畢業論文汽車倒車防撞報警器Cartocarcrashalarmdesign

畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部容。作者簽名：日期：

學位論文原創性聲明本人重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名：日期：年月日

注意事項1.設計（論文）的容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創性聲明3）中文摘要（300字左右）、關鍵詞4）外文摘要、關鍵詞5）目次頁（附件不統一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論7）參考文獻8）致9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數要求：理工類設計（論文）正文字數不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于1.2萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂3）其它

畢業設計（論文）任務書系（院）電氣與信息工程系專業機電一體化班級11機電（2）班學生新朝學號2011350251一、題目：汽車倒車防撞報警器設計二、容與要求：三、設計（論文）起止日期：任務下達日期：年月日完成日期：年月日指導教師簽名：年月日四、教研室審查意見：教研室負責人簽名：年月日汽車倒車防撞報警器設計摘要設計了一種汽車倒車防撞系統。該系統以AT89C2051單片機為控制核心，工作時，超聲波傳感器采集的數據，由控制核心快速計算出汽車車尾與障礙物的距離，并通過LED顯示提醒信息，該系統主要利用單片機的實時控制和數據處理功能，完成系統的控制。最后闡述了報警器的硬件電路原理及軟件設計。一般由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器等部分組成，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險杠上的探頭發送超聲波，遇到障礙物，產生回波信號，傳感器接收到回波信號后經控制器進行數據處理，判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發出警示信號，得到及時警示，使倒車變得更輕松。本方案采用語音提示的方式，本文介紹了以SPCE061A單片機為核心的一種低成本、高精度、微型化，并有數字顯示和聲光報警功能的倒車雷達系統。利用SPCE061A單片機所具備的單芯片語音功能，外接三個超聲波測距模組，組成一個示例的倒車雷達系統，語音提示報警（0.35m~1.5m）圍的障礙物。關鍵詞AT89C2051超聲波傳感器CartocarcrashalarmdesignAbstractDesignacarreversinganti-collisionsystem.WithAT89C2051singlechipprocessorasthecore,forthesystemtowork,teachaccordingtotheultrasonicsensors,thecontrolcoretoquicklycalculatethevehicletotherearofthedistanceandobstacles,andthroughtheLEDdisplaytoremindinformation,thissystemmainlyusingsinglechipmicrocomputerreal-timecontrolanddataprocessingfunctions,completecontrolofthesystem.Finallyexpoundsthehardwarecircuitprincipleandsoftwaredesignofthealarm.Generallybytheultrasonicsensor(commonlyknownasprobe),controlleranddisplayparts,underthecontrolofthecontroller,thedeviceontherearbumpersendultrasonicprobe,encounteredobstacles,produceechosignal,thesensorreceivestheechosignalfromthecontrollerfordataprocessing,determinethepositionoftheobstacles,thedisplayshowsdistanceandissuedawarningsignal,gettimelywarning,madebackmoreeasily.Thisschemeadoptsthevoiceprompt,thispaperintroducestheSPCE061Aasthecoreofalowcost,highprecision,miniaturization,andhasthefunctionofdigitaldisplayandsoundandlightalarm,reversingradarsystem.UsingtheSPCE061Asinglechiphasvoicefunction,externalthreeultrasonicrangingmodule,toformasamplereversingradarsystem,voicealarm(0.35m~1.5m)withinthescopeoftheobstacles.KeywordAT89C2051ultrasonicsensor目錄引言 1第一章方案選擇與分析 21.1實現功能 21.2系統總體方案介紹 3第二章系統硬件設計 42.1SPCE061芯片特性 42.1.1SPCE061簡介 42.1.2芯片特性 52.2電源模塊 52.3放音模塊 62.4超聲波測距模組 72.4.1超聲波諧振頻率發生電路，調理電路 72.4.2超聲波回波接受處理電路 82.4.3超聲波測距模組電源接口 82.4.4超聲波測距模式選擇跳線 92.5轉接板 92.5.1轉接板電路 92.5.2顯示電路 10第三章系統軟件設計 113.1軟件結構 113.2超聲波測距原理 113.3各模塊程序說明 133.3.1超聲波測距程序 133.3.2語音播放程序 163.3.3顯示刷新程序 173.3.4主程序 18第四章連接操作與說明 20結論 22參考文獻 23致 24引言倒車報警又稱泊車輔助系統，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車和起動車輛時前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高了安全性。一般由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器等部分組成，現在市場上的倒車報警大多采用超聲波測距原理，駕駛者在倒車時，啟動倒車報警，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險杠上制器進行數據處理，判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發出警示信號，得到及時警示，從而使駕駛者倒車時做到心中有數，使倒車變得更輕松的探頭發送超聲波，遇到障礙物，產生回波信號，傳感器接收到回波信號后經控。倒車報警的提示方式可分為液晶、語言和聲音三種；接收方式有無線傳輸和有線傳輸等。本方案采用語音提示的方式，利用SPCE061A單片機所具備的單芯片語音功能，外接三個超聲波測距模組，組成一個示例的倒車報警系統，語音提示報警（0.35m~1.5m）圍的障礙物。第一章方案選擇與分析1.1實現功能利用SPCE061A單片機、三個超聲波測距模組實現超聲波倒車報警，要求具有下述功能：1.可以語音提示模組探測圍（0.35m~1.5m）的障礙物；2.語音提示可指明哪一個方向（或區域）有障礙物在探測圍；3.利用三個LED發光二極管表示三個傳感器探測圍是否有障礙物，當在探測圍有障礙物時，發光二極管以一定頻率閃爍，閃爍的頻率以距離定，距離越近頻率越高。本當檢查到中間的傳感器探測圍有障礙特時，語音播放：“后方”。而連續播放提示的間隔，要大于或等于3秒，以免過于頻繁的播報語音。方案要求所有的語音資源、程序代碼都存放在一顆SPCE061A片Flash當中；當語音播報時，如檢測到左后方有障礙物，則用語音播放：“左后方”，如右后方有障礙物，則語音播方“右后方”；霍爾傳感器是利用霍爾效應實現磁電轉換的一種傳感器，它具有靈敏度高，線性度好，穩定性高、體積小和耐高溫等特點，在機車控制系統中占有非常重要的地位。對測速裝置的要分辨能力強、高精度和盡可能短的檢測時間。發電機轉速的檢測方案可分成兩類：用測速發電機檢測或用脈沖發生器檢測。測速發電機的工作原理是將轉速轉變為電壓信號，它運行可靠，但體積大，精度低，且由于測量值是模擬量，必須經過A/D轉換后讀入計算機。脈沖發生器的工作原理是按發電機轉速高低，每轉發出相應數目的脈沖信號。