汽车智能防盗防撞报警系统的设计

作者：来源：发表时间：2006-03-17 浏览次数：

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汽车智能防盗防撞报警系统的设计

张青春

(淮阴工学院电信系，江苏淮安 223001)

摘要：介绍一种将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波

的测距技术、红外线传感器控测技术相结合，实现的汽车防撞、防盗报

警系统。

关键词：单片机；防盗防撞；报警器

Intelligent Car Warning System Design of Guarding against Theft and Bump

ZHANG Qingchun

(Electrical Engineering Department of Huaiyin Institute of Technology ,

Huaian 223001, China)

Abstract: Combining microcontroller data handles function in tim e, with ultrasonic distance measuring technique, infra red senser probing techn ique

together, system of guarding against theft and bump was introduced.

Key words: microcontroller; guarding against theft and bump; ala rm

1系统方案设计

1.1系统原理框图

1.2遥控器控制框图

1.3系统功能

(1)测量障碍物距离：0～5米；

(2)显示方式：静态连续显示；

(3)检测人体：采用红外线传感器，如有盗窃，能及时将信号传到单

片机；

(4)报警处理：对所测的参数进行超限判断，如超限，给出声光报警；

(5)发射和接收功能：通过防盗发射器和接收器实现，由单片机控制；

另有遥控器对防盗信号进行遥控。

1.4工作原理

(1)传感器的选择

汽车防撞系统涉及到距离的检测，根据测量的环境和要求，利用超声波测距具有测量灵敏度高，穿透力强，测量速度快，测量角度大的特点，可对较大范围内的物体进行检测。本系统选用MA40EIS型超声波发

射传感器和MA40EIR接收传感器。

防盗系统采用红外传感器TX05D，它是一种“一体化”红外发射、接收器件，其内部包含红外线发射、接收、信号放大与处理电路，能以非接触方式检测出前方一定范围内的人体或物体，并转换成高电平输出。TX05D内部采用了低功耗器件和抗干扰电路，工作稳定可靠、性能优良。

(2)防撞检测

本系统选用单片机AT89C51为信号控制器。具体工作过程如下：防撞开关与AT89C51的P2.1引脚相连，开关合上时，AT89C51的P1.5端

置0发射超声波，计数器开始计数。超声波接收电路接收到信号将信号输入到中断1(为边沿触发)，接收到信号的同时计数器关闭，读出计数值，进行距离计算；此距离与报警距离比较，当小于报警距离时，显示距离，并且AT89C51 P1.6置0进行声光报警，当大于报警距离时，不报

警。

(3)防盗检测

由红外传感器集成电路输入有效信号给单片机AT89C51。当红外传感器检测到人体时，输出高电平经反相器后由单片机接收进行防盗控制，控制发射器发出防盗信号(脉冲)，驾驶员通过身边的遥控器接收信号，进行相应的处置，同时切断启动电路。

具体工作过程如下：防盗开关与单片机的P2.0引脚相连，开关合上时，进入防盗状态，并延时一段时间，以确保主人离开，防止误报警。当TX05D检测到人体时输出高电平经反相器后将单片机的P1.6端置0进行声光报警，P1.7端被置0切断启动电路，此时P1.4端发出连续的50kHz 的脉冲经缓冲后，由发射器CZ 7F发射，由遥控器接收进行声光报警。

遥控器工作过程如下(图2)：遥控器内置单片机AT89C51，当中断0接收到边沿触发信号时进入报警程序，单片机的P1.3端置0，进行声光报警。当检测到关闭开关合上时，关闭声光报警；单片机的P1.1输出脉冲信号，发射器发射频率信号，由汽车里的报警装置接收(此控制是防止汽车里的声光报警误报警)，同时遥控器自身的中断0关闭，以防误报警。

2测控电路

2.1超声发射与接收电路

(1)超声发射电路(图3)：由555时基电路和超声波发射探头组成，单片机AT89C51的P1.5端反相后接4脚，控制555时基电路产生40kHz 的频率信号(此时超声波振幅最大)给超声波发生器，由超声波探头发射

的超声波射向障碍物。

(2)超声波接收电路(图4)：本电路由超声波接收探头MA40EIR、放大器和整形器组成。由障碍物反射回来的超声波经接收探头，变换为电脉冲信号，再由放大器、整形器放大和整形后送入到单片机AT89C51的

引脚。

2.2防盗报警电路和切断点火开关电路

(1)报警电路(图5)：由555电路和扬声器组成。系统正常工作时，

AT89C51的P1.6端输出高电平经反相器后为低电平，555不工作，扬声器不发声。当接收到报警信号时，AT89C51的P1.6输出低电平，经反相器后为高电平，此时555振荡，经过电容耦合滤除直流分量使扬声器发出报警声音，同时发光二极管经过三极管驱动后发光。

(2)切断电路(图6)：正常工作时AT89C51的P1.7端输出高电平，经反相器后为低电平，光耦不导通，两个三极管都不导通，继电器常闭触头不动作，点火开关能正常接通；当有报警信息时AT89C51的P1.7端输出为低电平，经反相器后为高电平，光耦导通，继电器接通，它的常闭触头断开，则点火开关不能正常接通，防止有人将汽车开走。

2.3防盗发射电路和接收电路

(1)发射组件CZ-7F：内部由高频管MPSH10作载波振荡和发射，另外加一级输入信号晶体管8050放大器等组成。调制方式为调频，载波频率为280MHz，工作电压为6～12V，调制电压为6V。该组件有三个引脚，1

脚U

DD 为正电源端，2脚为调制信号输入端，3脚U

为负电源端。

(2)接收组件CZ-7J：由检波解调电路和功率电路LM358等组成，与CZ-7F配对使用。工作电压典型值为6V。其外部也有三个引脚：1脚U

DD 为正电源端，2脚为解调信号输出端，3脚U

为负电源端。这对遥控组件电路成熟，工作稳定，可靠性高，可用来传送数字信号或模拟信号，有效工作距离不少于600米。包括天线在内的全部元件均已调好。

(3)防盗发射电路：正常工作时AT89C51的P1.4端为高电平，不发射脉冲，发射器不工作。当检测到防盗信号时(即人体时)，内部程序用定时器控制发射一50kHz的脉冲，经反相器缓冲后，发射器工作，发

