5 软件仿真 16

6 误差分析 17

结论 19

参考资料 20

致  谢 21

附录A 超声波测距原理图 22

附录B 程序 23

1 前言

1。1 课题设计的目的和意义

随着汽车的普及，当汽车在给我们的生活带来便利的同时，安全问题也随之出现。其中一个就是由于人们在倒车时部分视野的丢失会导致驾驶员无法看清车后面是否有障碍物。这时汽车雷达这个辅助工具的出现就变的十分有意义了。

倒车雷达是用于驾驶员操作汽车进行停车或者倒车时的一种能保证安全的装置，这种装置能通过声音发出报警或在显示屏中显示距离的方式提醒驾驶员周围情况以此减轻了驾驶员操作汽车进行停车、倒车和起动车辆由于视线不足引发的困扰，因此大大的提高了驾驶车辆的安全性。

1。2 国内应用现状

最近几年我们国家的专家在对超声波回声信号进行研究，同时在超声波换能器的改良以及超声波发射脉冲的选用这几个方面也进行了大量的实验投入，并研究了大量的解决方法来提高超声波的抗干扰能力，通过解决这一系列的问题使得超声波的测距更加优秀，这样在将这种改良后的超声波用于汽车雷达会使得汽车的安全性能大大提升。

目前汽车雷达不仅仅局限在测距方面，自动泊车、倒车影像等高端的应用使得我们未来的生活更加安全和便利。

测距的方法有很多，不过超声波测距凭借其无可比拟的优势在其中脱颖而出：

（1）物体颜色和光照度对其影响不大，能用于分辨漫反射较差的物体。

（2）抗磁场干扰能力强，对光线不敏感使得它能用于磁场强光线差的恶劣环境。

（3）超声波传感器处理信息简单可靠，又便于集成化，且价格低廉。

在当今社会超声波在各领域都发挥着至关重要的作用。由于人们对于精度和稳定性的追求，超声波在未来必定会朝着这两方面优化发展。

2 总体方案

2。1 本设计的研究方法

我们将使用TCT40-16T/R这种型号的超声波传感器进行距离的测量。其中的40是它工作时的中心频率为40khz,16为它的的外径为16mm，T和R分别是发射器和接收器。为了实际操作方便我们要对其原理进行深刻的研究。在对原理有了透彻的认识之后我们要设计好一种优秀的硬件电路图。该电路主要是用于产生、发送和接收超声波，这样就可以测量出它距障碍物的距离。我们要用单片机对其进行控制。整个电路包含由led显示、蜂鸣器报警、超声波发射和接收以及单片机控制构成。

2。2 系统整体方案的设计

超声波有很多优点，它能够在空气中中传播远又有很强的方向性所以它可以用于距离测量。现实中我们将它分成两类：第一种超声波用电气方式产生，第二种是由机械产生。它们所产生的超声波的各项指标是不一样的，因此在应用方面也是不同的。我们使用压电换能器来实现近距离测距。本文将使用51单片机作为控制器，led数码管为显示器，蜂鸣器为报警器，超声波通过单片机的控制进行发射和接收。

2。3 系统整体方案的论证

利用超声波的发射和接收产生的时间差在依据波在空气中的传播速度可以算出距离。经过查阅资料得知目前应用于测距的的方法是反射波方法，该方法的原理是先发射超声波，当该波碰到障碍物是便反射回来，在通过接收装置接收波便可以计算出时间，然后根据波速就可以得到距离了。当然根据我们实验所需要的测量距离，我们应该选用合适的测距仪。选用分辨率合适的测距仪就显得十分重要，超声波传感器则是决定了测距仪的分辨率。由于在实验中我们所测量的距离是有限的，是比较短的，所以我们应当使用频率高的传感器。