1. 研究目的与意义

超声波测距是一种传统而实用的非接触测量方法，和激光、涡流和无线电测距方法相比，具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点，在比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力，且结构简单，成本低，因此在工业控制、建筑测量、机器人定位方面得到了广泛的应用。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。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农业生产等自动化的使用要求。

距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数，测距成为数据采集中要解决的一个问题。而由于超声波的速度相对光速小的多，其传播时间比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。超声波测距是一种利用超声波特性、电子技术、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。因为它是非接触式的，所以它就能够在某些特定场合或环境比较恶劣的情况下使用。比如要测量有毒或有腐蚀性化学物质的液面高度或高速公路上快速行驶汽车之间的距离。

2. 国内外研究现状

目前，国内市场上的倒车雷达产品主要由国外公司占据着。国内一些公司虽然也推出了相应的倒车雷达产品，但在质量上、市场份额上都无法与国外厂商相比拟。一些核心元器件，国内相同产品达不到国外水平或者无法生产。在倒车雷达系统等辅助倒车领域，美、德、日等许多发达国家技术位列签名。因为他们已对汽车信息化技术研究领域上起步较早于其他国家，还对半导体、微电子领域也有很大的技术优势。所以这些国家智能化车载电子设备发展水平已经有相当高的程度，许多尖端技术的车载电子设备都已相当普及。伴随汽车工业的飞速发展，倒车领域中，国外都已有停车入位导航系统。梅赛德斯车厂都已采用雷达探测技术设备帮助驾驶员又快又安全泊车。导航雷达探测器设备可以探测经过路线停车空位，同时向驾驶员发出信号告知。这个时候，驾驶员能通过探测器设备显示的位置寻找到停车空位。在这个停车过程中，驾驶者挂上倒档后，导航系统自始至终感知汽车的位置与角度。如果驾驶员不倒车了，导航系统还可以自动算出另一最好泊车路线与角度。在日本这个国家，丰田汽车公司研制出的导航系统都已能实现准确地全自动泊车。每当导航系统锁定一个合适泊车位置之后，如果驾驶员挂上倒档，仪表盘上就会开始显示由安装在汽车背部的摄像头传送过来的车后图像。与此同时，驾驶员只需面对导航系统选择的提供车辆的泊车位置确认。然后，就松开方向盘与脚刹，保持合适的速度。从这里开始，停车过程由配备了的超声波雷达系统与摄像头的停车导航雷达系统全权负责了。如果驾驶员想要停止这个程序，驾驶员只要踩下刹车就行了。并且这款技术涉笔在社会中都已开始在高档轿车上配备使用。

3. 研究的基本内容

课题《基于51的超声波测距汽车防撞系统》由单片机主控器电路，测距模块电路， 按键电路，显示电路，报警电路组成，软件部分由程序主函数，初始化程序，显示程序，距离计算程序，按键子程序组成，能实现准确测量距离，精度达到0.1cm，误差小于1cm功能。其利用超声波测距模块HC-SR04测量距离，并对数据进行分析处理，传给51单片机，再通过LED数码管显示出来，可以通过按键调整报警距离。

4. 实施方案、进度安排及预期效果

总体方案设计：

超声波测距仪整体结构图包括超声波发射电路,超声波接收电路,单片机电路,显示电路与温度测量电路等几部分模块组成。利用单片机来实现对超声波和超声波转换模块的控制。

硬件设计：

5. 参考文献

[1] 胡汉才．单片机原理及系统设计[m] .北京:清华大学出版社，2012.

[2] 王守中. 51单片机开发入门与典型实例[m].北京:人民邮电出版社，2007.

[3]陈雪丽. 单片机原理及接口技术[m].北京:化学工业出版社, 2005.