射所需的信号。

(4)防盗接收电路：当遥控器上的发射器发射脉冲时，此接收器接收到信号，经放大整形后输出的信号由单片机中断口接收，并转入相应的

中断程序进行处理。

3防撞、防盗系统的软件设计

3.1设计思想

防撞程序由计数、中断接收、计算距离、二进制数到BCD码的转换、比较报警和显示模块组成。防盗程序由检测信号、发射防盗信号、报警、中断接收遥控器信号等模块组成。对于遥控器其程序较为简单，由中断

接收、报警模块组成。

3.2软件功能

(1)监测功能：当监测按键按下时，单片机作出相应处理；

(2)显示功能：显示距离、报警信息；

(3)中断功能；

(4)数据转换功能。限于篇幅，主程序流程图略。

参考文献

［1］房小翠.单片微型计算机与接口技术［M］.北京：国防工业出版社，

2003.

［2］张国雄.测控电路［M］.北京：机械工业出版社，2003.

［3］丁镇生.传感及遥控遥测技术应用［M］.北京：国防工业出版社，

2003.

汽车防盗报警监控系统的设计方案(组图)

2008/7/30/08:34 来源：中电网作者：李蒙

引言

汽车日益成为人们生活中不可缺少的部分，然而，令汽车用户担忧的是车辆被盗现象呈逐年上升趋势。本文旨在设计一个方便可靠，功能强大的汽车报警器。当汽车遭遇到危险情况时，立即启动警报，同时发送相应信息到指定的手机上，通知车主有异常情况。车主可以通过手机监听车内情况并控制汽车，以有效地防止汽车被盗。此外，若在车内加一个紧急按钮，不仅可以在车主遇到抢劫或其他危险情况时，向外界求助，也可以帮助警方对车子进行定位。考虑到时间和成本问题，本文仅针对振动信息的检测、车辆信息

的传输与控制问题进行重点研究。

振动信息检测

图1中，当物体有向右的加速度时，由于惯性，中间挡板与电容板间距随之变化，从而造成电容值的变化（也有通过改变电容板的面积实现电容变化的）。经过后续开关电容、单位增益放大、电荷放大电路等一系列处理就可以得到与加速度信息成正比关系的电压信号。系统采用的MMA7260QT加速度传感器就是

基于上述原理。

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传统的防盗报警器侧重于对瞬时振动、冲击的检测，虽然可以识别出车门遭遇暴力打开的情况，但极易造成误判报警（如附近的异响导致报警）。针对以上问题，本文采取了以下三点改进措施：

（1）增加了对车门打开动作的检测，提取车门打开时的加速度信息作为车辆被盗的依据之一。

（2）适当选取车门被暴力打开的特征时间，而不是单纯依靠加速度峰值越界作为车辆被盗的依据。

（3）增加了对车体倾斜角度的测量，防范拖车和整车搬运等盗窃手段。

车辆信息的传输与控制

将传统防盗报警技术与现代GSM数字移动通信技术相结合，就可以实现车辆状态监控、调度、防盗报警、防劫报警、远程控制、跟踪定位、车载电话等功能。系统采用SIEMENS公司的TC35iGSMModem模块，这样就可以突破空间限制，将车辆信息通过GSM网络传送至全球各地。由于系统需要众多功能模块的支持，限于时间和成本问题，本文仅通过以下两点验证了系统的可行性和实用性：

（1）将车辆的当前状态发送到指定的手机上，要求能够分辨出车辆被窃的信息来源：车门振动、车辆

倾角异常、非法人员进入等。

（2）手机发送指令到GSMModem模块上，要求只有设定的手机号码才能得到系统的控制权，能够区分

不同的控制指令并执行

系统概述

系统结构框图

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如图2所示：以MC9S08QG8单片机为核心，辅以MMA7260QT加速度模块、HOLUXGM－82GPS模块、TC35iGSMModem模块等功能模块实现对汽车的实时监控。电源部分拟采用车载蓄电池做主电源；一旦主电源被切断，即切换到内置电池供电，进入节能模式，有效工作达数月以上。

系统硬件

MC9S08QG8单片机及其外围电路

该型号单片机是Freescale公司主推的8位单片机，它的几项内置功能与汽车防盗报警系统的要求正

好吻合，所以用它作系统核心。

单片机的最小系统使用Synhayato公司的CT298开发板。基板主要由以下几部分组成：单片机（MC9S08QG8）、USB-miniB型连接器、电源和复位开关、USB-COM转换器（FT232R）、BDM工具连接头、

输入输出器件（按钮键，LED灯，蜂鸣器）、MM-2860用插座、外部扩展连接槽（栅距为1mm、16引脚扁电

缆连接槽）和测试端口。

传感器MMA7260QT加速度模块及其外围电路

现代汽车的防盗系统通常采用对车体的冲击、振动监测的方式预警，常用的器件多为磁效应传感器。由于磁效应加速度传感器自身的一些问题，会使得后续信号处理电路和微控制器接口电路复杂，致使系统报警的可靠性降低，误报率较高。另外，对付拖车或整车搬运最有效的方法是对车体的倾斜角度进行监测，而磁效应传感器无法测量静态加速度，不能对车体的倾斜角度进行测量。MMA7260QT是Freescale公司设计生产的单芯片集成三轴加速度传感器，它可以对车体微小振动和整车的倾斜角度同时进行监测。将其应用于汽车防盗系统不但扩大了系统的监测范围，而且简化了系统，提高了防盗系统报警的可靠性。

MMA7260Q的内部模块结构是在单一芯片上集成三个相互独立、测量方向相互垂直的敏感元的测量模块，是由多晶硅微加工表面工艺制成的电容式加速度传感器；由硅片表面的弹性结构支撑起的质量块下面贴附电容的一个极板，电容的另一极板固定。当加速度引起质量块的相对位置变化时，电容值也发生变化，然后经过电容电压转化电路和放大滤波电路后输出与加速度成正比的电压信号。

