1、 1 学学 生生 实实 训训 设设 计计 报报 告告 设计题目： 汽车倒车测距仪 院 别： 机电学院 专 业：机械设计制造及其自动化 2 目目 录录 一，设计任务及要求 二，方案比较及评估论证 三，系统原理 四，硬件原理及电路图 五，软件思想（含流程图、程序）以及调试记录与结果分析 六，参考资料 七，芯片资料 八，总结 3 汽车倒车测距仪汽车倒车测距仪 一，设计任务及要求一，设计任务及要求 任务内容：设计一个微机控制的汽车倒车测距仪，能测量并显示车辆后部障碍物离 车辆的距离，同时用间歇的“嘟嘟”声发出警报， “嘟嘟”声间隙随障 碍物距离缩短而缩短，驾驶员不但可以直接观察到检测的距离，还可以 凭
2、听觉判断车后障碍物离车辆距离的远近； 要求： （1）开机后先显示“” ，并有开机指示灯。 （2）CPU 发射超声波 1ms，然后显示 60ms；即 1ms+60ms 为一个工作周期， 等待回波，在次周期内完成一次探测。 （3）根据距离远近发出报警声并显示距离。障碍物距离小于 1m，距离值变 化 5cm 更换显示，否则不更换；距离在 1m 以上，新值与原显示值之差大于 10cm 更换，否则不更换。 （4）用三 LED 位数码管显示障碍物距离。 二，方案比较及评估论证二，方案比较及评估论证 测量距离的方法有很多种，短距离的可以用尺，远距离的有激光测距等，超 声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为
3、超声波在标准空气中的传播速度为 331.45 米/秒，由单片机负责计时，单片机使用 12.0M 晶振，所以此系统的测量精 度理论上可以达到毫米级。 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因而超声波可 以用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并 且在测量精度方面也能达到要求。 三，系统原理三，系统原理 超声波在空气中的传播速度与声速相当，约 340m/s。从发射信号到遇到障碍 物反射接受，有几毫秒的时间间隔，根据这个时间可以计算出障碍物距离。这一原 理很早就被人认识和运用，但由于把时间换成距离需要较为复杂的电子线路，因而 早期的汽车倒车防撞仪只能反映
4、车后一定距离范围内有无障碍物，后来发展到分段 报警，反映障碍物在哪一段距离范围内。随着电子技术和单片机应用技术的发展， 能比较精确测量车后障碍物距离的汽车倒车测距仪终于问世了。 四，硬件原理及电路图四，硬件原理及电路图 （1）电原理图 图 1 为汽车倒车测距仪电原理图。 P1 口输出 8 段段码， 低电平有效； P3.0、 P3.1、 P3.2 输出位码，低电平有效，VT1VT3（PNP 管）作为显示位码驱动；数码管选用 0.5 共阳高亮红色 LED 数码管。当 P3.0、P3.1、P3.2 输入低电平时，选中相应显示 位；P1 口输出低电平时，选中相位笔段；小数点固定在第二位。P3.4 控制超声波 发射；P3.3 接收超声波反警指示。 4 图 1 汽车倒车测距仪电原理图 （2）40kHz 超声波发射电路 图 2 为 40kHz 超声波发射电路。 1）4011 两个与非门 E、F 组成多谐振荡器，调节
