基于单片机的汽车防撞报警系统设计说明
第1章概述
1.1 课题研究背景和意义
汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航方面。电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全性。汽车中应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊，智能记录仪，雷达式距离报警器，中央控制门锁，自动空调，自动车窗、车门、座椅、刮水器，车灯控制，电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统[1]，汽车防撞系统，汽车监测和自诊断系统以及汽车导航系统被人们广泛应用。
在过去20～30年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等[2]，以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成损坏，却无法消除对被撞物体的伤害；此外，车上安装的安全气囊系统，在发生车祸时不一定能有效地保护车乘车人员的安全。所有这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。为预防撞车事故的发生，必须在提高汽车主动安全性方面下功夫。汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的距离近而相对速度太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车与前方物体之间要保持一定的距离。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。
发展汽车防撞技术，对提高汽车智能化水平有重要意义[3]。据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%。1秒钟的预警时间可防止90%的追尾碰撞和60%的迎头碰撞。理论上，汽车防撞装置可在任何天气、任何车速状态下探测出将要发生的危险情况并及时提醒司机及早采取措施或自动紧急制动[4]，避免严重事故发生。汽车防撞装置是借助于检测测技术监视汽车前方和后方的车辆、障碍物，并根据当时的距离自动判断是否达到危险距离[5]，及时向司机发出警告。
1.2 国外研究的现状
鉴于交通事故的不可预测性和不可绝对避免性，为了减少交通事故，优化交
通秩序，利用计算机及信息技术来提高道路交通安全和效率已成为国外研究的热点。二十世纪八十年代以后展开的关于智能交通系统的研究[6]，被认为是解决各种交通问题的一个很好的途径。智能交通系统是将先进的信息技术[7]、通讯数据传输系统、电子控制系统以及计算机处理系统有效地应用于整个运输管理体系[8]，使人、车、路环境协调统一，从而建立一个全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统[9]。其中智能车辆系统涉及到计算机测量与控制、计算机视觉、传感器数据融合、车辆工程等诸多领域。视觉系统在智能车辆中起到环境探测和辨识作用[10]。与其他传感器相比，机器视觉具有检测信息量大，单纯以当前的现实条件出发解决，容易导致系统实时性差[11]。根据计算车辆与目标的相对位移，并用自适应滤波对测量数据进行处理，以减少环境的不稳定性造成的测量误差[12]。在智能车辆领域，常用的还有雷达、激光、GPS等传感器。
利用信息感知、动态辨识、控制技术的方法提高安全性，是先进汽车控制与安全系统(AVCSS)的主要研究容[13].世界各大汽车公司都在开展这方面的研究与开发工作。日本各大汽车制造企业如丰田、日产、马自达、本田、三菱等公司致力于新型安全汽车技术研究开发，并取得了重要的进展。丰田汽车公司使用毫米波雷达和CCD摄像机对本车的距离进行动态监测[14]，当两车距离小于设定值时，系统将发出报警信号提醒本车驾驶员。日产汽车公司使用紧急制动劝告系统，利用先进的车距监测系统对跟车距离进行动态监测，当需要减速或制动时，用制动灯亮来提醒驾驶员，并及时监测驾驶员操纵驾驶踏板的踏踩状态，必要时使汽车的自动制动系统起作用降低车速，在最危险时刻自动制动。本田公司使用具有扇形激光束扫描的雷达传感器[15]，即使车辆在弯道行驶也能检测到本车与前方汽车或障碍物的距离降到设定值时，驾驶员仍未及时采取相应措施，便发出警告信号。三菱和日立公司在毫米波雷达防撞方面也做了大量的研究，其雷达中心频率主要选择60～61GHZ或76～77GHZ，探测距离为120m，尼桑公司为41LV-Z配备了自适应巡航控制系统[16]。
德国和法国等欧洲国家也对毫米波雷达技术进行了研究[17]，特别是奔驰、宝马等著名汽车生产厂商，其采用的雷达为调频毫米波雷(Frequency Modulation Continuous Wave)[18]，频段选择76~77GHZ。如奔驰汽车公司和英国劳伦斯电子公司联合研制的汽车防撞报警系统，探测距离为150m，当测得的实际车间距离小于安全车间距离时，发出声光报警信号。该系统已经得到应用。