TC35iGSMModem模块

TC35i是Siemens公司推出的新一代GSM通信模块。TC35i无线模块尺寸小巧，安装设计灵活，易于集成且功耗低。模块有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k、4.8k、9.6k的非透明模式。TC35i模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。作为TC35i的核心，基带处理器主要处理GSM终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下，可支持FR、HR和EFR语

音信道编码。

其它辅助电路

除了上述主要功能电路外，系统还包括一些辅助电路。它们主要是：3.3V稳压电源（CT-298开发板上的稳压电源提供的电流有限，不能负担整个系统的供电），由TI公司的TLV2217-33LDO和一些电容构成，能够提供500mA的电流；串口电平转化电路（方便与TC35i进行连接通信），主要由MAXIM公司的MAX3232构成，提供TTL电平与232C电平的转化；LED指示灯驱动电路以及按键电路等。

系统软件

系统软件的整体设计思路

系统主要包含四种工作状态：停车状态、行驶状态、被盗状态和被抢状态。单片机首先判别停车状态和行驶状态，这主要依靠密钥识别技术实现。密钥识别有很多种，本文设想采用射频识别技术（RFID，RadioFrequencyIdentification）。它的基本原理是利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的，并交换数据。RFID系统的射频卡和读卡器之间不用接触就可完成识别，通过对RFID卡进行读写操作，可实现对各类物体或设备（人员、物品）在不同状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。RFID

卡可存储128字节的数据，前4字节为ID号，该ID号是全球唯一的，可作为车主身份识别标志，剩余字

节可用于存储一些辅助的校验信息。

在停车模式下，单片机会依次检测振动信息、倾角信息、车门信息、点火信息、人员信息是否正常，系统将综合上述信息判断车辆状态。如果判断结论为车辆被盗，则系统进入被盗模式。系统会首先将信息发送给车主，然后将控制权交予车主，车主可以查询车辆的位置、车内的人员信息，还可以进行启动高分贝声光报警，关闭发动机、断油断电等操作。如果结论是车辆正常，则系统回到起始状态，再次循环。在行驶模式下，系统将不断查询求救按钮是否按下，一旦求救按钮按下，车辆将进入被抢模式。系统会首先将信息发送到指定的手机号码上（例如车主朋友），然后控制权交予控制中心（通过指定的手机号码），

控制中心同样可以执行上述控制操作。

振动、倾角信息的提取和判别

由上文可知，我们需要从加速度信息中提取出以下三种信息：撬锁时车体振动、车门打开时的加速度信号、车辆的倾角变化。它们的波形如图3所示，在正常情况下，如图中的平稳区所示，X、Y、Z三个方向的加速度基本不变（但是有轻微的扰动）。有人撬锁时，加速度值会出现一个减幅震荡的过程，震荡的周期很短，只有十几毫秒。而在车门打开的过程中，加速度值会出现一个很大的变化，并且持续的时间较

长，能达到上百毫秒。

经分析我们可以发现，撬锁振动和车门打开时的加速度值都与加速度变化的速度有关，更适合用差分来表示；倾角的变化只与加速度值变化的大小有关，而与变化的速度无关，可以直接用当前的加速度来表示。针对声波振动所造成的误报，本文采用两种办法：由于声波振动的频率远高于撬锁振动的频率，适当降低ADC的采样频率就可以滤去大部分，系统的采样频率是1000Hz；若干项相邻差分值加权平均，这相当于低通滤波的作用，也可以滤除声波造成的振动，系统采用3项加权平均。假设ADC采样量化后的值为

A=a(1)+…+a(i-1)+a(i)+a(i+1)+…

加权系数为M1、M2、M3，则加权平均处理的公式为

b(i)=[M1*a(i-1)+M2*a(i)+M3*a(i+1)]/(M1+M2+M3)

对于倾角的检测通过现在的加速度值与平稳状态下的加速度值作差得到，设初始加速度值为a(0)，则当a(i)-a(0)的绝对值大于设定值时即可认为倾角变化超标，启动报警。ADC初始化的部分程序如下：

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车辆信息的传输与控制

车辆信息的传输与控制主要依靠的是Siemens公司的TC35iGSMModem模块。单片机通过串口对TC35i 写AT指令，从而达到信息的传输与接收的目的。

单片机控制TC35i收发信息的主要程序如下：

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MC9S08QG8单片机编程注意事项

MC9S08QG8单片机不同于一般的51单片机，在编程时有一些值得注意的地方，特列举如下：

1)SOPT1寄存器写入问题：SOPT1是一个单次写入寄存器，每次复位后只能写一次。所以它的每个位要

一次写入，而不能分多次写。比如下面语句

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则单片机只认为第一条指令有效，而后面的语句无效。这样就造成外部中断复位脚可用，看门狗定时

器却不能关闭。应该写成以下形式

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2)片内起振状态下ICSTrimRegister(ICSTRM)寄存器一定要设置。这个寄存器就是用来调节内部振荡器的时钟频率的，因为内部振荡器是采用半导体工艺制成的，不同芯片的振荡频率会有偏差，Trim寄存器就用来调整这个偏差。调整值一般在出厂时就写在芯片的固定位置上了，直接使用即可。但是BDM调试时会根据设定的频率对其进行调整（可能与上电复位的初始值不同），将造成时钟频率微小改变，从而BDM 调试状态与掉电复位后的时钟频率不同，在SCI通信时造成波特率不准g。

家庭报警防盗报警系统设计传感器课程设计

传感器课程设计家庭报警防盗报警系统设计 2016年6月目录一.设计要求传感器的简介报警系统发展的背景设计的目的、意义报警系统的发展趋势设计应解决的问题二.设计内容设计原理设计的相关技术实物的简介三.硬件电路的设计主机电路设计用户端传感器设计蜂鸣器电路的设计电源电路设计四．软件设计程序语言设计报警装置的程序设计五．结论六．参考文献附录附录1 附录2 附录3 附录4

