倒车雷达测距【超声测距-汽车倒车雷达的设计】 新编订

1、不问收获问耕耘 倒车雷达测距【超声测距-汽车倒车雷 达的设计】 汇报人：xxx. 不问收获问耕耘 不问收获问耕耘 1 倒车雷达测距【超声测距-汽车倒车雷达的设计】 2019-08-05 09:41:07 学 位 论 文超声测距汽车倒车雷达的设计作 者 姓 名： 学 科 专 业： 通信工程学 号：指 导 教 师： 教授完 成 日 期：太原工业学院 Taiyuan Institute of Tec 太原工业学院毕业设计(论文)诚信申明本人申明：本人所提交的毕业设计 （论文） 超声测距汽车倒车雷达的设计 的所有材料是本人在指导教师指导下独立研究、 写作、完成的成果，设计（论文）中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果， 均在设计（论文）中加以说明 ； 有关教师、同学和其他人员对我的设计（论文）的写作、修 订提出过并为我在设计（论文）中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并 深致谢意。本设计（论文）和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。特此申明。本人 签名 ： 2013 年 06 月 09 日 I 超声测距汽车倒车雷达的设计毕业设计 （论文） 任务书设计 （论 文）题目

2、： 超声测距汽车倒车雷达的设计 系部： 电子工程系 专业： 通信工程 学号： 学生： 指导教师（含职称）： 专业负责人：1设计（论文）的主要任务及目标随着科学 技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以 具体利用的测距技术还十分有限， 因此， 这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产 业领域。 展望未来， 超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大 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。现阶段 声纳的发展趋势基本为 ： 研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐 蔽攻击的需要 ； 继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测 和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低 潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化 接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。随着测距仪的技术进步，测距仪将从具 有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的 测距

3、仪将发挥更大的作用。 主要任务 ： 提高超声波测距精度， 减小测量盲区和扩大应用范围。 目标 ： 通过超声波的发送和接收的时间差侧得距离，通过 LED 显示测得的距离。利用超声波 的指向性强、能量消耗慢、传播距离远等特点 设计实现生活中很多场合如汽车倒车、机器 人避障、工业测井、水库液位测量等需要自动进行非接触测距的工作 2设计（论文）的基 本要求和内容基本要求：1）进行方案分析论证，原理综述，方法拟定。2）进行器件选择， 电路设计与制作工作并进行系统联调.内容：了解超声波测距仪的原理；根据超声波测距仪 原理设计出超声波测距仪的硬件结构电路 ； 对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超 声波的发送和接收，从而实现利用超声波方法实现测距；编写主程序和中断服务程序；以数 字的形式显示测量距离；总体分析设计方案。3主要参考文献 II 太原工业学院毕业设计(论 文)1 张永瑞. 电子测量技术基础M . 西安电子科技大学出版社, 1994.2 汪德彪. MCS - 51 单片机原理及接口技术M . 电子工业出版社, 2007.3 徐英慧,等. ARM 嵌入式系统设计 基于 S3C2410 与

4、LinuxM . 北京航空航天大学出版社, 2007.4 孙琼. 嵌入式 L inux 应用程序开发详解M . 人民邮电出版社, 2006.5 马忠梅,李善平,等. ARM23 超声测距汽车倒车雷达的设计 reset(); tu=0; if(r)/复位 18b20 芯片/先置位温度正负 标示为正write(0 xCC); write(0 xBE);c=read();/ 跳过多传感器识别skio rom /发读内部9字节 内容指令 /读两个字 reset(); /读完两个字节后复位 write(0 xCC); / 跳过多传感器识别 skio rom write(0 x44); / 发启动温度变换指令 if(c0 x1000)c=c+1;tu=1; /若温度小于 0,tu=1 c=4; *0.0625return c; elsereturn r; /去掉低四位即为整数温度值，无需/返回 0XFF 表 示未检测到 18B20 芯片图 5-1 程序流程框图 24 太原工业学院毕业设计(论文)5.4.2 实现根据 不问收获问耕耘 11 温度转化声速 int C_speed(void) /根据温度

5、查算声速值 uchar y;y=Read_Temperature(); if(r) 速 /采温度/若温度有变化则按温度值取声 T_C=y; /温度值变化后的温度值 if(tu=0)speed=332+T_C*0.607; /温度为正则+声速 else speed=332-T_C*0.607; /温度为负则 -声速 else speed=346.5; /若 1820 不存在即无法读取温度，声 速346.5M/S（取 25 度） return speed; 5.4.3 实现距离计算 float Dis_count() 5.4.4 主函数的结构与内容 25/距离计 算函数 float cm; cm=TH1*256+TL1; cm-=7610; cm*=speed; cm/=20000; return cm;/减去限制 10M 的初值+可调误差值 /计算距离 uS*34650m /转换为 s 单程超声测距汽车倒车雷达 的 设 计 void main(void) /主 函 数 uchar w;Read_Temperature(); /先 采 一 次 温 度 for(w=11;wLED_Data=

