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信息与控制工程学院

毕业设计开题报告

基于单片机的测速和倒车提示装置的设计 Design of Speed and Reversing Hint Device Based on

Single Chip Microcomputer

学生学号： 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 职 称： 起止日期： 2017.02.27～2017.03.19

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1．课题来源及选题的目的和意义

课题的来源：自拟课题 选题的目的及意义：

随着现代生活水平的提高，汽车使用量逐年增加，交通事故的发生也与日俱增，汽车测速与倒车提示装置也就应运而出，尤其是非接触式测量技术卓越发展。在大多情况下，测量与障碍物之间的距离是不能够接触到障碍物的，在这种时候就会用到非接触式测量设备。在物理学中人们发现了电子学技术产生的超声波后，从此超声波技术在测量领域得到了广泛的运用，尤其是在超声波测距方面，结合了其他技术，用超声波测距变得十分常用。

超声波在介质中传播的距离较远，分辨力较高，且能量消耗小，利用超声波测距比较方便而且速度快计算简单，容易做到实时控制，并且测量精度好，都能够达到工业测量的要求。因此超声测距广泛应用于当今生活中。超声波测距利用的是声波反射原理，声波在空气中传播避免了与介质接触。

与其它测距方式相比，超声测距不受颜色、光线和电磁场的影响，大幅度减少了它被干扰的可能性。超声波还具有可靠性能高、结构简单、价格便宜、安装方便等优点。同时，还能够测量处于黑暗、烟雾、电磁干扰等恶劣环境中的障碍物。

2．本课题所涉及的内容国内外研究现状综述

随着人们生活水平的改善，汽车已经成为生活中主流的交通工具，汽车产业蓬勃发展。为保障汽车驾驶时的舒适性和安全性，世界各国对汽车防撞技术的研究和发展投入了大量的人力、物力和财力。

在汽车泊车或倒车时，超声波测距是一种相对安全辅助技术，它通过声音或者更为直观的显示方式，来告知驾驶员周围障碍物的信息，提高了停靠车时的安全性。 通过超声波测距来发现障碍物，计算简单,方便迅速,易于做到实时控制，距离信号的准确度可以达到工业实用的要求。

超声波测速雷达在测距上应用时，首先发射出超声波信号，在遇到障碍物后反射回信号波，倒车雷达接收到次信号波，通过测量出的超声波在介质中的传播时间与速度，就可以计算出雷达与障碍物之间的距离。

国际上对汽车防撞的研究，开始于二十世纪六十年代。以美、日、德为代表的国家最开始进行研究，他们与众多汽车制造厂商合作，制造出了世界上第一批汽车防撞报警器。但局限于当时器件的发展水平和单片机成本，导致报警器难以做到体

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积轻巧、结构简单、经济实惠。此外，报警器的干扰因素也很多，在实验室制造的样机，对许多干扰因素考虑得并不全面，使在实际的应用中，防撞效果并不能使得众多研究者满意。

二十世纪末，奔驰公司组织，计划将组合通信、传感器、智能技术结合于于一个系统中，改进了汽车的经济性、安全性和有效性，在这次研究中研制出了性能优良的汽车防撞报警器，能够帮助驾驶员避免发生交通事故。使得制造出低成主本、高性能的汽车防撞雷达成为可能。

欧盟Radar Net研究项目整合己有新的研究成果，即研制新型多功能汽车防撞雷达。其中，德国的汽车生产厂商奔驰公司和英国的电子生产厂商劳伦斯电子公司强强联合，成功研制出了超声波频率为35G赫兹可报警距离为150米的汽车防撞报警雷达，系统能够智能地计算出汽车与障碍物之间的距离和相对运行速度，并且根据汽车的运行速度，计算出汽车和障碍物两者之间的安全距离，当汽车与障碍物之间的距离小于计算出的安全距离时，报警系统便会发出报警信号，提醒司机及时躲避障碍物或者紧急停车。这种预警雷达适合于在轿车、客车上使用，应用了汽车防撞预警系统能够对于恶性交通事故的发生起到了较好的预防作用。

国内最早使用的是倒车雷达，倒车雷达的发展经过了红外倒车雷达、电磁感应倒车雷达和超声波倒车雷达三个阶段。红外倒车雷达容易被灰尘、泥土等附着物影响，电磁感应倒车雷达只适用于车子行进过程中工作，因此都很少再使用了，现在市场上大多数倒车雷达都属于超声波倒车雷达。现在国内外越来越多的高级轿车在车身后方安装上了摄像头，让驾驶员可以清楚地看到车身后方的影像。蜂鸣器提示是倒车测距、测速仪系统的初始。蜂鸣器蜂鸣得越急，代表车辆距障碍物之间的距离越小。虽然能够提醒司机有障碍物，但是不能够确定障碍物与车之间的距离，所以对司机的帮助并不是很大。在此之后，液晶显示的出现达到了一个质的飞跃，尤其是在液晶显示出现动态显示功能之后，当发动汽车时，显示器上会出现汽车的轮廓以及车辆周围的信息。不过液晶显示虽然灵敏度高，但抗干扰能力并不强，因此经常会产生的误报、假报的现象。

近年来由于电子技术的飞跃发展，使得相关技术日新月异，尤其是汽车电子产业的迅速发展，使得高度信息化、电子化的车辆研制有了基础。目前主流的汽车倒车测距测速仪都是以单片机为核心的智能测距测速传感系统。这种测距测速仪能够连续测距测速和显示障碍物距离，并采用间歇不同的鸣叫声进行报警和提示距离，以尽量不占用驾驶员的视觉。

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