美国的汽车防碰撞技术已经相当先进，福特汽车公司开发的汽车防碰撞系统的工作频率为24.725GHZ,探测距离约106m。仅探测本车道车辆的信息[19]，从而可避免旁车道上目标物的影响。戴姆勒-克莱斯勒公司的防撞结构主要是两个测距仪和一个影像系统，她能够测出安全距离，发现前方有障碍物，计算机能够自动引发制动装置。戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示，车速以每小时32.18公里/小时的速度行驶，在距离障碍物2.54㎝的地方停下来。
近距离报警如倒车雷达现已蓬勃地车辆上安装使用，但国目前生产的中远距离测量普遍达不到要求，表现在最远测距距离近，测距误差大，远远不满足高速
公路的安全车距离要求，需进一步研究。
1.3 超声波传感器原理
超声波传感器分机械方式和电气方式两类，它实际上是一种换能器，在发射端它把电能或机械能转换成声能，接收端则反之。本设计中超声波传感器采用电气方式中的压电式超声波换能器[20]。它是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶体和一个共振板[21]。当它的两级外加脉冲信号其频率等于压电晶体的固有振荡频率时，压电晶体片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶体片做振动，将机械能转换为电信号，就成为超声波接收器[22]。在超声波电路中，发射端输出一系列脉冲方波，脉冲宽度越大，输出的个数越多，能量越大，所能检测到的距离也越远。超声波发射换能器与接收换能器在其结构上稍有不同，使用时应看清器件上的标志[23]。
超声波测距的方法有很多种：如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法[24]。本设计采用往返时间检测法测距[25]。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲[26]，其所经历的时间即往返时间。往返时间与超声波传播的路程的远近有关[27]。根据测试传输时间可以得出距离。
假设S为被测物体到测距仪之间的距离，测的的时间为t，超声波传播的速度为v表示。则有关系式：
s=
2/
vt
(1-1) 在精度的要求较高的情况下，需要考虑温度对超声波传播速度的影响，按式(1-2)对超声波传播速度加以修正，以减小误差。
331+
=
4.
v607
T
.0
(1-2) 中，T为实际温度单位为℃,V为超声波在介质中的传播速度单位为M/S。
表1-1 一些温度下的声速
第2章硬件简介
本设计采用以AT89S51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89S51芯片、时钟电路、复位电路、LED显示、超声波传感器5部分组成。
AT89S51单片机的时钟电路由18（XTAL1）管脚和19管脚的时钟端（XTAL2）组成。给单片机一定的周期。与12MHz的晶振Y1电容C9电容C10组成，采用片振荡方式。
复位电路采用简易的开关复位电路，主要由电阻R2，电容C7，开关K2组成，分别接至AT89C51的RST复位输入端。
2.1 AT89S51单片机概述
AT89S51 是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机。片4KBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。芯片集成了通用8位中央处理器和ISP FLASH 存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51具有如下特点：40个引脚，4K Bytes Flash 片程序存储器，128bytes 的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入、输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片时钟振荡器。
主要特性：
? 8031 CPU与MCS-51 兼容
? 4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环)
?全静态工作：0Hz-33MHz
?三级程序存储器锁定
? 128*8位部RAM
? 32条可编程I/O线
?两个16位定时器/计数器
? 6个中断源
?可编程串行通道
?低功耗的闲置和掉电模式
?片振荡器和时钟电路
2.1.1 AT89S51单片机功能特性概述
AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节部RAM，32
个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的容，振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
2.1.2 AT89S51单片机引脚说明
AT89S51单片机的主要管脚有：XTAL1(19管脚)和XTAL2(管18脚)为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd(9脚)为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。采用低电平复位。V cc（40管脚）和V ss（20管脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。
在本设计中用P
0。0～P0.