一．设计要求传感器的简介传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。目前，传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。报警系统发展的背景随着社会经济水平加速发展，人民生活状况也越来越好，于是大家就对住宅功能的要求有所提高，在有一个舒适，温暖的家的同时，还想有更多的功能，更安全的环境。但是，凡事有利必有弊，经济发展得快，也产生了一些负面影响，贫富差距开始扩大，流动人口也越来越多，盗窃，抢劫的案件也有所增加。这时，人们开始迫切需要一种能自动监控、自动报警的“电子保安”，对家庭安全进行保护。这样人们才既可以专心工作的，也可以避免损失。早期的防盗报警器主要用于室内，随着报警技术的不断发展和完善，现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、激光报警器、微波墙报警器、电场感应报警器、驻极体电缆报警器、泄漏电缆报器等等。它们各有特点，适合不同环境条件下采用，对防范场所的周界起报警探测作用。目前应用最多的是微波/被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功，数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器，它集电视监视与报警技术于一体，具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能，是当前一种最为先进的报警器。例如红外线是一种不可见光，有极强的隐蔽性和保密性，因此在安全警报等安全设备上得到广泛使用。大多数红外报警系统采用国外先进的技术，它的功能也非常先进。包括被动式热释电红外报警，也是本文研究的产品。本设计的目的、意义报警器在现实生活中应用非常的广泛，家庭防盗，汽车安全防盗，企业内部安全保障，特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的，如压电式报警器，当有入侵者将压力施加与压电传感器时，机械能在压电传感器中转化为电能，通过放大电路，

传感器课程设计--汽车倒车防撞雷达系统设计

汽车倒车防撞雷达系统设计摘要：本文在查阅分析了现有的几种不同测距原理后，确定了使用超声波测距，并对基于超声波测距的倒车雷达报警系统的设计进行了深入分析和研究。该系统分为系统控制模块、超声波发射模块、超声波接受模块、温度采集模块和液晶显示及声光报警模块。在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的倒车雷达报警系统的测距实现原理，分析了以ATMEGA16单片机为主控单元的硬件系统和软件设计，并分别对每个模块进行了分析，使我们对该系统由较好的认识和理解。关键词：倒车雷达超声波测距 1 概述在现代社会中，随着汽车的增多和停车位日趋紧张，泊车成为很多车主头痛的问题，这时汽车倒车防撞报警系统就成了汽车的好助手。汽车倒车防撞报警系统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，解除了驾驶员泊车时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了倒车的安全性。本系统以ATMEGA16作为核心处理器，采用超声波原理测量出障碍物距车尾的垂直距离。系统硬件原理图如图1.1：图1.1 倒车雷达报警系统框图

该系统整体设计思路如下：警报系统装于汽车尾部，与汽车倒车闸相连，当汽车倒车时，该报警系统开始工作。 ATMEGA16单片机为主控模块，将各个子模块联系起来共同工作，当超声波模块发出脉冲信号时，主控模块内部计数器开始工作。超声波接收模块接到障碍物反射回来的声波后将信号传递给主控模块，主控模块内部的计数器计数停止，从而得到声波往返所用时间。温度采集模块不断测试环境温度，并将此信息传递给主控模块。主控模块根据温度得出此时超声波速度，进而计算出此时汽车尾部与障碍物的距离。主控模块距离信息传递给液晶显示模块和声光报警模块，使液晶显示屏显示当前车尾与障碍物的距离，同时控制声光报警模块，当距离小于设定值时发出声光警报，从而提醒司机注意，防止倒撞。 2 系统硬件电路设计系统电路主要由三大部分组成：（1）超声波发射接收模块；（2）ATMEGA16单片机主控模块；（3）距离显示模块和声光报警模块。细分为六个小模块，各模块分析如下。2.1 主控和接口模块主控和接口模块如图2.1所示。 Atmega16是基于AVRRISC结构的高性能、低功耗、高集成化的8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，加上片内32 个通用工作寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器，大大提高了代码效率，运行速度比AT89C51高出10倍。 Atmega16的端口PC与JTAG接口相连。JTAG接口用于边界扫描，可以对片上16 KB 闪存Flash在线编程和调试，非常方便软件的升级，内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，如定时/计数器、实时时钟、快速PWM通道、A/D转换器、I2C 的串行接口、可编程的串行USART接口、SPI串行接口和带片内晶振的可编程看门狗定时器以及片内的模拟比较器等，除传感器外几乎可以不需要其他任何元件即可构成系统，从而为本设计提供了灵活而低成本的解决方案。 Atmega16的管脚19和管脚16分别与超声波发射模块和超声波接收模块0

汽车自动防撞系统

此外，汽车倒车时司机不能观察车后情况，也往往造成撞人或撞上障碍物。分析撞车原因，大致有：驾驶不慎，能见度不高，车速过快，车距过小或汽车本身故障等。针对上述问题, 我们设计一个基于超声波技术的汽车防撞系统能以声音和直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、起动车辆、行使等前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊（能见度低）的缺陷，提高了安全性。本制作是基于AT89S52单片机控制的超声波技术的汽车防撞系统小车模型，通过单片机控制超声波换能器的发射与接收，利用计算收发时间差算出四周各障碍物具体距离加以显示及自动控制小车减速或停车功能，快速准确地实现自动测量显示与智能控制。超声波对外界光线和电磁场不敏感，可以用于黑暗、有灰尘、烟雾、强电磁干扰等参杂环境中，使得系统抗干扰能力、测量精度能力增强。我国是交通大国，交通驾驶安全事故频频发生，此防撞控制系统的研究将有利于交通驾驶智能控制的发展，可以使得交通事故大幅度下降。该系统由单片机控制，体积小巧，安装灵活方便，具有一定的应用前景。 1 总体方案设计 1.1传感器的选择智能测距主要有红外收发测距、超声波测距。红外收发测距是利用红外线的发射与接收进行测量。其特点是外围电路简便。但是存在受外界干扰大，测量距离范围小等不足。超声波测距是利用超声波传感器进行发射接收。超声波传感器的外围电路设计较复杂，但其干扰能力强，不受空间电磁波干扰，也不受一般机械振动的干扰，穿透性好，可在浓雾、风沙、阴雨、污染环境中工作，适合大型车辆的行驶测距。