按要求選擇或設計脈沖發生器，能夠實現高性能檢測。At89C2051管腳圖1.2系統總體方案介紹本系統以SPCE061A為核心，使用凌陽科技教育推廣中心的61板，三個超聲波測距模組依次排布，組成線陣的傳感器陣列；另外，接有轉接板、發光二極管顯示模塊。系統組成以下圖所示：圖1.1系統硬件結構圖SPCE061A單片機作為主控芯片，通過I/O端口來控制CD4052，以選擇不同的傳感器通道；本方案采用IOB0和IOB1控制CD4052的A0和A1，而IOB2作為檢測超聲波模組返回的信號，IOB3作為控制超聲波模組發射超聲波信號的使能控制端口。這樣通過CD4052的通道切換，就可以利用較少的端口來完成多個模組的切換使用了。另外，超聲波測距模組采用的是脈沖測量法，其實是測量發射超聲波的時刻與接收到反射回波信號的時刻之間的時差，利用超聲波在空氣中傳播速度已知的條件，計算出被測目標與傳感器之間的距離。而為了保證測量的可靠，檢測回波信號時，采用SPCE061A的外部中斷對回波的上升沿進行檢測，而且利用定時器B進行計時。在顯示控制方面，系統分別利用IOA8、IOA9、IOA10三個端口控制三個發光二極管。第二章系統硬件設計本系統采用SPCE061A單片機作為主控制器，傳感器模塊采用“超聲波測距模組”。另外，為了使這三個傳感器模塊能夠組合在一起，并且可靠的工作，還需要一個轉接板，可以利用4052模擬開關器件制作；需要外接三個發光二極管。下面分別介紹這些模塊的特性。2.1SPCE061芯片特性2.1.1SPCE061簡介SPCE061A是性價比很高的一款十六位單片機，具有易學易用、效率較高的一套指令系統和集成開發環境。在此環境中，支持標準C語言，可以實現C語言與匯編語言的互相調用，并且，提供了語音錄放和語音識別的庫函數，只要了解庫函數的使用，就會很容易完成語音錄放，這些都為軟件開發提供了方便的條件：SPCE061A片還集成了一個ICE（在線仿真電路）接口，使得對該芯片的編程、仿真都變得非常方便，而ICE接口不占用芯片上的硬件資源，用戶可以利用它對芯片進行真實的仿真；而程序的下載也是通過該接口實現。下圖為SPCE061A單片機的部結構框圖圖2.1SPCE061部結構圖2.1.2芯片特性1.16位μ’nSP微處理器；2.工作電壓：核工作電壓VDD為3.0~3.6V(CPU)，IO口工作電壓VDDH為VDD~5.5V(I/O)；3.CPU時鐘：0.32MHz~49.152MHz；4.置2K字SRAM；5.置32K閃存ROM；6.可編程音頻處理；7.晶體振蕩器；8.系統處于備用狀態下(時鐘處于停止狀態)，耗電小于2μA3.6V；9.2個16位可編程定時器/計數器(可自動預置初始計數值)；10.2個10位DAC(數-模轉換)輸出通道；12.32位通用可編程輸入/輸出端口；13.14個中斷源可來自定時器A/B，時基，2個外部時鐘源輸入，鍵喚醒；14.具備觸鍵喚醒的功能；15.使用音頻編碼SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容納210秒的語音數據；16.鎖相環PLL振蕩器提供系統時鐘信號；17.32768Hz實時時鐘；18.7通道10位電壓模-數轉換器(ADC)和單通道聲音模-數轉換器；19.聲音模-數轉換器輸入通道置麥克風放大器和自動增益控制(AGC)功能；20.具備串行設備接口；21.低電壓復位(LVR)功和低電壓監測(LVD)功能；22.置在線仿真(ICE，In-CircuitEmulator)接口。2.2電源模塊SPCE061A的核供電為3.3V，而I/O端口可接3.3V也可以接5V，所以在電源模塊（61板上）中有一個端口電平選擇跳線，如圖2.2，但是為了本系統可以可靠的工作，需要給61板外接5V的電源，并將61板的端口電平選擇為5V，即J5用跳線帽將V5和VDDH短接。下圖為61板上的電源模塊圖。圖2.2電源模塊由于本系統需要的端口高電平為5V，所以圖2.2當中的J5跳線需要跳到1和2上。2.3放音模塊語音提示。放音利用的是SPCE061A部的DAC，電路如圖2.3所示。和LM386相比，SPY0030還是比較有優勢的，比如LM386工作電壓需在4V以上，而SPY0030僅需2.4V(兩顆電池)即可工作；LM386輸出功率100mW以下，SPY0030約700mW。其他特性請參考SPY0030的數據手冊。圖2.3放音模塊電路圖SPCE061A精簡開發板（簡稱61板）主要功能模塊如下：1.SPCE061A單片機最小系統外圍電路模塊；2.電源輸入模塊；3.音頻電路（包含MIC輸入、DAC音頻功放輸出）模塊；4.按鍵模塊；5.I/O端口接口模塊；6.調試、下載接口模塊；下圖為61板的實物圖