7
控制数码管段选。用p
2
端口(P
2.4
~P
2.7
管脚)控制数码管
显示的位选。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：
各引脚在AT89S51单片机上的排列顺序，如下图2-1所示。
图2-1 AT89S51引脚图
P
2.0
：接地
P
4.0
：正电源脚，正常工作或对片EPROM写程序时，接+5V电源。
P
1.9
：时钟XTAL1脚，片振荡电路的输入端，是外接晶体的一个引脚。
P
1.8
：时钟XTAL2脚，片振荡电路的输出端，是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。
RST/VPP(PIN1):复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复
位。
P 0.0~p
0.7：
输入信号用于控制LED段选。
P
1.0
:连接AT89SISP红外解码芯片。
P 1.0和p
1.5
、p
1.6
、p
1.7
与单片机编程器连接，是程序下载端口。
AT89S51的时钟有两种方式，一种是片时钟振荡方式，但需在18脚和19脚外
接石英晶体(2MHz-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10pF-30pF。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。
：ALE是允许地址锁存输出/编程脉冲输入引脚。当访问外部程序器时，P
3.0
ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问部程序存储器
时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识
别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当
访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。
PSE：复位。
EA：电源输入端。
2.1.3 复位电路
单片机AT89S51作为主控芯片，控制整个电路的运行。单片机外围需要一个复位电路，复位电路的功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤消复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。该设计采用含有电阻的复位电路，复位电路可以有效的解决电源毛刺和电源缓慢下降(电池电压不足)等引起的问题，在电源电压瞬间下降时可以使电容迅速放电，一定宽度的电源也可令系统可靠复位。复位电路如图2-2示：
图2-2 复位电路图
复位是单片机的初始化操作，使CPU及各专用存储器处于一个确定的初始状态，其中把PC的容初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序，除了系统的正常开机(上电)复位外，当程序运行出错或操作错误使系统处于死循环状态时，为摆脱困境，可按复位键进行复位，复位电路由片外和片两部分电路组成。
AT89S51的RST引脚为复位引脚，只要在RET引脚上出现两个机器周期以上的高电平，即可实现复位。复位通常有上电复位和按键复位两种方法。本设计采用的是按键复位，当按下按键后，电容被短路，RST引脚就处于高电平，就可以达到复位的目的。
复位电路工作原理：当按下S1时电容C7短路，R2为防止电容放电，RST此时为时，由于电容通交流阻直流，RST仍为低电平。
高电平；不按S
1
2.2 各芯片功能及工作原理
在本设计中用到了74HC04芯片、CX2016芯片、晶振芯片。芯片在本设计设计中起到了关键作用。
2.2.1 晶振芯片
本设计中采用了12MHZ的晶体振荡器。
只要在晶体振子板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大。晶体振荡电路连接图如图2-3所示。
图2-3 晶振电路图
LED显示简介
第1管脚：VSS为电源地，接GND。
第2管脚：VDD接5V正电源。
第3管脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时
可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4管脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5管脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，
