基于Arduino的汽车倒车雷达系统设计.doc

摘要：近几年来由于更多的人选择汽车作为出行时的交通工具，导致汽车数量快速增多，由此导致交通事故频发，因此如何提高汽车的安全驾驶引起了人们的高度重视。汽车倒车雷达就是一种可以提高司机驾驶安全性的辅助工具，不仅可以让司机在倒车过程中精确地获知车辆与障碍物之间的距离，而且可以在遇到危险时以声音等方式报警，极大地提高了汽车在倒车时的安全性。因此汽车倒车雷达系统的设计对人类具有重要的意义。

论文选用超声波传感器，设计了一款基于Arduino的汽车倒车雷达系统。本系统硬件电路的设计主要包括：主控模块设计，超声波测距模块设计，报警模块设计，蓝牙模块设计。在本设计中，通过超声波模块测得车辆距与障碍物之间的距离，然后与安全距离20cm进行比较，如果小于系统所设安全距离20cm，则报警模块完成报警，即蜂鸣器鸣叫、发光二极管发光，然后在Arduino IDE平台完成软件设计。同时在Eclipse平台使用Java语言开发一款基于Android的手机APP，手机APP的主要功能是接收Arduino采集到的距离数值并实时显示，当接收到的距离数值小于所设的安全距离20cm时，手机APP发出语音报警。在完成此功能时，最重要的是要通过蓝牙技术实现Arduino与Android之间的无线通信。本设计在实际应用中对提高汽车安全驾驶具有非常重要的意义。

本系统经过测试表明，运行稳定，可以准确测量车辆与障碍物之间的距离，而且在距离过近时可以同时在Arduino硬件和手机APP发出报警提示，所以符合汽车倒车雷达系统的设计要求。

关键词：倒车雷达；Arduino； Android； 超声波传感器；蓝牙无线传输； 报警

目录

摘要

Abstract

第1章 绪　论-1

1.1 课题研究的目的和意义-1

1.2 课题研究的现状及发展趋势-1

1.3 课题的主要内容-2

第2章 系统总体方案设计-3

2.1 功能要求-3

2.2 设计思路-3

2.3 方案选择-4

2.3.1 控制器选择方案-4

2.3.2 无线通信技术选择方案-4

2.3.3 传感器选择方案-5

2.3.4 蓝牙模块选择方案-5

第3 章系统硬件设计-6

3.1 总体方案设计-6

3.2 主控模块设计-7

3.2.1 ARDUINO主控芯片-7

3.2.2 主控芯片功能特性-7

3.2.3 ARDUNIO的结构-8

3.3 传感器模块设计-9

3.3.1 超声波传感器-9

3.3.2 超声波测距原理-10

3.4 HC-05蓝牙模块设计-11

3.5 报警模块设计-13

3.5.1 蜂鸣器-13

3.5.2 发光二极管-14

3.5.3报警电路原理图-15

3.6 倒车雷达总原理图-16

第4章 系统软件设计-17

4.1 主程序设计-17

4.2 ARDINO软件设计-18

4.2.1 超声波模块设计-19

4.2.2 报警模块设计-20

4.3 ANDROID软件设计-21

4.3.1 手机APP的界面设计-22

4.3.2 蓝牙通信-24

4.3.3 手机语音播报-28

4.3.4 其他功能-30

第5章　系统分析与调试-31

5.1 开发环境-31

5.2 USB转串口驱动安装-31

5.3 ECLIPSE软件安装-32

5.4 系统检验-33

5.5 误差分析-37

结 论 与 展 望-38

参 考 文 献-39

致　谢-40