学位论文 基于arm的防汽车追尾报警系统开题报告

1、一. 选题的目的及研究意义设计的内容是基于AT89C5单片机倒车防撞系统的设计，主要是利用超声 波的特点和优势，将超声波测距系统和 AT89C5单片机结合于一体，设计出一种 基于AT89C5单片机的倒车防撞报警系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具 有模块化和多用化的特点。此设计采用超声波测距原理，当汽车与障碍物的距离 小于所设定的安全距离时，系统能发出声光报警，并随着距离的不断缩近，报警 频率不断提高。超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理器三部分组成。 工作时，超声波发射器发出超声波脉冲，超声波接收器接收遇到障碍物反射回来 的反射波，准确测量超声波从发射到遇到障碍物反射返回的时间，根

2、据超声波的传播速度，可以计算出障碍物距离。随着我国经济的飞速发展，交通运输车辆的不断增多，由此产生的交通问题 越来越成为人们关注的问题。其中倒车事故由于发生的频率极高，已引起了社会 和交通部门的高度重视。倒车事故发生的原因是多方面的，倒车镜有死角，驾车 者目测距离有误差，视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事 故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。而倒车事故给车主带来许多麻烦， 例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想，有鉴于此，汽车 高科技产品家族中，专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生，倒车雷达 的加装可以解决驾驶人员的后顾之忧，大大降低倒车事故的发生

3、。汽车倒车雷达 全称为“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置， 能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车和起动车辆时因前后左右探视所引起的困扰， 并帮助驾驶员克服视野死角和视线模 糊的缺陷，提高驾驶的安全性。倒车雷达的原理与普通雷达一样，是根据蝙蝠在 黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。通过感应装置发出超声波，然后通过反射回来的超声波来判断前方是否有障碍物，以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制，目前 其主要功能仅为判断障碍物与车的距离，并做出提示。二. 本课题相关领域的研究现状，发展

4、趋势，研究方法及应用领域通常的倒车雷达主要由感应器、 主机、显示设备等三部分组成。感应器发出和接 受超声波信号，并将接收到的信号传输到主机，再通过显示设备显示出来。感应 器装在后保险杠上，以角45辐射，检查目标，能探索到那些低于保险杠而司机 从后窗又难以看见的障碍物并报警， 如花坛，蹲在车后玩耍的儿童等：显示设备 装在仪表板上，提醒驾驶员汽车据后面物体还有多少距离，到危险距离时，蜂鸣器就开始鸣叫，提示司机停车。根据感应器种类不同，倒车雷达可分为粘贴式、 钻孔式和悬挂式等种。转帖式感应器后有一层胶，可直接粘在后保险杠上：钻孔 式感应器是在保险杠上钻一个洞， 然后把感应器嵌进去：悬挂式感应器主要用

5、于 载货车。根据显示设备种类不同，倒车雷达又可以分为数字式、 颜色式和蜂鸣式 等三种。数字式显示设备是一只如传呼机大小的盒子，安装在驾驶台上，直接用数字表示汽车与后面物体的距离，并可精确到 1厘米，让驾驶员一目了然。经过几年的发展，倒车雷达系统已经过了数代的技术改良， 不管从结构外观 上，还是从性能价格上，这几代产品都各有特点，目前使用较多的是数码显示、 荧屏显示和魔幻镜倒车雷达这3种。汽车倒车防撞测距报警器是国家八.五期间重点开发的重大科研项目之一。 以往的汽车倒车测距一般有四种：1嘀嘀声加闪光，2音乐声加闪光，3语音声加 闪光，4倒车到危险距离时发出警报声的超声波倒车报警器。由于很多研究都

6、采 用的是特殊难购的专用元件，使其难以推广，本设计采用国内生产的通用元件， 成本较低廉。本设计将以上功能结合起来加以改进发展， 使其在整个倒车过程中 自动测量车尾到最近障碍物的距离， 并用数字显示出来，在倒车到极限距离时会 发出急促的警告声，提醒驾驶员注意刹车，如果和制动系统联系在一起也可以形 成自动刹车。雷达不仅成为军事上必不可少的电子装备， 而且广泛应用于社会经济发展（如 气象预报、资源探测、环境监测等）和科学研究（天体研究、大气物理、电离层结 构研究等）。星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。 以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。其空间分辨力可达几米到几十 米，

7、且与距离无关。雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、 地质调查等方面显示了很好的应用潜力。三。本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法：拟采用的研究方法（技术路线）或设计方案进行说明本课题将要解决的主要问题为：车辆测距技术，即汽车防撞报警仪的核心部件为 汽车防撞雷达。解决问题的思路与方法：利用超声波原理测量，发出的超声波和接收到超声波这 段时间的t，声速C,距离为c=02研究方法：1.查阅有关书籍，借助网上资料，掌握 AT89C5的基础知识和超声波 测距的相关知识，分析通过AT89C5单片机实现测距的原理；2.结合硬件对各模 块子程序进行编制和调试；3.分析影响超声波测距

8、精度的因素，提高整个系统的 精度，减小误差；4.在指导老师的安排下解决疑难问题；5.归纳系统的研究过程， 撰写论文。设计方案:1. 测距方案的比较在现代测距系统当中，还有以下测距方法:1 ）毫米雷达测距毫米雷达测距能够探测多目标，多目标分辨力好，探测精度高，受天气影 响小，但存在电磁干扰问题，必须防止因雷达装置相互间以及其他通信设施的电 磁波干扰而发生误动作。其多用于高速公路上的防追尾碰撞。2）摄相系统测距目标摄像系统模仿人体视觉原理，测量精度高，但目前价格较高，同时受到 软件和硬件制约，成像速度角慢。3 ）激光测距由于激光测距受恶劣的天气，汽车的激烈震动，反射镜表面摩损，污染等因 素的影响，

9、使反射的激光束在一定功率上探测距离比可能探测的最大距离减少 1/2到1/3损失很大，影响探测精度，所以它一般都应用于防追尾碰撞当中。4 ）红外测距它主要应用于夜间行车或在军事上使用。5）超声波测距超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一。超 声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。超声波具有聚束、 定向及反射、透射等特性。综上所述：应选超声波测距。2. 系统总体方案 2.总体方案设计系统以微控制器AT89C51为核心，外围电路由超声波发射模块、超声波接收 模 块、声光报警电路、显示模块四部分组成。（1）超声波发射模块，选用软件发生超声波法，利用软件产生 40k

10、Hz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。（2）超声波接收器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。（3） 声光报警是指当倒车雷达探测到的距离小于所设定的安全值时，发出声音、 点亮发光。四.参考文献1234陈莹.基于单片机的超声测距系统 D.武汉：华中科技大学出版社，2004张洋.雷达原理演示实验系统的设计D.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006李建忠.单片机原理及应用M.西安：西安电子科技大学出版社，2008.2陈杰、黄鸿.传感器与检测技术M.北京：高等教育出版社，2002.8 童

11、师白、华成英.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2001.11998.11闫石.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，7 罗四维.传感器应用电路详解M.北京：电子工业出版社，1993.68 马忠梅、籍顺信.单片机的C语言应用程序设计出版社，2003.119 SilkM G.Ultraso nictesti ngM.Bristol:A.Hillier,198410 L op ez-Sa nchez,A naLilia.M.北京:航天航空大学tran sducersfornon destructiveUltras onicsystemmodels andmeasureme ntsM.Amenca:lowa State Uni versity,2005五.进程安排2.25-3.08复习所涉及的课程，查阅相关资料，确定设计方案，完成开题报告3.10-3.30对系统进行分析、完善；设计硬件电路，完成调试。4.01-4.20设计系统软件并