当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平
RW为低电平时可以写入数据。
第6管脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14管脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15管脚：BLA背光电源正极(+5V)输入引脚。
第16管脚：BLK背光电源负极，接GND。
注意：液晶模块背光须消耗电流约为50mA左右，S51增强型实验板上设计了DIP微动开关来控制背光的开关，如右图所示，当实验板上的DIP开关(第3位)拨打到ON状态时，液晶背光显示，拨到OFF状态时，背光关闭。
TC1602液晶模块带标准字库，部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了192个5×7点阵字符，32个5×10点阵字符。另外还有字符生成RAM（CGRAM）512字节，供用户自定义字符。如表1所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是0B（41H），显示时模块(xian shi mo kuai)把地址41H 中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。
2.2.2 8位数码管
8段数码管属于LED发光器件的一种。LED发光器件一般常用的有两类：数码管和点阵。8段数码管又称为8字型数码管，分为8段：A、B、C、D、E、F、G、P 10根管脚，每一段有一根管脚。其中P为小数点。数码管常用的有另外两根管脚为一个数码管的公共端，两根之间相互连通，如图2-4所示:
图2-4 LED的引脚和电路原理
数码管作为显示字段的数码型显示器件，它是由若干个发光二极管组成的。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发亮，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。数码管有共阳极和共阴极两种。共阴极LED显示管的发光二极管的阴极连在一起，通常此共阴极接地。当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮，相应的段被显示。同样，共阳极LED显示管的发光二极管的阳极接在一起，通常此共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。本次设计所用的LED数码管显示器为共阴极。
LED数码管的使用与发光二极管相同，根据材料不同正向压降一般为1.5—2V，额定电流为10mA，最大电流为40mA。静态显示时取10mA为宜，动态扫描显示可加大脉冲电流，但一般不超过40mA。如表2-1所示。
表2-1 数码管输出真值表
管脚值显示字符dp g f e d c b a 十六进
制数
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0C0H
1 1 1 1 1 1 0 0 1 0F9H
2 1 0 1 0 0 1 0 0 0A4H
3 1 0 1 1 0 0 0 0 0B0H
4 1 0 0 1 1 0 0 1 99H
5 1 0 0 1 0 0 1 0 92H
6 1 0 0 0 0 0 1 0 82H
7 1 1 1 1 1 0 0 0 OF8H
续表2-1
2.2.2 74HC04芯片
?高速CMOS--六反相器. ?对称的传输延迟和转换时间
?相对于LSTTL 逻辑IC ，功耗减少很多 ?工作电压：2V 到6V
?兼容直接输入LSTTL 逻辑信号, VIL= 0.8V (Max), VIH = 2V (Min) ?兼容CMOS 逻辑输入, 1μA at VOL, VOH 如图2-4所示。 ?宽工作温度围：
图2-4 74HC04反相器
在本设计中74HC04起到驱动电压的作用。
2.2.3 CX20106芯片
CX20106部由前置电路将接收到的信号，转换成CX20106可以接收的标准数字信号，送到CX20106的1管脚。CX20106的总放大增益约为80dB ，其7管脚输出的控制脉冲序列信号幅度在3.5~5V 围。总增益大小由2管脚外接的R 1.。9、C 1.4决
3A 3Y
2Y TY 2A 3A
定，R 1.9越小或C 1.4越大，增益越高。但取值过大时将造成频率响应变差，C 1.4为10uF 。采用峰值检波方式检波电容C 1.2为10uF 。R 2为带通滤波器中心频率f 0的外部电阻。积分电容C 1.3取330pF 。经CX20106处理后的脉冲信号由7管脚输出给AT89S51进行译码处理。CX2016:红外解码芯片。CX20106部结构如图2-6所示。
图2-5 CA20106部结构图
出
第3章汽车防撞报警系统设计
3.1 汽车防撞报警系统总方案
本设计是以AT89S51单片机控制的汽车防撞报警系统。该装置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相结合，可检测汽车运行中与前方障碍物的距离，通过LED显示装置显示距离，并由蜂鸣器根据距离远近发出警告声。
本设计中将电路分为以下几个主要的组成部分,分别是超声波发射，超声波接收，温度测量，显示和报警，电源等硬件电路部分以及相应的软件部分构成。系统框图如图3-1所示。
图3-1 系统框图
整个系统由单片机AT89S512控制，超声波传感器采用收发分体式，分别是一支超声波发射换能器和一支超声波接收换能器。超声波信号通过超声波发射换能器发射到空气中，遇被测物反射后回声波被超声波接收换能器接收。进行相关处理后，输入单片机的INTO脚产生中断，计算中间经历的时间，同时再根据具体的温度计算相应的声速，根据式(1-2)就可得出相应的距离。报警系统根据LED显示的距离发出报警。
3.2 超声波发射模块
超声波发射部分是为了让超声波发射换能器能向外界发出40KHZ左右的方波脉冲信号。40KHZ左右的方波脉冲信号的产生通常有两种方法：采用硬件如555振
荡产生或软件。本设计采用单片机软件编程控制。由单片机P
1.0
端口输出40KHZ左右的方波脉冲信号，由于单片机端口输出功率不够，40KHZ方波脉冲信号分成两路送给一个由74HLS04组成的推挽式[4]电路进行功率放大以便使发射距离足够远，满足测量距离要求，最后送给超声波发射换能器以声波形式发射到空气中。发射部
分的电路如图3-2所示。图中输出端上拉电阻R
16,R
17
一方面可以提高反向器
74HLSO4输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡的时间。
图3-2 超声波发射电路图
3.3超声波接收模块
超声波换能器发射的超声波信号在空气中传播遇到障碍物就会返回，超声波接收模块是为了将反射回波顺利接收到超声波接收换能器进行转换成电信号，并对此电信号进行放大、滤波、整形等处理。本设计中采用的是索尼公司生产的集成芯片CX20106。超声波接受换能器将得到的一个负脉冲送给单片机的P
3.2
(INT0)引脚，便产生一个中断。接收模块的电路如图 3-3所示。
由电路图可以看出集成芯片CX20106在接收模块电路中起了很大的作用。CX20106是一款应用广泛的红外线检波接受的专用芯片，其具有功能强、性能优越、外围接口简单、成本低等优点。由于红外遥控常用的载波频率38KHZ与测距的超声波频率40KHZ比较接近，而且CX20106部设置的滤波器中心频率f0可由其5引脚外接电阻调节，阻值越大中心频率越低，围为30~60KHZ。所以本设计中采用它来做接收电路。CX20106部由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积
分器及整形电路构成。工作过程是：接收到的回波信号先经过前置放大器和限幅放大器，将信号调整到合适幅值的矩形脉冲，由滤波器进行频率选择、滤除干扰信号，再经整形，送到输出端7脚。当接收到与CX20106滤波器中心频率相符的回波信号时，其输出端7脚就输出低电平，而输出端7教直接接收到AT89S52的
P 3.2引脚上，以触发中断。若频率有一些误差，可调节芯片引脚5的外接电阻R
4.2
,
将滤波器的中心频率设置在40KHZ就可达到理想的效果。
图3-3 超声波接收电路图
3.4 其它主要模块
3.4.1温度测量模块
由于声音的速度在不同的温度下有所不同。为提高系统的精确度，本设计采用了温度补偿功能。这里采用的主要元器件是美国Dallas半导体公司生产的单总线数字温度传感器DS18B20。其具有精度高、智能化、体积小、线路简单等特点。将单片机的P
1.1
口与DS18B20数据线相连就可以实现温度测量，如图3-4所示。
图3-4 温度测量电路图
3.4.2 LED显示模块
本设计显示模块采用LCD显示所测距数值。TC1602显示的容量为2行16个字。液晶显示屏有微功耗、体积小、显示容丰富、超薄轻巧、适用方便等诸多优点。与数码管相比显得更专业、美观。从价格上考虑本设计采用数码管显示。数码管分为共阴数码管和共阳数码管，本系统中使用共阴数码管，其工作原理为：公共端接地（低电位），然后给abcdefgh各段赋予高电位，即可显示不同的数值显示。
