即超声波发生器在时刻发出的个超声波信号，当超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器所接受。

这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体的距离。

距离计算公式为被测物与测距器的距离，为声波的来回路程，为声速，为声波来回所用的时间，声速与温度有关，如温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。

如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。

声速确定后，只要测得超声波往返时间，即可求得距离。

在系统加入温度传感器来监测环境温度，可进行温度被偿。

这里可以用测量环境温度，根据不同的环境温度确定声速提高测距的稳定性。

为了增强系统的可靠性，应在软硬件上采用抗干扰措施。

不同温度下的超声波声速表温度声速主程序主程序首先对系统环境初始化，设置定时器工作模式为位的定时计数器模式，置位总中断允许位并给显示端口和清。

然后调用超声波发生子程序送出个超声波脉冲，为避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直接波触发，需延迟这也就是测距器会有个最小可测距离的原因后，才打开外中断接收返回的超声波信号。

由于采用的晶振，机器周期为，当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器中的数即超声波来回所用的时间按下式计算即可测得被测物体与测距仪之间的距离，设计时取时的声速为则有其中为计数器的计数值测出距离后结果将以十进制码方式，然后再发超声波脉冲重复测量过程。

主程序框图如下图主程序框图超声波发生子程序和超声波接收中断程序超声波发生子程序的作用是通过端口发送个左右的超声波信号频率约的方波，脉冲宽度为左右，同时把计数器打开进行计时。

超声波测距器主程序利用外中断检测返回超声波信号，旦接收到返回超声波信号引脚出现低电平，立即进入中断程序。

进入该中断后就立即关闭计时器停止计时，并将测距成功标志字赋值。

如果当计时器溢出时还未检测到超声波返回信号，则定时器溢出中断将外中断关闭，并将测距成功标志字赋值以表示此次测距不成功。

图主程序流程图图定时中断服务子程序图外部中断服务子程序软硬件调试及性能超声波测距仪的制作和调试，其中超声波发射和接收采用的超声波换能器发射和接收，中心频率为，安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距，其余元件无特殊要求。

