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SY-025-BY-3
畢業(yè)設計開題報告
學生姓名
劉冬磊
系部
汽車交通與工程學院
專業(yè)、
班級
車輛工程B06-8班
指導教師姓名
齊益強
職稱
實驗師
從事
專業(yè)
汽車運用
是否外聘
□是否
題目名稱
基于超聲波的汽車防撞報警系統(tǒng)設計
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀依據(jù)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展與汽車科學技術的進步，公路交通呈現(xiàn)出行駛高速化、車流密集化和駕駛員非職業(yè)化的趨勢。同時，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的產(chǎn)量和保有量都在急劇增加。而且隨著車輛保有量的增加，車庫與停車位的需求量越來越大，室外停車場，底下停車場，車輛密集，停車人多，所以撞車，擦碰逐漸增多?；诔暡ǖ钠嚪雷矆缶到y(tǒng)的逐漸嶄露頭角，它可以是駕駛員們倒車，泊車更簡單，在汽車接近障礙物的時候能發(fā)出報警，大大的方便了駕駛員停車，泊車。
近些年來，隨著單片機在我國的推廣，以其簡單實用、功能強、體積小而日益廣泛的被廣大設計師采用，尤其在控制領域中的應用更為突出。它安裝在汽車上，能探測企圖接近車身的行人、車輛或周圍障礙物;能向司機及乘員提前發(fā)出即將發(fā)生撞車危險的信號，促使司機采取應急措施來應付特殊險情，避免損失。該基于超聲波的汽車防撞報警系統(tǒng)設計具有測距原理簡單，成本低，制作方便，易于實時控制。此類產(chǎn)品的研究開發(fā)具有極大的實現(xiàn)意義和廣闊的應用前景。
2.研究的目的及意義
汽車的一些掛碰，一般都是由于駕駛員反應不及所引起的，很多時候都是因為駕駛員對離障礙物的距離判斷不準造成的。若駕駛員能夠提早知道障礙物的存在或者知道障礙物的遠近，那么駕駛員將能及時采取措施，避免事故的發(fā)生。因此，大力研究開發(fā)如汽車防撞裝置等主動式汽車輔助安全裝置，減少駕駛員的負擔和判斷錯誤，對于提高交通安全將起到重要的作用。駕駛員在進行車輛?？?、進入車位時也是幫助很大的，可以提前告知駕駛員當時離障礙物的距離，并且到了危險距離會有聲光報警提示，可以避免很多由于大意造成的事故。
本設計采用單片機來實現(xiàn)智能超聲波測距，雖其在功能上是不能與高精度的智能超聲波測距儀相比的，但優(yōu)點在于系統(tǒng)規(guī)模較小，器件更換容易，成本低，有一定靈活性。但不適宜用于測量過于精確或者過大的距離，容易產(chǎn)生誤差。用于倒車泊車。
二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
內(nèi)容：
1、超聲波傳感器特性原理分析
基于超聲波的汽車防撞報警系統(tǒng)設計的原理，超聲波防撞報警系統(tǒng)發(fā)射超聲波遇到障礙物反射回來并被接收器接收，同時計算時間。算出與障礙物的距離，反饋給單片機，單片機控制報警裝置發(fā)出報警。
2、防撞控制系統(tǒng)設計
由單片機產(chǎn)生頻率為40kHz的方波脈沖信號，超聲波發(fā)射端發(fā)出信號，遇到障礙物返回，被接收端接收到。由單片機計算出探頭與障礙物之間的距離，這就是被測距離。并且發(fā)聲報警，提醒駕駛員注意障礙物
3、超聲波發(fā)送和接受器設計
因為超聲波發(fā)射器與接收器，必須有單獨的設計電路。超聲波發(fā)射電路，超聲波接收電路設計是很重要的。
4、主機電路及軟件設計研究方法：
對電路有深刻的了解和認識，對單片機有一定的基礎以及有一定的C語言軟件設計能力。
問題：
1、 C語言的學習
目前國內(nèi)超聲波防撞報警器的設計大多采用匯編語言設計。C語言作為現(xiàn)在的主流計算機語，所以在學習過程中會有一些難度，我一定要克服。
2、調(diào)試過程中的問題