单片机通过P
0口输出数字80的二进制代码，给数码管赋予了段值，再通过P
2
端口
将数码管位选通，数码管就可以显示出出设定的安全距离80㎝。
原理：P
2.4～P
2.7
口为高电平时，三极管截止，S
1
～S
4
为低电平，数码管位选通；
P 2.4～P
2.7
口为低电平时，三极管导通，S
1
～S
4
为高电平，对P
2.4
～P
2.7
口赋予高电位
或低电位可以选择不同位的数码管亮。显示如图3-5所示：
图3-5 LCD显示电路图
3.4.3 电源模块
电源模块电路采用LM7805三端稳压集成电路，用LM7805三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的LM78或LM79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如LM7805表示输出电压为正5V。此电源模块电路利用LM7805芯片不仅生成了稳压电源，并且并联了一个限流电阻和一个发光二极管，当有电流流过时，发光二极管发光；无电流时，二极管灭。可实现对电源的检测作用，方便及时发现电源供给问题所在。如图3-6所示。
图3-6电源电路图
3.4.4. 声音报警模块
在很多车上装备防撞系统，用于减少车辆在驻车、倒车和低速行驶时发生撞车的概率。仪表板上有指示灯指示车辆与障碍物的距离，在车辆与障碍物十分接近时有指示灯和声音报警。
本设计中采用一个蜂鸣器，由P
1.2
输出一定频率的信号，在连接到蜂鸣器之前经过一个三极管9012的放大。声音报警的电路连接图如图3-7所示。
图为报警器电路，R
6,R
10
为限流电阻，当P
2.0
口输出高电平是，三极管Q
1.1
截止，
此时由于2为高电平，LED与扬声器没有电流流过，即LED不亮，扬声器不响；当
P 2.0口输出低电平时，三极管Q
1.1
导通，LED与扬声器有电流流过，即LED亮,扬声
器响起
图3-7 声音报警电路图
3.5 总体电路设计
通过对整个系统各个模块的设计，由此可以基本确定本次系统设计的总体电路的基本框图，如图3-8所示。
图3-8 总体电路图
第4章软件设计
4.1 主程序流程设计
中断服务子程序、INT0本系统采用汇编语言编程，系统程序包括主控程序、T
1
中断服务子程序、测温子程序、距离计算子程序、显示子程序、延时子程序和报警子程序设计等。主程序流程图如图4-1所示。Array
图4-1 主程序流程图
4.2控制程序流程设计
系统初始化后就启动定时器T
从0开始计数。此时主程序进入等待，当到达
1
65m s时T1溢出进入T1中断服务子程序；在T1中断服务子程序中将启动一次新的超
引脚上开始产生40KHZ的方波，同时开启定时器T0计时，声波发射，此时将在P
1.0
为了避免折射波的绕射需要延时1ms后再开INT0中断允许；INT0中断允许打开后
若此时p
3.2
(INT0)引脚出现低电平则代表收到回波信号。将提出中断请求进入INT0
中断服务子程序，在INT0中断服务子程序中将停止定时器T
0计时，读取定时器T
时间值到相应的存储区，同时设置接收成功标志；主程序一旦检测到接收成功标志，将调用温测子程序，采集超声波测距时的环境温度，并换算出准确的声速，存储到RAM存储单元中；单片机再调用距离计算子程序进行计算，计算出传感器到目标物体之间的距离；此后主程序调用显示子程序进行显示；若超过设定的最小报警距离还将启动扬声器报警。当一次发射、接受、显示的过程完成后系统将延迟100ms重新让T1置初值，再次启动T1以溢出，进入下一次测距。如果犹豫障碍物过远超出量程以致在T
溢出时尚未接收到回波则显示“ERROR”重新回到主程序流程进入新一轮测试。
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。
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，
基于单片机的汽车安全系统的设计