6、LED0w;led_1H=0;led_2H=0;led_3H=0; time(400); bell=0;LED_Data=0 xff; time(20);bell=1;OFF=0 xff; /关闭P3 口/- -key();T_show: /标号EA=0; /关总中断 TR1=0; /停止计数 doLED_T_C(Read_Temperature();/采温度并转换为LED显示值show(25); /显168次后采一 次温度 key(); show(25);key(); show(25); key(); show(25); key(); show(25); key(); show(25);26 太原工业学院毕业设计(论文)key(); show(25); key();while(show_temperature=1); /如 WD 为 0 只显示温度 /-测距部分开始 TMOD=0X11; /设定时器 T0、T1 工作于 16 位 定时/计数 模式 EA=1; /开总中断 IT1=1; /外部中断下降沿触发方式 w=0; while(1) TT1(); /装T1初值TR1=1; /启动

7、定时器T1 Send_40K(); /发送测量方波time_11uS(6); /延时66uS， 限制最小测量 ET1=1; EX0=1;/允许 T1 中断/允许外部中断 0 中断 do led_display(); while(flag=0 /判断是否有收到回波 如有则计算 判断 是否超出测量范围 if(flag=1) if(w27)C_speed();w=0; /测 Wu 次距后取一次温度声速 w+; dis=Dis_count(); /转换距离 flag=0; if(dis=996)temp0=0 xF7;temp1=0 xF7;temp2=0 xF7;/溢出处理 else bell=0; LED_temp(dis);27 超声测距汽车倒车雷达的设计 bell=1;show(10); /测量数据显 示 TO=0;show(10);key();if(show_temperature=1)goto T_show; 28/如果 WD 为 0 则只显 示温度太原工业学院毕业设计(论文)6.结论本文主要讲述了倒车雷达，即超声波测距仪的原 理和设计方法， 设计的最终结果是使超声波测距仪能够产生

8、超声波， 实现超声波的发送与接 收，从而实现利用超声波方法测量物体间的距离，并以数字的形式显示测量距离，在距离小 于 50cm 时发出报警。超声波测距的原理是利用超声波的发射和接收，根据超声波传播的时 间来计算出传播距离。 超声波测距仪硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、 超声 波发射电路和超声波接收电路三部分。单片机采用 AT89S51，采用 12MHz 高精度的晶振， 以获得较稳定时钟频率， 减小测量误差。 单片机控制超声波发射与接收模块进行信号的发射 与接收。显示电路采用 LED 数码管进行数字显示。实际测试证明，本超声波测距仪的性能不 是特别稳定。 超声波测距仪还可以做如下改进：系统的动态性能不高，被测物体表面移动 速度很小时，可以实现跟踪测量 ； 移动速度过大，波动较大时，误差变大。可以研究更为合 理的波导管和辅助测量手段。提高超声波发射探头的固有频率。如果超声波的固有频率为 40kHz，并假设接收信号触发阀值建立时间滞后两个周期，如果将超声波的固有频率提高至 200kHz,则测试误差将缩小 5 倍。增加抗干扰措施。由于超声波测距仪测量的距离比较小， 故采用 TCT4

9、0-16T/R 超声波传感器作为发射和接收装置，虽然也存在一定得自身干扰，但是 比发射与接收采用一只压电陶瓷超声波传感器自身干扰要小些。 另外加上环境温度、 气流等 的影响， 使超声波测距系统受到干扰尤为严重。 系统抗干扰措施必须从硬件和软件两个方面 着手。为了抑制外部干扰，接收装置可以采用过零检测装置，保证接收到得超声波为物体反 射回来的超声波， 从而有效地抑制超声波发射电路的辐射干扰。 但要注意接收电路中的谐振 回路带宽不能太窄，以免降低了电路的稳定性。电路元件要选用低噪声器件，采取合理的电 路布局，良好的印刷板走线，并注意进行屏蔽。软件方面采用数字信号处理技术，利用算法 平均值滤波和相关滤波以抑制带 29 超声测距汽车倒车雷达的设计宽的随机噪声，以及在 不问收获问耕耘 12 测量时间内近似呈现周期性的干扰并进行补偿。通过这些处理，可以有效的减少干扰。30 太原工业学院毕业设计(论文)参考文献1李华.MCU-51 系列单片机实用接口技术M.北京： 北京航空航天大学出版社， 1993. 6： 87-932陈光东.单片机微型计算机原理与接口技术 (第二版)M.武汉：华中理工大学出版社，1999.4：21-253徐英慧,等. ARM 嵌入式系统设 计基于 S3C2410 与 LinuxM . 北京航空航天大学出版社, 2007.4孙琼. 嵌入式 L inux 应用程序开发详解M . 人民邮电出版社, 2006. 5张谦琳.超声波检测原理和方法M. 北 京：中国科技大学出版社， 1993.10：11-166九州.放大电路实用设计手册M.沈阳：辽宁 科学技术出版社， 2002.5 ：1341467郭丽颖.基于单片机的超声波测距电路的设计J.自 动化系统与用,2010,(6):100-1028王俊峰，孟令启.现代传感器应用技术M.北京：机械 工业出版社，2009 9樊昌元，丁义元. 高精度测距雷达研究.电子测量与仪器学报，2000.10 10吴斌方, 刘民. 超声波测距传感器的研究 J . 湖北工学院学报,

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