能正常工作。首先焊接的是电源模块，我们主要采用直接方式，但注意电源不能接反，然后开始检查和电路图，接下来是单片机最小系统的测试，焊接完以后发现系统没有问题，程序可以正常下载，然后是超声波发送模块的焊接，焊接完通电测试，将测试结果与测算出来的结果进行比较，从中寻找问题在分析出问题的原因。制作好的实物如图所示。图实物图系统测试硬件电路制作完毕后，便可将编译好的可执行文件下载到单片机试运行。根据实际情况修改超声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔时间，以适应不同距离的测量需要。系统调试完成后应对测量误差和重复致性进行多次实验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。用本装置测量时，装置实际测量距离如图所示，误差为用本装置测量时，装置实际测量距离如图所示，误差为用本装置测量时，装置实际测量距离如图所示，误差为用本装置测量时，装置实际测量距离如图所示，误差为用本装置测量时，装置实际测量距离如图所示，误差为图系统测试图通过对测试数据对比，计算测量误差，并对系统可能出现的误差原因进行分析，根据超声波测距公式，可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。当要求测距误差小于时，假设超声波速度室温，测距误差小于即。在忽略超声波的传播误差前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在小于，就能保证测距误差小于的误差。使用的晶振的单片机能达到微秒的精度，因此本系统采用定时器能保证测量误差在的测量范围内。另外，环境温度对超声波的传播速度也是有影响的，当温度时超声波速度是，时是，温度变化引起的超声波速度变化为。若超声波在的环境下以的声速测量距离所引起的测量误差将达到，测量误差将达到，因此环境温度对超声波测距也是有影响的。结束语本设计围绕倒车测距报警这任务要求，采用单片机设计了款简易的超声波测距报警器。本文从系统总体设计方案确定系统硬件电路设计系统软件程序设计实物制作及系统测试等几个方面进行了系统的阐述，较好地完成了系统设计任务。测试数据表面，制作出来的倒车测距报警器能够达到预期效果，测量精度较高，成本较低，具有定的实用价值。尽管设计的简易倒车测距报警器基本达到了设计的要求和目标，但是要应用于实际倒车监控系统中，还有很大的距离，还需要进步的研究和完善，比如，测距显示目前采用是数码管显示，数码管虽然具有价格便宜的优点，但其显示的信息量有限，相对于数码管而言，具有体积小功耗低可显示的信息多设置灵活等优点，此外不需要外加驱动电路，后续工作可以考虑采用显示测距。另外，在提高精度方面应寻找更多的影响精度的因素，进步提高精度，达到工业等方面的高精度需求。致谢在毕业设计完成之际，声波测距就是将电压和超声波之间的互相转换，发射超声波的探头将电压转化的超声波发射出去，当接收超声波时，超声波接收探头将超声波转化的电压回送到控制芯片。超声波具有振动频率高波长短绕射现象小而且方向性好还能够为反射线定向传播等优点，在中长距离测量时，超声波测量的精度和方向性都要大大优于红外线测量。从安全性，成本方向性等方面综合考虑，超声波传感器更适合设计要求。根据对以上三种测距方法的比较，很明显激光传感器是比较理想的选择，但是它的价格却比较高，而且安全度不够高。因此在般测距中不具有普遍适用性，而超声波测距具有较强的抗干扰能力和较短的响应时间，在精度和方向性上都优于红外测距，因此本方案的距离测量部件选用超声波测距模块。系统总体设计方案根据方案的论证与选择，本设计以单片机为控制核心，外围配置超声波发射接收模块声音提示模块距离显示模块电源模块四部分。系统总体设计方框图如图所示。控制器超声波驱动模块电声换能超声波接收模块声电换能信号调理信号调理障碍物距离显示模块声音提示模块时钟电路复位电路电源模块图系统总体设计方框图其中，超声波发射模块选用软件发生超声波法，利用软件产生的超声波信号，通过输出引脚输入至驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波。超声波接收模块包括超声波接收探头信号放大电路及波形变换电路三部分。探头变换后的正弦波电信号经放大电路放大并进行波形变换。声音提示模块采用蜂鸣器报警电路，倒车时，车尾与障碍物之间距离小于所设定的安全值时，发出蜂鸣声提醒驾驶员。鉴于数码管显示简洁价格便宜等特点，距离显示模块采用位数码管动态显示。第三章系统硬件电路设计根据系统总体设计方案，系统以单片机为控制器，时钟电路手动复位电路电源和控制器起构成主控电路。利用单片机的定时器产生超声波的周期方波信号，经单片机口输出，通过信号调理和换能电路后发出超声波。利用单片机中断口接收回波信号，计算时间差并换算距离信息。距离显示电路采用位数码管