超声波测距仪的设计及其在倒车技术上的应用

摘  要

随着我国经济飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。这些事故常常给驾驶员带来许多的麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。

本设计采用以AT89C2051单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。

经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。

关键词：测距、超声波、单片机AT89C2O51

目  录

摘  要 1

ABSTRACT 2

第一章  绪论 5

1.1 超声波测距技术研究的背景及意义 5

1.2 国内外超声波测距技术的发展现状 6

1.3 倒车技术研究的背景及意义 6

1.4 国内外倒车雷达的发展现状 7

第二章  认识超声波 9

2.1 什么是超声波 9

2.1.1认识超声波 9

2.1.2 超声波发生器 9

2.1.3利用超声波测距 9

2.1.4 超声波测距仪原理框图 10

2.3 超声波倒车雷达系统工作原理 12

2.3.1 系统工作原理框图 12

第三章  超声波倒车雷达硬件设计 13

3.1 单片机控制芯片 13

3.2 超声波倒车雷达的工作原理 14

3.3 超声波发射电路设计 14

3.4 超声波检测接收电路 15

3.6 基于MAX7219显示电路 17

3.7 超声波测距系统的硬件电路设计 18

第四章  超声波测距系统的软件设计 20

4.1超声波测距仪的软件规划 20

4.2 DS18B20的接口程序设计 21

4.3 显示程序设计 24

4.4 距离计算及其程序实现 27

4.5 主程序设计 31

4.6 源程序代码 33

参考文献 34

附录一超声波测距电路原理图 36

附录二超声波测距电路版图 36

附录三源程序 37

总  结 48

致  谢 50