1。3 课题研究的主要内容

本文设计一种基于AT89S52单片机的超声波倒车防撞预警系统，具体内容如下：

（1） 设计单片机最小系统；

（2） 装焊、调试单片机最小系统；

（3） 设计并编程，以构成超声波测距信号发生回路；

（4） 设计并编程，完成超声波信号处理，以实现测距功能；

（5） 设计并编程，以实现超声波测距结果显示。

2 超声波测距总体设计方案

2。1 方案选择

目前汽车倒车预警系统测距技术主要有激光、毫米波雷达、摄像系统、红外线、超声波等一些测距技术。

超声波技术主要用于短距离探测，成本低，制作安装简便，适应恶劣环境；红外线技术一般用于夜间环境，对环境适应性差；微波雷达测距和激光测距相对于超声波测距来讲精度更高，定位更准确；摄像系统技术价格较贵；毫米波雷达技术和激光技术的成本很高，所以运用其原理进行测量的设备价格也是相当高的，因而现在只是在比较高级的轿车中才有所应用。具体性能见表2-1为各种传感器测距方式的比较，综合表格中各种条件的分析以及实际应用，本设计测距方案选择超声波测距。

表2-1 各种传感器性能比较

超声波 红外线 摄像系统 毫米波雷达 激光

最大探测距离 10m 10m 大于100m 大于150m 可达150m

响应时间 较快,约为15ms 慢, ms

取决于处理时间 快,可达到1ms 很快,约10ms

探头磨损,污染等因素的影响 几乎没有影响 影响不大 大,直接影响分辨能力 较小 很大,使探测距离减少1/2~1/3

成本比较 探头约20元一支,工作机理简单,探头易安装 约80元 大于1000元 大于1500元,价格昂贵,结构复杂 约500元

环境适应性 好,可以工作在恶劣环境中 差,但在能见度低时比其他光学系统好 差,可见性不好条件下无法工作 较好,不受能见度影响 差,受恶劣环境影响

2。2 超声波测距仪的设计思路

2。2。1 超声波测距原理论文网

超声波测距的方法有多种，如相位检测法、声波幅值检测法和渡越时间检测法等。相位检测法虽然精度高，但检测范围有限，声波幅值检测法易受反射波的影响。

本测距系统采用超声波渡越时间检测法。其原理为：检测从发射传感器发射的超声波经气体介质传播到接收传感器的时间t，这个时间就是渡越时间，然后求出距离L。设L为测量距离，t为往返时间差，超声波的传播速度为c，则有L=ct/2。超声波接收器收到反射波就立即停止计时。再由单机计算出距离，送LCD显示测量结果。