汽车倒车雷达设计.doc文档【45页完整版】

通过本课题的研究，将所学到的知识用在实践中并有所创新和进步。

该设计 可广泛应用在生活军事工业等各个领域，它需要设计者有较好的数电模电 知识，并且有定的编程能力，综合运用所学的知识实现对超声波发射与接收信 号进行控制，通过单片机程序对超声波信号进行相应的分析计算处理最后显种非常简单 常见的方法，应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量，以及在汽车倒车防 撞报警系统中，超声波作为种特殊的声波，具有声波传输的基本物理特性折 射，反射，干涉，衍射，散射。

超声波传感器介绍 超声波测距的原理 第三章系统硬件设计 单片机 超声波测距的系统及其组成 超声波测距单片机系统 超声波发射接国内应用现状 第二章总体方案电子信息工程系毕业论文 本设计的研究方法 第章绪论 课题设计的目的和意义 ， 部分内容简介， 部分内容简介， ， 摘要 第章绪论 课题设计的目的和意义 国内应用现状 第二章总体方案电子信息工程系毕业论文 本设计的研究方法 系统整体方案的设计 系统整体方案的论证 超声测距原理 超声波测距概述 超声波传感器介绍 超声波测距的原理 第三章系统硬件设计 单片机 超声波测距的系统及其组成 超声波测距单片机系统 超声波发射接受电路 显示电路 供电电路 报警输出电路 第四章系统软件设计 主程序设计 超声波测距子程序及其流程图 超声波测距流程图 第五章系统调试与误差分析 调试步骤 我的与纠正 调试准备， 调试现象 误差分析 性能分析 误差分析 结论 参考资料 致谢 附录超声波测距原理图 附录二图 附录三实物图 附录四程序电子信息工程系毕业论文 第章绪论 课题设计的目的和意义 随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了汽车。

交通拥挤状况也随之出现， 撞车事件也是经常发生，人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时，更加注重的 是汽车的安全性，许多追尾事故都与车距有着密切的关系。

为了解决这个安 全问题，设计种汽车测距防撞报警系统势在必行。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声 经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。

利用 超声波检测往往比较迅速方便计算简单。

所以超声波测距法是种非常简单 常见的方法，应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量，以及在汽车倒车防 撞报警系统中，超声波作为种特殊的声波，具有声波传输的基本物理特性折 射，反射，干涉，衍射，散射。

超声波测距是利用其反射特性，当车辆后退时， 超声波测距传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置，并利用显示出 来，当到达定距离时，系统能发出报警声，进而提醒驾驶人员，起到安全的左 右。

通过本课题的研究，将所学到的知识用在实践中并有所创新和进步。

该设计 可广泛应用在生活军事工业等各个领域，它需要设计者有较好的数电模电 知识，并且有定的编程能力，综合运用所学的知识实现对超声波发射与接收信 号进行控制，通过单片机程序对超声波信号进行相应的分析计算处理最后显 示在数码管上。

国内应用现状 近年来，由于导航系统工业机器人的自动测距机械加工自动化等方面的 需要，自动测距变得十分重要。

与同类测距方法相比，超声波测距法具有以下优 势 相对于声波，超声波有定向性较好能量集中在传输过程中衰减较 小反射能力强等优势。

和光学方法相比，超声波的波速较小，可以直接测量较近的目标，纵 向分辨率高对色彩光照度电磁场不敏感，被测物体处于黑暗烟雾电磁 干扰有毒等比较恶劣的环境有定的适应能力。

特别是在海洋勘测具有独特的 优点。

超声波传感器结构简单，体积小，费用低，信息处理简单可靠，便于 小型化和集成化。

随着科学技术的快速发展，超声波的应用将越来越广泛。

但就目前技术水平 来说，人们利用超声波的技术还十分有限，因此，这是个正在不断发展而 又有无限前景的技术。

电子信息工程系毕业论文 超声波测距技术在社会生活中已有广泛的应用，目前对超声波的精度要求越 来越大。

超声波作为种新型的工具在各方面都有很大的发展空间，它将朝着更 加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求。

