基于单片机的超声测距系统研究开题报告

1. 研究目的与意义

本课题的现状及发展趋势：

根据最新的车辆交通事故统计表明,90%左右的公路交通事故都是由车辆追尾所造成,要想大幅的降低公路交通事故,就必须将汽车追尾碰撞事故降到最低。近些年来,随着汽车碰撞技术研究的不断加深,国家对公路路面等级的不断提高,有助于降低汽车碰撞发生的几率的新技术再被不断的应用到实际驾驶过程中去。造成汽车碰撞的原因是复杂的,既有驾驶员的因素在,也有车辆自身的缺陷,同时还要考虑天气、环境等因素。在上述的因素中,驾驶员是汽车发生碰撞的主要原因。为了帮助汽车驾驶员对路面障得进行监测,减少碰撞事故的发生,很多汽车电子企业都在研究利用先进的技术防止汽车碰撞。要想防止汽车发生碰撞,最主要的就是要解決汽车与障碍物之间安全距离的问题,如果汽车与障碍物之间超过了安全距离,就发出报警并显示与障碍物之间的距离,驾驶员根据安全距离来采取制动措施。那么如何来测定汽车与障碍物之间的距离呢?目前,很多科研机构已对汽车雷达技术进行深入开发,国内外也已有相应的产品。经过总结分析,按照工作方式分主要有激光、超声波、红外、毫米波等些测量方法,它们的工作原理虽然不完全一样,但最终作用都是通过不同的探测方法判断车后方障碍物与本车的相对距离,并根据程序中定义好的危险等级做出相应的预防措施。下面简要分析超声波方式的特点.

超声波是频率大于2hz的声波,具有方向性强、能量衰减缓慢、在介质中转播距离远等特点,用于测距计算方法简单,常用于非接触式距离测量,其传感器种类较多,由于超声波指向性强,在传输过程中能量损耗缓慢,反射能力强,经常被用于距离的测量。由于超声波测距的探测距离较短,主要用于倒车雷达等近距离测距。倒车雷达主要针对当前在拥挤的街道、停车场以及人群当中倒车时时有发生的倒车碰撞事故而设计的。它是在汽车以较低速度倒车行驶时,周期内不停检测车后障碍物到车的距离,当达到一定危险距离时即时给予司机以声与光的形式的警告。由于倒车雷达检测距离比较短,可选择红外线和超声波,而本文就是对超声波倒车雷达的具体分析研究。

2. 研究内容和问题

基本内容：

本设计包括控制模块,超声波模块,显示和报警模块组成,其中以单片机最为控制核心,应用hc- sro4超声波测距模块，提出将其结合于一体的方案，给出了一种基于单片机的倒车防撞报警系统的设计,对系统中控制部分、发射部分、接收部分、显示部分和报警部分出现的问题进行处理。设计出一款汽车倒车防撞蜂鸣报警系统,能根据倒车情况实时显示汽车与车后障碍物的距离。本设计简单,成本较低,稳定性良好,多应用于辅助夜间倒车,倒车入库以及能安全准确的停车到位。使其能够很好的减少驾驶员们在倒车过程中发生安全事故,特别是公共汽车及货车等大型车辆。最后论文将通过仿真软件进行实验测试，以得出该方案的有效性。

预计解决的难题：

3. 设计方案和技术路线

研究方法：

1、运用keil软件，stcisp软件

2、超声波测距算法

4. 研究的条件和基础

已学习和掌握了数字信号处理等方面的相关课程，具有高级语言编程基础，并有相关的文献资料，具备完成该课题的基本条件。

能熟练运用keil软件，stcisp软件。