得出距离值。那么测量最大值就是以一个周期为时间差的距离值。一般公式为: d=v×t/2最大值为： dmax＝v×T/2（T为周期）假设室温下声波在空气中的传播速度是 335.5m/s，测量得到的声波从声源到达目标然后返回声源的时间是 t 秒，则距离 D可以由下列公式计算： D=33550(cm/s)×t(s) 因为声波经过的距离是声源与目标之间距离的两倍，声源与目标之间的距离d应该是 D/2。如图2所示为超声波收发电路示意图。图2 超声波收发原理框图 40KHz的方波信号由单片机的T1周期性产生，经过驱动电路推挽超声波发射头向外发出。由于在外界中存在很多的干扰，接收回来的微弱信号的波形将类似正弦波，但含有很多的杂波。我们必须报这个接收回来点波送进带通滤波器，还原出较好的波形，然后进行放大，再送进电压比较器得到较好的方波，进入单片机进行中断。单片机中断后，计算出发射到接收的时间。软件设计

基于单片机的汽车防盗报警系统的设计与实现

1.绪论二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在这个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。单片机具有体积小、功能强、应用面广等优点，目前正以前所未见的速度取代着传统电子线路构成的经典系统，蚕食着传统数字电路与模拟电路固有的领地。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛。彩电、冰箱、空调、录像机、VCD、遥控器、游戏机、电饭煲等无处不见单片机的影子，单片机早已深深地融入我们每个人的生活之中。单片机能大大地提高这些产品的智能性，易用性及节能性等主要性能指标，给我们的生活带来舒适和方便的同时，在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量。单片机按用途大体上可分为两类，一种是通用型单片机，另一种是专用型单片机。

1.1 单片机基础知识单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，与MCS- 48单片机相比，它的结构更先进，功能更强，在原来的基础上增加了更多的电路单元和指令，指令数达111条，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MSC-51单片机作为代表进行理论基础学习。 MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品。 DP-51S单片机仿真实验仪是由广州致远电子有限公司设计的DP系列单片机仿真实验仪之一，是一种功能强大的单片机应用技术学习、调试。 1.2 单片机的应用领域单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个范畴：一、在智能仪器仪表的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。二、在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，

基于单片机的汽车倒车雷达系统设计

基于单片机的汽车倒车雷达系统设计摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车倒车防撞预警系统势在必行。本设计是利用最常见的超声波测距法来设计的一种基于单片机的汽车倒车雷达系统。本设计的主要是基于STC89C52单片机利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52单片机的汽车倒车雷达系统。该系统采用软、硬件结合的方法，实现了汽车与障碍物之间距离的显示以及危险距离的声光报警等功能。本设计论文概述了超声波检测的发展及基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。在超声波测距系统功能和STC89C52单片运用的基础上，提出了系统的总体构成，对系统各个设计单元的原理进行了介绍，并且对组成各单元硬件电路的主要器件做了详细说明和选择。本设计论文还介绍了系统的软件结构，并通过编程来实现系统功能和要求。关键词：汽车倒车雷达、STC89C52、超声波、测量距离、显示距离、声光报警

第一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，设计一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一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，超声波作为一种特殊的声波，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LED 显示出来，当到达一定距离时，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，并且有一定的编程能力，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、处理最后显示在液晶显示屏上。

汽车防撞主控系统设计与实践

安徽新华学院本科毕业论文（设计）格式样本(自然科学论文) 姓名： *** 学号：专业：院系：指导老师：职称学位：职称／学位完成时间：教务处制

安徽新华学院本科毕业论文（设计）独创承诺书本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。毕业论文（设计）作者签名：日期：

汽车防撞主控系统设计与实践摘要随着我国汽车制造技术和公路网络建设的发展，越来越多的人出行选择乘坐私家车，但是汽车的增多也给人们的日常出行带来了一定的安全隐患，其中汽车之间的碰撞刮擦问题大到危机人们的生命安全，小到给车身留下划痕等等都是人们所不希望发生的。本次课题研究就着眼于此，利用STC12C5A6S2设计嵌入式距离检测系统，实现在驾驶员驾驶过程中，能够实时监测车身与障碍物之间的距离，并且当距离低于安全值时，系统发出警报。为了增强汽车防撞主控系统的稳定性和灵敏度，本设计采用USR—C322作为信息传输模块主要部件，当红外线测距模块检测距离过近时，采用声光同时报警，以提高系统的工作性能。关键词：汽车防撞系统；STC12C5A6S2；设计

Design and practice of automobile anti-collision control system Abstract With the rapid development of China's automobile manufacturing technology and road network construction, more and more people choose to travel by car, but the car is to increase people's daily travel brings some security risks, the problem of collision scratch between the cars to the crisis people's life safety, to give the body small scratches and so on people do not want to happen. This research focuses on the design, using embedded STC12C5A6S2 distance detection system, realized in the driving process, can real-time monitoring body and obstacle distance, and when the distance is below the safety value, the alarm system. In order to enhance the stability and sensitivity of the automotive anti-collision control system, this design uses USR C322 as the main component of information transmission module, infrared ranging module when the detection distance is too close, the sound and light alarm simultaneously, in order to improve the working performance of the system. Key words: automobile anti-collision system; STC12C5A6S2; design