基于单片机的汽车安全系统的设计——文献综述 系：信息工程系学号：2013283307 姓名：许添 摘要：这款设计是一种基于单片机车内烟雾检测控制器和超声波倒车雷达监测报警系统。该控制器采用烟雾传感器、距离传感器、A/D转换器、单片机、蜂鸣器等与汽车组成车载检测及安全控制系统。该系统以单片机为核心,配以检测电路、控制电路、报警电路,从而实现智能车载安全控制服务及实时检测汽车尾部与障碍物的距离,并根据设定的距离值由蜂鸣器发出不同频率的警报信息反馈给司机,对行车或倒车安全有至关重要的作用.由于该系统具有高灵敏度和低功耗的功能,因此具有较高的实用价值。 关键词：单片机，汽车安全、雷达、报警系统 1、引言 随着生活水平的提高，汽车已经成为了人们最常用的交通工具。由于故障或工作环境温度过高导致汽车自燃，因此需要设计一种小型、廉价、实用的火灾报警系统。该系统通过传感器对现场温度、烟雾浓度进行检测，并快速重复检测和延时报警，以判断出是瞬间的异常，还是发生火灾，防止误判。若是发生火灾则启动声光报警，同时通过无线信号发射电路向驾驶员发送无线信号，而驾驶员通过无线接收电路接收报警信号，防止造成严重的经济损失，甚至危害人的生命安全 随着社会的发展，汽车作为人们的日常交通工具，变得越来越普遍。然而，目前频发的汽车安全问题引起了人们的大量关注。这款设计拥有两个安全防范措施，车载烟雾报警及倒车雷达系统组成的汽车安全系统。1、车载烟雾报警是为了早期的发现和通报车内高温和自燃现象，。2、倒车雷达系统是为了 吸烟警示器是能够检测环境中的烟雾，并具有报警功能的仪器，仪器的最基本组成部分应包括：烟雾信号采集模数转换电路、单片机控制电路、录音报警电路。烟雾信号采集电路一般由烟雾传感器和模拟放大电路组成，将烟雾信号转化为模拟的电信号。模数转换电路将从烟雾检测电路送出的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号后送入单片机。单片机对该数字信号进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析，是否大于或等于某个预设值(也就是报警限)，如果大于则启动报警电路发出报警声音，反之则为正常状态，以上是根据报警器应具备的功能，提出的整体设计思路。烟雾传感器及单片机是可燃烟雾检测报警器的两大核心，根据报警器功能的需要，选择合适、精确、经济的烟雾传感器及单片机芯片是至关重要的。 2、汽车安全系统的研究现状 2.1 传统汽车安全系统系统 防盗门、防盗锁、防火墙等设备是传统的能防盗和阻燃的安防设备，从客观上来说是有一些成效，其可以增加盗贼进门偷盗的难度或减慢火灾向周围蔓延的速度，但不能够及时地
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
倒车防撞系统的设计【开题报告】
开题报告 电气工程及其自动化 倒车防撞系统的设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 （一）国内外研究现状和发展趋势 随着社会经济的不断发展，特别是中国加入WTO以来，中国的生产总值不断上升，国际地位不断提高。特别是在2009时的世界金融危机时，世界大部分国家的汽车产业都走下坡路。然而中国的汽车行业还是在不断增长，在当年一举超过了美国成为世界第一大汽车消费国。与此同时，汽车的数量的不断增加，势必会加大交通压力，撞车事故也越来越多，停车时也越来越困难。随之而来的是倒车和停车的问题成为困扰光大驾驶员的一大难题，并且由倒车时发生的刮擦事故尤为突出。然而现在的车子还有很多汽车没有安装倒车雷达系统，归其原因就是成本较高，像倒车雷达这种产品的使用性，市场是认可的，必然会带动产品的开发与研究。倒车雷达的种类较为繁多，有红外测距的，有超声波测距的等等。如果你去百度或谷歌上去搜索，你会发现有各种各样的倒车雷达系统，其报价不一，有较为便宜的只有两三百的，但其功能非常简单只有一个报警语音提示。但是贵的就要上千，但却增加了很多功能，有的还直接带有摄像头可以看见倒车时的车尾实况，还附有倒车轨迹，并且还带有最近障碍物的距离数码显示，由于其价格偏贵，就没有推广与使用，只有些高档车上才会出现。所以经济的停车辅助功能的研制就显得尤为重要，针对这种情况，设计一种可靠性强，反应快较为经济的的汽车倒车防撞系统势在必行，而超声波是一种常见的测距方式，其有很多特点，首先可测范围较广，其次是超声波的产生较为方便并且可靠性好。出于这种原因，市面上的倒车防撞系统等一系列产品都是以超声波测距方式为主。而对超声波技术的研究是非常成熟的，接收与发射都可以非常熟练地运用。综上所述，以后的倒车防撞系统在现有的前提下会不断的改进，在加工成本上会不断的降低，技术运用会不断创新。以此来满足消费者对此类产品的需求。 （二）选题的依据和意义 微机的出现使电子数字计算机在人们的日常工作和生活中得到广泛的运用。在我们
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，
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.