若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力。

根据测量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。

硬件电路制作完成并调试好后，便可将程序编译好下载到单片机试运行。

根据实际情况可以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。

根据所设计的电路参数和程序，测距仪能测的范围为，测距仪最大误差不超过。

系统调试完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。

后续工作需实验后才能验证。

根据参考电路和集成的电路器件测距范围有限以内为好。

设计总结本设计硬件简单，容易实现，测距范围适中。

测量误差可以控制在左右。

超声测距系统显示单元和数据采集相互，可以同时进行，保证了测距数据的实时性。

简洁的系统结构，良好的电磁抗干扰能力，特别是新颖的前方障碍物自动检测功能。

上述类型的汽车车距检测系统设计方案是微控制器和超声波传感器相结合的应用技术，是提高驾驶安全与体验的个解决方案。

由于系统可以识别驾驶盲区内的障碍物，司机驾驶起来会更加得心应手。

通过方案比较，该基于微控制器技术倒车障碍物捡测系统比单纯用硬件电路系统。

方便灵活得多，因为可用充分发挥软件技术的优势，既可根据运行与泊车环境需要增加功能又替代很多硬件电路。

参考文献张培仁个解决方案。

由于系统可以识别驾驶盲区内的障碍物，司机驾驶起来会更加得心应手。

通过方案比较，该基于微控制器技术倒车障碍物捡测系统比单纯用硬件电路系统。

方便灵活得多，因为可用充分发挥软件技术的优势，既可根据运行与泊车环境需要增加功能又替代很多硬件电路。

参考文献张培仁，等基于语言编程单片机原理与应用北京清华大学出版社，康华光，等电子技术基础北京高等教育出版社，何希才传感器技术及其应用北京航空航天大学出版社附录以下是用汇编语言编写的超声波测距控制源程序采用晶振显示缓冲单元在，使用内存用于计算距离用于标志中断入口程序脉冲输出端口主程序为显示数据存放单元为最高位为位自动重装模式，为位定时器初值初值超声波脉冲个数控制为赋值的半开启测距定时器收到反射信号时标志位为计算距离子程序重新开启测距定时器测量间隔控制约，中断程序中断，中断次启动计时器，用以计算超声波来回时间开启发超声波用定时器中断，发超声波用超声波发送完毕，关开启接收回波中断外中断，收到回波时进入关计数器将计数值移入处理单元接收成功标志延时程序显示程序为最高位，为最低位，先扫描高位共阳数码管不亮距离计算程序计算值近似最高位为，不点亮此高位为，先看最高位是否为不亮最高位不亮，次高位也不亮次高位为，先看次高位是否为不亮次高位不亮，次高位也不亮，两字节无符号数乘法程序四字节两字节无符号数除法程序，图电路设计总原理图车距自动测试系统设计目录摘要设计要求设计思路超声波传感器及其测距原理系统组成硬件部分软件部分系统硬件电路设计超声波检测接受电路系统程序设计超声波测距器的算法设计主程序超声波发生子程序和超声波接收中断程序软硬件调试及性能设计总结参考文献附录摘要为减少汽车碰撞事故的发生，汽车碰撞技术在近年发展很快。

汽车避撞技术首先需要解决的问题是汽车之间的安全距离，当汽车与汽车之间的距离小于安全距离时，就应该能够自动报警。

本文给出了高速防撞器的核心部分车距报警器的设计方法。

我设计了款安装于车前车尾的便携式系统，能在汽车停车倒车以及行使过程中自动监控汽车与其它汽车人和障碍物之间的距离，如果距离小于规定的米安全距离则报警，防止恶性事故的发生。

设计要求设计个车距自动测距器，要求测量范围在，测量精度，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。

设计思路超声波传感器及其测距原理超声波是指频率高于的机械波。

为了以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。

完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。

超声波传感器有发送器和接收器，但个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。

超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的原理般采用渡越时间法。

首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离测量距离的方法有很多种，短距离的可以用尺，远距离的有激光测距等，超声波测距适用于高精度的中长距离测量。

因为超声波在标准空气中的传播速度为米秒，由单片机负责计时，单片机使用晶振，所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因而超声波可以用于距离的测量。

利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到要求。

超声波发生器可以分为两类类是用电气方式产生超声波，类是用机械方式产生超声波。

本课题属于近距离测量，可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。

根据设计要求并综合各方面因素，可以采用单片机作为主控制器，用动态扫描法实现数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距器的系统框图如下图所示图超声波测距器系统设计框图系统组成硬件部分主要由单片机系统及显示电路超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。

采用来实现对红外接收芯片和系列超声波转换模块的控制。

单片机通过引脚经反相器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测引脚，当引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。

计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。

软件部分主要由主程序超声波发生子程序超声波接收中断程序及显示子程序等部分。

系统硬件电路设计单片机采用或其兼容系列。

采用高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测量误差。

单片机用端口输出超声波转化器所需的方波信号，利用外中断口检测超声波接受电路输出的返回信号。

显示电路采用简单实用的位共阳数码管，段码用驱动，位码用三极管驱动。

单片机系统及显示电路如下图所示图单片机及显示电路原理图超声波发射电路原理图如图所示图超声波发射电路原理图压电超声波转换器的功能利用压电晶体谐振工作。

内部结构上图所示，它有两个压电晶片和个共振板。

当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是超声波发生器如没加电压，当共振板接受到超声波时，将压迫压电振荡器作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接受转换器。

超声波发射转换器与接受转换器其结构稍有不同。

超声波检测接受电路红外转化接收的电路采用集成电路，这是款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。

考虑到红外遥控常用的载波频率与测距超声波频率较为接近，可以利用它作为超声波检测电路。

实验证明其具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。

适当改变的大小，可改变接受电路的灵敏度和抗干扰能力。

图超声波接收电路图系统程序设计超声波测距软件设计主要由主程序，超声波发射子程序，超声波接受中断程序及显示子程序组成。

下面对超声波测距器的算法，主程序，超声波发射子程序和超声波接受中断程序逐介绍。

超声波测距器的算法设计超声波测距的原理，即超声波发生器在时刻发出的个超声波信号，当超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器所接受。

这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体的距离。

距离计算公式为被测物与测距器的距离，为声波的来回路程，为声速，为声波来回所用的时间，声速与温度有关，如温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。

如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。

声速确定后，只要测得超声波往返时间，即可求得距离。

在系统加入温度传感器来监测环境温度，可进行温度被偿。

这里可以用测量环境温度，根据不同的环境温度确定声速提高测距