外文翻译-基于AT89C2051 的智能型汽车防撞报警器的设计

An AT89C2051 Based Intelligent Proxim ityWarning Indicator for Automobile It introduces the function and characteristicsofm icrocontrollerAT89C2051 Based on it. A low cost high-accuracy microm iniaturization and digital display proxim ity warning indicator for automobile is designed. The indicatormeasures the distance and speed of the automobile, with ultrasonicwave and integrated Hall unit and controls the system by the real-time control and Data-processing of the microcontroller Moreover. its circuitry principle is introduced in detail as well as its software design. Along with modern rhythm of life speeding up, the frequency which the traffic accident occurred is increasing, for enhances the security of automobile movement. This article introduced one kind of alarm system based on monolithic integrated circuit controls the automobile guards against hitting. This equipment the monolithic integratedcircuit real-time control and the data processing function, with the ultrasonic wave range finder technology, the sensor technologyunifies, may examine in the automobile movement rear area the obstacle and the automobile distance and the automobile vehicle speed, reveals the installment demonstration distance through the number, and is away from far and near the situation by the sound production electriccircuit basis to send out the warning sound. The ultrasonic ranging principle is, after unceasingly examines the ultrasonic wave launch to meet the echo which the obstacle reflects, thus determines the launch ultrasonic wave and receives the echo the time difference. Then extracts is away from S=C×T/2, C is the ultrasonic wave wave velocity, under the normal temperature takes is 344 m/s. After sonic speed determination, so long as obtains the ultrasonic wave round-trip the time, then obtains the distance. The automobile vehicle speed survey is integrates the sensor through Hall to realize. Namely, is loaded with the permanent magnet the turntable input axis and the wheel revolution axis is connected, when the wheel rotates, the turntable along with it rotation, this time, on the turn table permanent magnet can integrate the sensor after Hall, thus integrates the sensor in Hall the input end to obtain a magnetism signal, if the turntable does not stop the rotation, Hall integratesthe sensor then to be able to output the rotational speed signal. It can be said that, to the automobile vehicle speed survey essence into the rotational speed signal frequency survey. AT89C2051 is a low power loss, the high performance 8 CMOS microprocessor, is compatible with the MCS-51 series instruction collection and the pin, has following characteristic: 128 bytes internal RAM, 2 K bytes EPROM, fifteen I/O line, two sixteen-fixed time counters, five two-level of interrupt sources, one entire duplex serial port, internal precisely simulates the comparator and internal swingming, the low power loss leaves unused and falls the electricity pattern. The working voltage scope 4.25 ~ 5.5 V, the operating frequency takes12 MHz. In AT89C2051, two sixteen-fixed time/counters registers is T0and T1, make fixed time/counters, may count the machine cycle, counts the frequency for the oscilation frequency 1/12; When makes the counter, may appears to on exterior input pin P3.4/T0 and P3.5/T1 from 1 to 0 changes when increase 1, counts the frequency for the oscilation frequency 1/24.

(完整版)汽车基于单片机的汽车防盗报警系统开题报告

毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义 1.1发展前景众所周知，汽车是当今世界主要的交通工具之一。随着人民生活水平的不断提高，汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分，从世界上第一辆T型福特车被盗开始，偷车已成为现今城市最常见的犯罪行为之一。随着汽车数量的增加，特别是轿车正以很快的速度步入家庭，车辆被盗的数量逐年上升，这给社会带来极大的不安定因素，担心车辆被盗，成为困扰每一位汽车用户的难题。人们为了车辆的安全大都安装了汽车防盗报警系统。汽车防盗报警器的使用在很大程度上有效地保护了国家和人民生命财产的安全。使人们有了安全的依靠。同时车辆防盗报警器的使用也减少了盗窃犯罪事件的发生，起到了一定的威慑作用。 1.2选题的目的和意义随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车手段，人们研制开发不同方式结构的防盗器，目前防盗器发展按其结构和功能。可以分为三大类：机械防盗一—电子防盗——网络防盗。机械防盗主要是靠锁定离合制动，油门或变速档来达到防盗目的，但只防盗不报警，目前市场已不多见，属淘汰落伍产品。电子防盗是目前市场比较常见的防盗产品，其主要靠锁定点火或启动来达到防盗的目的。随着科技的发展和技术的进步汽车防盗的至高点将是网络防盗。无论车辆行驶到何处，随时处于自己的掌握之中，真正做到“车居四海皆安心”。目前，用于汽车的防盗报警器种类繁多，功能也较单一，多数是汽车门被打开只有报警功能，切断点火电路汽车不能起动。正是由于诸多的汽车防盗报警器起不到应有的保护作用方导致汽车开始安装防盗网，将乘客与司机隔开，以防不测，虽然有一定的效果，但作用不大，也不雅观，且给乘客造成不舒服感，同时安装价格也较昂贵，如果有行窃者盗窃汽车或汽车上的物品，防盗系统不仅具有切断起动电路、点火电路、喷油电路、供油电路和变速电路、将制动锁死等的功能，同时，还会发出不同的声光信号，给窃贼一个精神上的打击，以阻止窃贼行窃。 2、课题任务、重点研究内容、实现途径 2.1课题任务本次设计主要是利用51单片机完成对汽车防盗报警系统的设计，主要要求如下：

曹楠楠汽车-倒车防撞系统设计

单位代码：005 分类号：IN 大学创新学院本科毕业论文（设计）题目：汽车倒车防撞系统设计专业：电子信息工程姓名：楠楠

学号：0903024119 指导教师：延宁职称：教授毕业时间：二零一三年六月

汽车倒车防撞系统设计摘要：本次设计主要是以AT89S52单片机作为主体设计的汽车倒车防撞系统，这种智能的系统给汽车在倒车时提供较高的安全性。该系统利用了超声波不用接触就能进行测量距离的特点，系统主要包括超声波发射电路模块,超声波接受电路模块，液晶显示模块以及声光报警电路模块。超声波探头主要是进行超声波的发射和接受部分，液晶显示主要是显示障碍物与车之间的距离，在超出所设定的距离时，蜂鸣器报警，同时发光二极管亮，提醒驾驶员采相应的措施。提高汽车在倒车过程中的安全性，能很有效的减少交通事故。关键词：AT89S52；超声波；测量距离；防撞

The Design about Collision Avoidance System of Revering Abstract：This design is mainly based on AT89S52 single chip microcomputer as the main design of the automobile back-draft anti-collision system, this system of intelligent car provides high security in reverse. The system uses ultrasonic without contact can characteristics of distance measurement, system mainly consists of ultrasonic transmitting circuit module, ultrasonic receiving circuit module, liquid crystal display module and an acousto-optic alarm circuit module. The ultrasonic probe is mainly the ultrasonic transmitting and receiving part, LCD display between the obstacle and the vehicle distance, beyond the set distance, the buzzer alarm, at the same time the bright light emitting diodes, to remind the driver to adopt the corresponding measures. Improve the safety car in reversing the process, can be very effective to reduce traffic accidents. KEY WORDS: AT89S52, ultrasonic, measuring the distance,collision avoidance

