基于STC12C5410AD汽车倒车雷达的设计与制作

摘要

倒车雷达，又称泊车辅助系统，或称倒车电脑警示系统。它是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，由超声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器等部分组成。

倒车雷达采用超声波测距原理，驾驶者在倒车时，将汽车的挡位推到R挡，启动倒车雷达，在控制器的控制下，由装置于车尾保险杠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，从而计算出车体与障碍物之间的距离，判断出障碍物的位置。再由显示器显示距离并发出警示信号，从而使驾驶者倒车时不至于撞上障碍物。

本文介绍了以STC12C5410AD单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化，并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统。

关键词：倒车雷达；超声波测距；STC12C5410AD

目  录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 研究内容 1

第2章 汽车倒车雷达的原理 3

2.1 超声波传感器 3

2.1.1超声波介绍 3

2.1.2超声波传感器种类及结构 3

2.1.3汽车倒车雷达中常用超声波传感器 4

2.2 超声波测距的基本原理和方法 5

第3章 超声波测距的注意点 7

3.1环境对测量的影响 7

3.1.1声速受温度的影响 7

3.1.2声波的衰减程度受湿度的影响 7

3.2时间误差 8

3.3回波测量的计时准确度 8

3.4回波信号放大与整形 8

3.5盲区问题 9

3.6超声波传感器的选择 9

第4章  硬件电路设计 11

4.1系统硬件框图 11

4.2主控制器STC12C5410AD介绍 11

4.2.1 STC12C5410AD系列单片机简介 11

4.2.2 STC12C5410AD优点 13

4.2.3 STC12C5410AD片内资源 13

4.3超声波发波电路 14

4.3.1  NE555N电路产生40KHz方波 14

4.3.2  STC12C5410AD周边电路 15

4.4超声波接受电路的放大电路 16

4.4.1  OP07AJ功能简介 16

4.4.2  OP07AJ特点 16

4.4.3  OP07AJ二级放大电路 16

4.5超声波接受电路的译码电路 17

4.6电源电路 18

4.6.1 L7805CN简介和使用 18

4.6.2 TL431简介和使用 19

第5章  系统软件设计及测试 21

5.1模块参数初始化软件界面 21

5.2 软件的主程序 21

第6章 系统调试 24

6.1 仿真测试 24

6.1.1超声波40KHz信号产生电路 24

6.1.2单片机输出控制 25

6.1.3单片机和555振荡联调 26

6.2 硬件测试 26

6.2.1振荡电路调整测试 26

6.2.2单片机控制振荡信号调整测试 27

6.2.3接收部分放大器调整测试 27

6.2.4检波器件调整测试 28

6.2.5系统总体调整和测试 28

6.3 系统测试结果分析 29

第7章 毕业设计总结 30

致谢 31

参考文献 32

附录1 源代码 33

附录2 原理图 38