基于8051单片机的超声波汽车倒车测距仪控制系统的设计.doc

摘 要

随着社会经济的提高，交通运输业日益发展，汽车的数量不断增加，汽车的

普及极大方便了人们的出行、学习和工作。但与此同时，交通拥挤状况也日趋严

重，汽车也给人们带来了很大的安全隐患，比如倒车时不能有效看清车身后的障

碍物或存在视线模糊等情况，这往往会造成行车事故的频繁发生，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防撞预警系统尤为重要。

ABSTRACT

With the improvement of social economy, transportation industry growing,

increasing the number of vehicles, the popularity of cars greatly facilitates people's

travel, study and work. But at the same time, traffic congestion is serious, the car also

brings a lot of potential safety problems, such as when reversing cannot effectively see

body after obstacles or blurred vision, and so on and so forth, which often causes traffic

accidents frequently occur, taking place repeatedly crash, caused the inevitable personal

casualty and economic losses, for this kind of situation, design a kind of fast response,

high reliability and more economical car crash warning system is particularly important.

1.1 课题研究的意义和背景 ..........................................................................2

1.2 国内外发展现状 ......................................................................................2

1.3 超声波测距仪 51 单片机控制系统概述 ........................3

1.4 研究内容及论文的安排 ...........................................................................4

2.1 设计方框图 ...............................................5

2.2 系统总体设计思想 ..................................................................................5

3.7 报警电路设计 ............................................14

3.8 单片机控制电路设计 .......................................15

4.1 系统的主程序设计 ........................................16

4.2 系统的子程序设计 ................................................................................19

致 谢..............................................................................................................................22

　　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

越来越为人们所关注。由于倒车后视镜有死角，驾车者目测距离有误差，视线模

机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合，能够

测量并显示车辆后部障碍物里车辆的距离，同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报，

“嘟嘟”声间隙随障碍物距离的缩小而缩短，驾驶员不但可以直接观察到显示的

距离，还可以凭听觉判断车后障碍物离车辆的远近，解除了驾驶员泊车和起动车

辆时前后左右探视所引起的困扰，并可以帮助驾驶员扫除视野死角和视线模糊的

缺陷，提高驾驶的安全性[1]。

超声波倒车防装系统是倒车雷达的一种，倒车雷达在车挂倒挡时开始工作，

由探头、主机和显示器三部分构成。

倒车雷达系统经历了三个阶段，六代的技术改良，从早期的倒车防撞仪，只

汽车电子系统网络化发展还要求作为驾驶辅助系统子系统的倒车雷达具有通

信功能，能够把数据发送到汽车总线上。如最为先进的倒车雷达系统为“智能可

视倒车雷达系统”，它在车尾部装上针孔摄像头，倒车时可以在 DVD 显示屏上显示

车后的广角真实图像。

汽车倒车多采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，启用倒车雷达，在控制

器的作用下，由装置于车上的探头发送超声波，遇到障碍物，产生回波信号，传

感器接收到回波信号后，经控制器进行数据处理，判断出障碍物的位置，又显示

器显示距离并发出警示信号，驾驶者得到及时警示。单片机是现代计算机和电子

技术的新兴领域。单片机的单芯片的微小体积和极低的成本，可广泛地嵌入到如

本文将在以单片机为控制核心的基础上，设计出汽车倒车测距仪的电路，并

通过数码管显示及蜂鸣器报警来提示障碍物与车后的距离。

分别完成单片机控制电路设计、数码管显示电路设计、蜂鸣器报警电路设计、

按键控制电路设计及超声波测距模块的安装与调试等。软件设计中，通过 C 语言

编写程序，完成单片机对外围芯片的驱动与控制，从而完成整个汽车倒车测距仪

的功能实现。

论文构成主要由以下部分组成：

第 1 章为绪论。包括研究背景、意义以及相关技术在国内外的研究现状。

第 2 章为系统总体设计思想及方案论证。首先介绍汽车倒车测距仪的设计要

求，详细介绍测距系统传感器的选择、显示报警系统的方案设计，然后提出本系

统总的方案设计。为其后的硬件设计奠定了基础。