調(diào)試是一個很重要的過程，正所謂行百里路，半九十。調(diào)試很關鍵，如果調(diào)試不好，直接影響我們設計的防撞報警器的精度，甚至使我們的報警器要求的功能無法實現(xiàn)。所以調(diào)試時，一定要認真，并且充分利用示波器等工具調(diào)試。
3、程序的錄入
程序錄入對我來說也是一個挑戰(zhàn)，因為以前沒有接觸過這些東西。錄入程序必須一些轉(zhuǎn)接設備，選擇時應該注意。還有程序錄入以前，必須在電腦上測試一下，以保證編寫的程序能達到所要求的功能。
三、技術路線（研究方法）
基于超聲波防撞報警系統(tǒng)整體設計框圖
四、進度安排
1、對課題有關資料進行收集，完成開題報告 第1~2周（3.2~3.15）
2、完成說明書綱要及目錄 第3周（3.16~3.22）
3、整體結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)設計方案（草稿） 第4周（3.23~3.29）
4、傳感器的選擇及設計和應用 第5~6周（3.30~4.12）
5、超聲波發(fā)射和接受電路設計 第7~9周（4.13~5.3）
6、主機（單片機）電路及軟件設計與分析 第10~13周（5.4~5.31）
7、完成說明書的撰寫及修改 第14周（6.1~6.7）
8、設計審核與修改 第15~16周（6.8~6.21）
9、畢業(yè)答辯 第17周（6.22~6.28）
五、參考文獻
[1] 馬忠梅,等. 單片機c語言應用程序設計. 北京航天航空大學出版社,2001年
[2] 劉瑞星，等.單片機原理及應用教程.機械工業(yè)出版社,2006年
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[4] 藏日章 基于AT89C51單片機的超聲波測距系統(tǒng).電氣時代，2005年第7期
[5] 牛余朋 基于單片機的高精度超聲波測距電路.電子世界，2005年5期
[6] 姜道連，等.用AT89C2051設計超聲波測距儀. 維普資訊，編號：00121
[7] 胡萍 超聲波測距儀的研制. 計算機與現(xiàn)代化，2003年第10期，編號:100622475 (2003) 1020054203
[8] 吳銀鳳，等.紅外線接收電路CX20106的應用. 電氣時代，2003年第9期
[9] 馬殷元 基于新型單片機P89C51RD2的倒車雷達設計. 甘肅科技，第20卷 2004年9月第9期
[10]劉鳳然 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng). 傳感器世界，2001年5月
[11]李茂山 超聲波測距原理及實踐技術. 使用測試技術，1994年3月第1期
[12]常春藤，51單片機編程基礎與開發(fā)實例詳解.北京：人民郵電出版社，2008年11月
[13]王守中，等.51單片機開發(fā)入門與典型實例（第二版）.北京：人民郵電出版社，2009年10月
[14]李光飛，等.單片機課程設計實例指導.北京：北京航空航天大學出版社，2005年6月
[15] G. E. Rudashevskii, A. A. Gorbatov. Ultrasonic ranging in air [J]. Measurement Techniques, Volume 12, Number 12
[16]Gough P T. Continuous transmission FM sonar with one octave bandwidth and no blind time IEE Proc Part F, 1984, 131(3):270
六、備注
試驗中，也許會遇到，程序測試正常，但是在錄入單片機后，如何調(diào)試都不能實現(xiàn)功能，所以在調(diào)試中，應該對，電路板，電子元器件進行檢查，并且焊接情況，也是功能能否實現(xiàn)的重要因素。在制作中，對材料把關，對焊接質(zhì)量嚴要求，對調(diào)試方法認真執(zhí)行，是超聲波防撞報警系統(tǒng)能否成功的關鍵。
指導教師意見：
簽字： 年 月 日