摘 要

超声波测量方向性十分强，而且基本不消耗能量。因此在使用传感器技术和自控理论相结合的测量距离方案中，超声波测距是现在应用非常广泛的一种。它广泛应用于倒车测距，可以提高汽车在倒车过程的安全性和效率。

本设计是基于单片机STC89C52进行设计的数字超声波倒车测距仪。在倒车的过程中，当汽车挂到R档时自动开启超声波测距，测量汽车尾部障碍物与汽车尾部的距离实时显示，当达到设定的报警值进行报警提示。该设计以单片机作为核心，结合相关的超声波传感器模块，由超声波传感器中的发射模块发射超声波，再由超声波传感器中的接收模块接收反射回来的超声波，并使用公式进行计算得出距离，并在测量过程加入了温度补偿提高测量精度。最后设计了数字超声波倒车测距仪的电路原理图，编写了单片机程序，并制作了实物，进行了实验验证，能够较准确的测量超声波波探头与障碍物之间的距离，能够达到本设计的基本需求。

关键词：倒车测距；超声波；温度补偿；数字显示

ABSTRACT

Ultrasonic measurement direction is very strong.the direction of Ultrasonic measurement is very instructive,and basically does not consume any energy.Therefore, in the use of sensor technology and automatic control theory of the combination of measurement range.Ultrasonic distance measurement is a very wide range of applications.It is widely used in reversing ranging, preventing theft, water level measurement and some industrial field.

This design is based on single-chip microcomputer STC89C52 to design the digital ultrasonic reversing range finder.In the process of reversing.When the car is hung to R mode,Automatic ultrasonic distance measurement is operating.Measuring the distance between the vehicle tail obstacle and the rear end of the car in real time,and alarm when reaching the set alarm value.This design takes the single chip microcomputer as the core, and combines the related ultrasonic sensor module,The ultrasonic wave is transmitted by the transmitting module in the ultrasonic sensor, and the receiving module of the ultrasonic sensor is used to receive the reflected ultrasonic wave, and the formula is used to calculate the distance.So as to the temperature compensation is added to the measurement process to improve the measurement accuracy.

Key words: reversing ranging; ultrasonic; temperature compensation; digital display

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

目 录 III

第1章 绪论 1

1.1研究背景与意义 1

1.2国内外发展现状 1

1.3课题研究的主要内容 2

第2章总体方案设计 4

2.1数字超声波倒车测距仪的设计思路 4

2.1.1 数字超声波测距原理 4

2.1.2 数字超声波倒车测距系统 4

2.2元器件选择 5

第3章系统的硬件结构设计 6

3.1 STC89C52单片机的功能及特点 6

3.2 单片机最小系统的介绍 7

3.3 超声波传感器测距模块 8

3.3.1 HC-SR04实物图 8

3.3.2超声波传感器模块的主要技术参数 9

3.3.3 HC-SR04工作原理 9

3.3.4超声波传感器发射电路的介绍 9

3.3.5 超声波传感器接收电路的介绍 10

3.4 超声波测距显示单元的介绍 10

3.5 警报模块介绍 11

3.6 温度补偿模块介绍 12

3.7 系统硬件连接 12

第4章 系统的软件程序设计 14

4.1 整体程序设计 14

4.3 温度采集程序设计 14

4.3 超声波测距子程序设计 15

4.4 显示子程序设计 17

4.5 报警子程序设计 17

第5章系统调试与结果分析 18

5.1系统调试 18

5.2结果分析 19

第6章 总结与展望 21

6.1总结 21

6.2展望 21

参考文献 23

致 谢 24

附录一 实物图 25

附录二 原理图 26

附录三 源程序 27

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

随着社会经济的不断进步和科技技术的飞跃发展，汽车已经成为我们生活中很常见的生活工具，现在很多家庭都有私人汽车，有的家庭甚至有几部，并且私家车的数量还在不断增加。汽车的安全性一直备受关注，把超声波测距应用于倒车系统中，有利于提高倒车过程中的安全性。并且超声波测距的倒车系统成本并不高，比较容易接受。对于提升自我实践能力来说设计这样一个应用于实际生活中的系统也是非常有意义的，超声波的测距原理本身并不复杂，关键是我们要将我们学习的理论知识转换为生产生活中的实际应用，这不是一个简单的过程。设计数字倒车超声波测距系统不管是对于生产生活还是个人的能力提高意义都是比较大。

利用超声波原理设计一个数字超声波测距仪，用于汽车的倒车系统中，当汽车挂到R档的时候自动触发超声波测距系统工作，将障碍物距离汽车尾部的距离测量并显示出来，当距离超过一定限制的时候自动报警，提醒驾驶员注意。可以提高驾驶员在倒车过程中的安全性，并提高倒车的效率。

1.2国内外发展现状