基于单片机实现汽车报警电路的设计

基于单片机实现汽车报警电路的设计摘要人们安全意识的提高，汽车报警系统发挥的作用越来越重要，本课题设计了由单片机AT89S52作为中央控制单元的汽车报警系统，包括GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警。介绍了各报警系统的工作原理，以及它们的各个功能。结果表明，该设计能最大限度的避免人身财产损失。关键词单片机AT89S52，GSM网络，报警系统 1 引言随着我国国民经济和汽车技术的飞速发展，本课题针对汽车运行的安全性，设计了由单片机作为中央控制单元的汽车报警系统，主要涉及GSM网络汽车防盗报警、汽车倒车防撞报警、酒后驾车报警和汽车超速报警等功能。该设计将单片机的实时控制及数据处理功能与传感器的A/D转换技术相结合，充分地利用了AT89S52的内部资源，使报警系统工作于最佳状态，从而提高系统的综合反映灵敏度，使报警系统及时准确，实现汽车多种功能的报警控制，最大限度的保护消费者的利益。所设计的报警系统对出现的危急情况，能及时进行声、光、网络报警及相应的显示，提醒车主或驾驶员尽快地采取相应的措施，有效的保护自身和他人的利益和安全，尽可能地降低事故发生率。 2.设计方案汽车报警电路的基本组成模块包括：传感模块、控制模块、报警模块、无线通信模块。本设计的系统总架构如图所示。图1 系统总架构本设计的基本思路和原理为：传感器进行数据检测，将检测到的数据送到放大转换电路或模数转换电路，经过分析处理之后，将处理后的电信号送给单片机控制单元，单片机对数据进行分析和处理。如果发现异常，单片机发出指令，驱动报警电路报警，和使用GSM 通信模块，把报警信息传送到手机上，并作出相应的显示。系统的探测输入端口由多路传感器构成，输出端口为声、光、电、显示报警和手机通信报警，以达到提醒驾驶员及时对异常

各种汽车防撞系统

第三章汽车主动防撞系统的总体工程 3.1 各种汽车防撞系统的比较对于车辆安全来说，最主要的判断依据是两车之间的相对距离和相对速度信息，当本车以较高的速度接近前方车辆时，如果两车之间的距离太近，很容易造成追尾事故。因此，常用的防装系统都将车辆之间的相对距离最为最主要检测任务。汽车雷达按照其探测方向的不同，主要分为倒车雷达和前视雷达两种，汽车倒车雷达由于探测距离较短，一般运用超声波或红外探测两种方式构成，该项技术已经比较成熟，国内外已经有相应的产品。而相比较来说，在高速公路中由于车速快，要求防撞雷达探测距离要长，故高速公路的防撞系统要求较高。而且在恶劣天气情况下，如雨，雪，雾等天气，以及前方车辆尾部卷起的气沫灰尘所造成视野不良等情况时，防撞预警系统应向驾驶人员提供前方车辆和障碍物的距离，相对速度等信息；在危险临近的情况下，通过警报系统发出声光警报，在极度危险的情况下可以采取转向和制动措施，从而避免碰撞，追尾等事故的发生。目前的高速公路防撞系统按工作方式分主要有激光，超声波，红外等一些测量方法，不同的方式工作过程和工作原理上有不同之处，但它们主要作用都是通过不同的测量方法判断前方车辆与本车辆的相对距离，并根据两车之间的危险性程度做出相应的预防措施。为了更好的了解各种系统的工作原理，下面对不同的探测方式进行详细的介绍。 2.4激光测距激光测距仪是一种光子雷达系统，它具有测量时间短，量程大，精度高等优点，在许多领域得到了广泛应用。目前在汽车上应用较广的激光测距系统可以分为非成像式激光雷达和成像式雷达。非成像式激光雷达根据激光束传播时间确定距离。激光束在传播路上遇到前车发生反射。测量从发射时刻到反射回到发射点经过的时间t，便可以计算出车距。其计算公式同超声波测距共识，不同的是速度v为光速，v=3×108m/s。从高功率窄脉冲激光器发射出来的激光脉冲经发射物镜聚焦成一定形状的光束后，用扫描镜左右扫描，向空间发射，照射在前方车辆或者其他目标上，其反射光经扫描镜，接受物镜及回输光纤，被导入到信号处理装置内光电二极管，利用计算器计数激光二极管启动脉冲与光电二极管的接受脉冲间的时间差，即可求得目标距离。利用扫描镜系统中的位置探测器测定反射镜的角度即可测出目标的方位。成像式激光雷达又可分为扫描成像激光雷达和非扫描成像激光雷达。扫描激光成像雷达把激光雷达同二维光学扫描镜结合起来，利用扫描器控制出射激光的方向，通过对整个现场进行逐点扫描测量，即可获得视场内目标目标的三维信息。但扫描成像激光雷达普遍纯在成像速度过慢的问题。这有待于软件，硬件的进一步改善。非扫描成像式激光雷达将光源发出的经过强度调制的激光经分束器系统分为多束光后沿不同方向射出。照射待测区域。被测物体表面散射的光经微通道图像增强板（MCP）混频输出后，由面阵CCD等二维成像器接收，CCD每个像元的输出信号提供了相应成像区的距离信息。利用信息融合技术即可重建三维图像。由于非扫描成像激光雷达测点数目大大减少，从而提高了三维成像速度。在汽车测距系统中，非成像激光雷达更具有使用价值。同成像式激光雷达相比，具有造价低，速度快，稳定性高等特点。由于激光雷达测距仪工作环境处于高速运动的车体重，震动大，对其稳定性，可靠性提出了较高的要求，其体积也受到了一定的限制，同时还要考虑省电，低价，对人眼安全等因素。这些决定了其光源只能采用半导体激光器。已处于使用阶段的激光雷达所需要的光学元件在市场上有售，价格比较高。目前，在汽车

