伴随着中国经济水平的迅猛发展，汽车在我们的日常生活和交通出行中的应用愈来愈广泛，愈来愈普及。交通事故频发使得安全驾驶成为大众关注的话题，倒车入库、侧方停车时的擦碰、甚至发生行驶过程中的碰撞，为了从根源上杜绝事故的发生，除了禁止酒驾、疲劳驾驶以外，如何使车辆与车辆之间保持合理的安全距离成为急需解决的难题，超声波测距技术应运而生并逐渐革新发展。“基于51单片机的高精度超声波测距仪倒车防撞报警装置”这一研究，具有较强的理论分析意义和现实应用价值。在这一背景下，本课题结合三种技术设计开发了一款以STC89C52RC为核心的超声波测距仪倒车雷达防撞报警装置，系使用三极管进行驱动，由4位共阳数码管完成测度距离的显示，装置中使用蜂鸣器提出警报，LED灯进行辅佐。其中包括三个功能按键减键、加键、设置键。本设计是将超声波的测距、传感器模块以及单片机三种技术结合使用，可以在倒车的时候检测出车尾与周围障碍物的距离，并通过报警装置提醒车主加以操作，防止碰撞事故的发生。 3
目录
ABSTRACT 4
一、绪论 1
（一）研究背景与意义 1
（二）研究内容与设计方法 1
（三）设计要求 2
二、系统设计方案 2
（一）设计方案 2
（二）设计采用原理 3
（三）单片机的选择 3
三、硬件电路设计 5
（一）单片机最小系统电路设计 5
（二）电源电路设计 5
（三）共阳数码管驱动电路设计 6
（四）超声波避障传感器电路设计 7
四、系统软件设计 8
（一）主程序设计 8
（二）超声波测距程序设计 9
（三）数码管显示程序设计 10
（四）蜂鸣器报警程序设计 10
五、功能测试 10
总结 12
致谢 13
参考文献 14
附录一：原理图 16
附录二： PCB图 17
附录三：程序 18
一、绪论
（一）研究背景与意义
1.研究背景
不论是在日常环境还是车间工作环境里， *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072￥ 
光线、颜色等因素对超声波测距技术的作用效果并不明显，甚至可以忽略不计。考虑到环境状况的多变性，超声波测距技术在阴暗潮湿、酷暑高温和严寒低温等恶劣的自然环境中拥有很强的耐用性，其对烟油灰尘的抵抗性强，不需要工作人员经常检查维修等自身优势。因此超声波测距的技术可以广在不同的行业与产业中得到广泛的实践应用。除此之外，这一技术的范围精度可以在不同的环境下进行线上校准，计算方法快捷简便、操作手段易于控制，随着这一技术的不断完善，其测量精度可以在日常生活中加以利用。随着经济的发展，驾车出行已经是人们首选的交通方案之一，然而路上车辆的增多使得交通事故出现的频率也随之增加，面对事故的频出，我们必须研发出更先进的汽车技术，将交通事故防患于未然，极大程度的保障人类的生命安全。本课题设计的装置实用性强，可以将此设备安装在汽车上，及时观察前后方车辆及障碍物的位置，随时做出准确的转向或刹车操作。超声波在现实使用中本身就具有优势，所以基于51单片机的超声波测距技术的倒车雷达防撞警报装置在汽车方面可以得到更广泛的利用。
2.研究意义
理论意义：通过翻阅国内外相关的文献资料和调查超声波测距技术在我国各行各业中创新应用的例子。在如何才能提高测量精度这一问题上，可以通过用51单片机作为控制核心，研制并开发精度更高的超声波测距仪器能够很好的解决此难题。装置可以对测量度不准确这一问题加以改善。在此基础上用数据算法可以进一步实现单片机与主机之间信息的传递，而且还可以运用算法，使结果输出更为标准，因此本研究具有一定的理论意义。
实际意义：随着生活水平的提升，车辆越来越多的出现在人们的日常生活及出行中，行车安全成为了现如今必须要考虑的问题。交通事故只要发生就会伴有生命危险，因此我国必须研发更为先进的汽车技术，将交通事故扼杀在襁褓之中，从技术手段上保障人类的生命安全。研发基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达防撞报警装置，并将其在日常出行中加以利用，可以使驾驶员很好的观察车外的情况，确保人类的生命安全，这就是本研究的现实意义。
（二）研究内容与设计方法
1.研究内容
本课题以STC89C52RC单片机为基础设计出一款利用发出超声波信号从而实现倒车雷达防撞装置，且具有报警功能，采用三极管驱动，并且由4位共阳数码管来显示距离。当设定好报警距离后，大于设定的距离小车就会一直倒车，小于设定的距离小车就会立刻停止倒退。其中有三个功能按键：设置键、加键、减键。按一下设置键可以通过加号键设置上限，再按一下设置，可以设置警报发声的极限长度从而控制报警的距离。
本设计主要做了：（1）（蜂鸣器）报警装置的整个硬件系统；（2）主程序以及子程序的流程图概览；（3）绘制相关硬件的电路图；（4）给实验小车安装该报警装置外壳，并且进行实际操作模拟。
2.设计方法
（1）文献研究法。通过网络查询和在图书馆阅读等方式，整理并搜集有关超声波测距技术和单片机技术在各种装置中使用的相关资料，并进行整合归纳，找出将这些技术相结合的文章阅读并加以参考。在分析研究后定下本文的主要设计方向，为后期的系统设计打好基础。
（2）设计实验法，通过对理论的整理确定设计方案的可行性，对倒车报警装置所运用的技术加以整合，系统的设计出完成课题实验所需装置的具体内容，将根据理论设立的设计要求应用到实际装置的研发和实验中去。在理论基础上搭建模型小车并安装设计出报警装置，开展简单的模拟环境测试。
（三）设计要求
本项目由STC8C52芯片、4位共阳数码管、按键模块、蜂鸣器报警装置、超声波模块以及电源装置。
1．按键说明：减号键、加号键、设置键。
2．可以修改报警距离并具有掉电保存功能。
3．测量范围：2cm5m。显示单位为m。
4．测量的精度要求控制在1.2%左右。
5．数据显示由4位共阳数码管来完成。
6．抗干扰能力强、防摔防水。
7．控制能力强，报警系统反应迅速。
二、系统设计方案
（一）设计方案
此次方案设计包含软件与硬件两个方面。其中的模块重点包括按钮操控、数据测量与收集、4位共阳数码管显示、报警器设定等。电路的基本结构包括：STC89C52单片机电路、电源电路以及驱动电路、HCSR04超声波避障传感器模块的电路。

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