基于单片机的汽车倒车防撞系统的设计与制作
题目: 基于单片机的汽车倒车防撞系统的 设计与制作 毕业设计说明书（论文）中文摘要
随着社会经济的发展和交通运输业的不断兴旺，汽车的数量在不断的增加。交通拥挤状况也日益严重，撞车事件也经常发生，造成了很多不可避免的人声伤亡和经济损失，面对这种情况，设计一种响应快、可靠性高并且比较经济的汽车防撞预警系统显得非常的重要。超声波测距法是一种最常见的距离测量方法。本文介绍的就是利用超声波测距法设计一种倒车防撞报警系统。 本文的内容是基于超声波测距的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51单片机结合于一体，设计出一种基于51单片机的倒车防撞系统。本系统采用软硬结合的方法，具有模块化和多用化的特点。 关键词防撞超声波测距单片机
毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title Automobile back-draft collision avoidance system based on single chip design and production Abstract With the social and economic development and transportation continues to boom, the automobile quantity climbs in the first mate. Traffic congestion condition also day by day serous, the collision event occurred repeatedly, has caused the inevitable person casualties and the economic loss, in view of this kind of situation, designed one kind to respond quickly, the reliability was high also a more economical automobile guards against hits the early warning system imperative, the ultrasonic wave range finding was the most common one distance range finder method, this article introduces is guards against using the ultrasonic wave range finding design one kind of reversing collision avoidance system. The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration AT89S51 monolithic integrated circuit, AT89S51 monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems. The system used software and hardware integrated approach of modular and multi-use characteristics. Keywords Impact-proof Ultrasonic ranging Microcontroller
(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：
汽车行车安全系统的原理分析
汽车行车安全系统的原理分析 石磊 信息与控制学院07自动化系20071336046 摘要 基于高速公路的高事故率这一背景，对汽车的安全行车系统做了原理分析。主要在对汽车行车过程的一般性分析，利用现有的部分现代仪器得到的一些数据，通过对这些数据的处理，得到行车状况的判定，利用控制技术做出相应的措施，可以在危险程度较低的情况时做好了应对之策，相信通过这种行车安全自动系统可以有效地减低事故率。 关键词:安全驾驶系统动态预测转向控制锁定跟车模式 The Principle of Automotive Safety Systems Shi Lei Information & Control Institute Automation of 07 20071336046 Abstract Based on high accident rate on highways this background, the car's safety system has made the principle of driving. Mainly in the general process of analysis of automobile driving, use of the existing part of the modern instrument some of the data obtained through the processing of these data were obtained to determine the driving conditions, the use of control measures accordingly, the degree of risk than in the Case of low countermeasures do a good job, I believe that traffic safety through the automatic system can be effective in reducing the accident rate. Key words: safe driving system ; Dynamic prediction ; Steering Control ; Locked car following model
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