未来超声波测距技术 将朝着更高精度，更大应用范围，更稳定方向发展。

电子信息工程系毕业论文 还具有结构简 单，成本低廉的优点，有利于工程实际使用。

超声波传感器介绍 超声波传感器是种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声 能转变为同频率的其他形式的能的器件。

目前常用的超声波传感器有两大类，即 电声型与流体动力型。

电声型主要包括压电传感器磁致伸缩传感器静电传感 器。

流体动力型包括有气体和液体两种类型的哨笛。

由于工作频率与应用目的不 同，超声波传感器的结构形式是多种多样的，并且名称也有不同，例如在超声检 测和诊断中习惯上都把超声波传感器称为探头，而工业中采用的流体动力型传感 器称为哨或笛。

压电传感器属于超声波传感器中电声型的种。

探头由压电晶片楔块接 头等组成，是超声检测中最常用的实现电能和声能相互转换的种传感器件，是 超声波检测装置的重要组成部分。

压电材料分为晶体和压电陶瓷两类。

属于晶体 的如石英铌酸锂等，属于压电陶瓷的有锆钛酸铅，钛酸钡等。

其具有下列的特 性把这种材料置于电场之中，它就产生定的应变相反，对这种材料施以外 力，则由于产生了应变就会在其内部产生定方向的电场。

所以，只要对这种材 料加以交变电场，它就会产生交变的应变，从而产生超声振动。

因此，用这种材 料可以制成超声传感器。

传感器的主要组成部分是压电晶片。

当压电晶片受发射电脉冲激励后产生振 动，即可发射声脉冲，是逆压电效应。

当超声波作用于晶片时，晶片受迫振动引 起的形变可转换成相应的电信号，是正压电效应。

前者用于超声波的发射，后者 即为超声波的接收。

超声波传感器般采用双压电陶瓷晶片制成。

这种超声传感 器需要的压电材料较少，价格低廉，且非常适用于气体和液体介质中。

在压电陶 瓷上加上有大小和方向不断变化的交流电压时，根据压电效应，就会使压电陶瓷 晶片产生机械变形，这种机械变形的大小和方向在定范围内是与外加电压的大 小和方向成正比的。

也就是说，在压电陶瓷晶片上加有频率为交流电压，它就 会产生同频率的机械振动，这种机械振动推动空气等媒介，便会产生超声波。

如 果在压电陶瓷晶片上有超声机械波作用，这将会使其产生机械变形，这种机械变 形是与超声机械波致的，机械变形使压电陶瓷晶片产生频率与超声机械波相同 的电信号。

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的逆向压电效应来工作的。

超声 波发生器内部结构如图所示，它有两个压电晶片和个锥形振子，当它的两电子信息工程系毕业论文 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，并带动锥形振子振动，便产生超声波。

反之，如果两极间未外加电压，当锥 形振子接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转化为电信号，这时 它就成为超声波传感器。

图压电式超声波传感器结构图 压电陶瓷晶片有个固定的谐振频率，即中心频率。

发射超声波时，加在 其上面的交变电压的频率要与它的固有谐振频率致。

这样，超声传感器才有较 高的灵敏度。

当所用压电材料不变时，改变压电陶瓷晶片的几何尺寸，就可非常 方便的改变其固有谐振频率。

利用这特性可制作成各种频率的超声波传感器。

般常用的超声波传感器有两种专用型和兼用型。

专用型是发送器用作发 送超声波，接收器用作接收超声波兼用型就是发送器和接收器是体的传感器， 既可以发送超声波，又可以接收超声波。

本设计选用的超声波传感器是专用型， 其型号为和，其中表示传感器工作的中心频率为 ，表示传感器的外径为，和分别表示发射器和接收器。

超声波测距的原理 超声波发射器向方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空 气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到发射波就立即停止 计时。

假设超声波在空气中的传播速度为，根据计时器记录的时间，发射点 距障碍物的距离，如图所示电子信息工程系毕业论文 图超声波测距原理 图中被测距离为，两探头中心距离的半用表示，