汽车防撞雷达系统的设计

-126- 度高的酒精误差小，这也是设计的该酒精浓度探测仪适合与检测酒后驾车的原因，因为人在饮酒后，从呼吸道呼出的酒精气体浓度一般都不是很高。因此，经过适当的改进，可以用于检测酒后驾车。参考文献 [1]彭军.传感器与检测技术[M].西安:西安电子科技大学大学出版社,2003. [2]高伟.51单片机原理及应用[M].北京:国防工业出版社,2008. 汽车防撞雷达系统的设计德州学院汽车工程学院寻莹【摘要】随着我国汽车行业不断发展，公路交通随着出车流密集化和驾驶员非职业化，交通事故越来越多。本文设计的汽车防撞雷达系统，就是当汽车与障碍物的距离较近时即可向司机预先发出报警信号，可及时有效的防止交通事故的发生。【关键词】单片机；报警系统；防撞雷达 1.引言随着人民经济水平的提高，汽车已经走进我们的家庭中。但汽车相撞的交通事故发生增加了人民财产的损失。为了减少这种损失，设计一种能够提前预知前方行驶车辆的速度和距离的安全避撞装置是非常必要的。该汽车防撞雷达系统是以MCS-51系列单片机为核心器件，结合比较常规的超声波测距器件和霍尔车速传感器以及价格低廉的电子元件组成，包括硬件设计和软件设计两部分。本系统具有低误差、高精度和低成本的特点。 2.系统总体设计原理设计的基本思路：通过对速度和距离的感知与计算，判断驾驶状态是否安全，并报警提醒驾驶员。系统总体方框图如图1所示。利用AT89S51单片机为核心器件并结合常规的超声波测距探头和霍尔车速传感器以及价格低廉的电子元件完成的。硬件电路由超声波信号发生电路、超声波信号接收电路、、单片机控制电路以及显示电路组成。测量获得的距离、速度信息都传递给单片机，单片机根据设计的计算模型，分析计算所获得的各种信息来判断与前方障碍物距离是否安全，并决定是否需要图1?系统总体方框图当40kHz的超声波发送脉冲信号由单片机送出，（其脉冲宽度及发送间隔均由软件控制），经多路选择开关按序分别送到前左、前右、后左、后右4路发送换能器上，由接收电路接收反射波，通过多级放大，整形后，待将交流信号整形输出一个方波信号时，由单片机检测此信号，从而检测出前进和倒车方向障碍物距离，通过显示单元显示距离和方位，起到提示和警戒的作用。 3.硬件电路设计控制系统采用单片机为主控部件。单片机本身是一个最小的应用系统，但由于应用系统中有一些功能器件无法集成到芯片内部，需在片外加接相应的外围电路。汽车防撞系统的硬件电路是由超声波信号发生电路、超声波信号接收电路、感应信号放大及处理电路、中央处理单元电路、测速电路等其他电路组成。 3.1 主控芯片本设计选用AT89S51为主控芯片，充分利用了AT89S51的片内资源，即可在很少外围电路的情况下构成功能完善的超声波测距系统，而且AT89S51的性价比较高。AT89S51的主要技术参数如表1所示。 3.2 超声波信号发射电路超声波信号发射电路如图2所示，包括超声波信号的产生、多路选择及换能器等。超声波探头选用压电超声波换能器。压电超声波换能器是利用压电材料的压电效应来工作的。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，这时它就是一超声波发生探头；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探头。超声波发射换能器与接受换能器其结构稍有不同。图2?超声波信号发射电路 3.3 超声波信号接收电路超声波信号接收电路如图3所示，由接收换能器、多路选择开关、放大及控制等电路组成。 4.软件设计主程序包括初始化和各个子程序的调用，最后把结果用LCD显示出来，并作出判断。系统主程序流程图如图4所示。显示子程序流程图如图5所示。超声波发射极和接收极距离较近，当发射极发射超声波以后，有部分超声波没经过障碍物反射就直接绕射到接收极上，这部分信号是无用的，会引起系统误测。设计中采用延时技术来解决这个问题，并设定延时时间为1ms，即在发射极发射超声波1ms内，通过软件关闭所有中断，接收电路对此期间接收到的任何信号不予理睬，1ms后立即启动中断程序，这时接收到的信号才有效，并在接受到回波信号的同时，中断程序停。此时中断程序所记录的CPU发送脉冲信号的前沿到回波脉冲信号之间的时间才是需要的。因此，系统存在测量盲区。最后把测量结果存储并通过LCD液晶显示电路显示出来，完图4?系统主程序流程图图5?显示子程序流程图表1?AT89S51的主要技术参数 (1)与MCS-51产品指令系统完全兼容；(2)4K字节可编程FLASH存储； (3)1000次擦/写循环；(4)4.0～5.5V的工作电压范围；(5)全静态工作：0Hz-24KHz；(6)三级程序存储器保密锁定； (7)128*8位内部RAM；(8)32条可编程I/O线；(9)两个16位可编程定时/计数器；(10)6个中断源；(11)2个全双工串行通信口；(12)可直接驱动LCD；(13)5个中断优先级；(14)2层中断嵌套中断；(15)片内时钟振荡器；(16)看门狗(WDT)电路； (17)低功耗空闲和掉电保护。

汽车倒车防撞报警器的设计与实现

汽车倒车防撞报警器的设计与实现摘要:倒车后视不良一直是困扰驾驶员，特别是新手的难题。倒车雷达能以声音或者更为直观的形式告知驾驶员周围障碍物的情况，帮助驾驶员扫除视野死角和消除视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。本文详细介绍了一种基于AT89C51单片机的超声波脉冲测距的倒车防撞报警器的设计。该设计以超声波在空气中传播速度为确定条件,利用超声波的反射，测量距离。论文概述了超声测距的基本原理及超声传感器的特性，并在超声测距原理的基础上,提出了系统的总体构成，以蜂鸣器报警作为警告提醒，具有较强的实用性。关键词：防撞超声波传感器距离方位控制系统 Reversing car collision avoidance alarm Design and Implementation Abstract: The back-draft back sight is not good always puzzles the pilot, specially novice's difficult problem.The back-draft radar can or a more direct-viewing form informs around the pilot by the sound the obstacle situation, helps the pilot to clean the field of vision dead angle and the elimination line of sight fuzzy flaw, enhances driving the security.This article introduced one kind in detail based on AT89C51 monolithic integrated circuit ultrasonic wave pulse range finder back-draft proximity warner design. This design take the ultrasonic wave in the air the propagation velocity as the determination condition, the use ultrasonic wave reflection, the survey distance.The paper has outlined the supersonic range finder basic principle and the supersonic sensor characteristic, and in the supersonic range finder principle foundation, proposed the system overall constitution, reports to the police by the buzzer took the warning reminder, has the strong usability. Key words: Anti-collision Ultrasonic sensor Distance Position Control system