超声波测距的汽车倒车系统设计.doc

摘要：本文以51单片机为基础，利用了超声波的传播具有测距功能的特性，研究和设计了超声波测距的汽车倒车系统。该系统主要由超声波测距模块HC-SR04、MCU最小系统、按键电路、LED数码管显示电路及蜂鸣器报警电路组成。文章介绍了超声波测距的基本工作原理，结合超声波传感器HC-SR04的时序图和系统流程图，解释了系统完成超声波测距的过程。在汽车倒车系统中，51单片机的功能是定时器计时、计算数据以及发出控制指令，超声波传感器HC-SR04的作用是完成超声波的发射和接收，同时单片机定时器计时，测算出超声波传播时间。本文设计了一种能够实时精确测量车和障碍物之间距离，并且根据距离的不同情况做出不同报警反应的超声波测距系统。一旦所测距离值小于安全距离值，系统会报警，提醒正在倒车的司机障碍物与车的距离太近，注意倒车安全。所设计的倒车系统稳定性强、测量精度高、简单易操作，是司机倒车时不可或缺的好助手。

关键词：单片机；超声波；LED；传感器；测距

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究背景-1

1.2 系统主要内容-2

1.3 关键问题-2

2 测量方案论证-3

2.1 方案比较-3

2.2 测距方案选择-3

2.3 电路总体方案-3

3 系统硬件电路设计-5

3.1  STC89C51芯片-5

3.2 超声波测距模块-5

3.2.1 超声波测距-5

3.2.2 超声波传感器HC-SR04-6

3.2.3 超声波传感器模块的电路-8

3.3 温度补偿模块-9

3.3.1 温度对声速的影响-9

3.3.2 温度传感器-9

3.3.3 温度测量电路-11

3.4 复位电路-11

3.5 时钟电路-12

3.6 LED数码管显示电路-13

3.7 蜂鸣器报警电路-13

4 系统程序设计-15

4.1 主程序设计-15

4.2 报警子程序-16

4.3 显示数据子程序-16

5 仿真与验证-18

5.1仿真图-18

5.2实物图-19

5.3 测量距离与实际距离的对比-21

6 误差分析-24

7 结论-25

参 考 文 献-26

致 谢-27

原理图-28

代码-29