超声波测距仪倒车雷达防撞系统设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

随着现在的经济的飞速发展，作为交通工具的车辆越来越多，所以交通问题成为了人们越来越关心的问题，汽车给人们带来了便捷，同时倒车而产生的问题也日益突出。

随着车的数量逐年增加，公路，街道，停车场和车库拥挤不堪，使得可以停车的地方越来越窄，另一方，现在的新司机与非专职的司机越来越多，从而产生了很多因倒车剐蹭而产生的纠纷，车与车之间，车与人之间和墙壁障碍物的碰撞时有发生，而现在由倒车产生的安全事故频率极高，引起了社会与交通部门的高度重视。

在2020年交通部通报十大危险驾驶事故比例中，违法倒车占比了百分之1.36，且初步统计有百分之15的汽车事故是由于后视不良造成的，倒车现在已经成为了令人头疼的问题，现在人们对对汽车操纵的便携性要求越来越高，希望有种装置能够解决倒车给人们带来的不便，消除其中的不安全因素，因此提出了基于超声波测距仪倒车雷达防撞系统的设计。

2. 课题关键问题和重难点

对于倒车防撞雷达，是一种汽车倒车停车的全辅助装置，它能以声音或者更为直观的显示告诉驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员在停车和启动时看不见后面而产生的困扰，并帮助驾驶员克服视野死角和视野模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。

通过感应装置发出超声波，然后反射回来，来判断是否有障碍物，以及障碍物的距离大小等，其主要功能仅为判断障碍物与车的距离，并做出提示。

难点：（1）超声波的传输速度受到天气的影响，在天气恶劣的条件下不能够精确测距，另外，超声波的能量与距离的平方成正比衰减，因此距离越远，灵敏度越低，不适合长距离测距只适合较短的距离（2）要有效的消除磁波，噪声，撞击等一系列的干扰。

3. 国内外研究现状（文献综述）

超声波检测技术是我们国家重点发展和去推广的新技术，其具有高精度，无损，非接触等优点。

目前，已经广泛地应用在机械制造，电子冶金，航海，宇航，石油石化交通等工业领域，此外在材料科学，医学，生物科学等领域中也是占据重要地位。

超声波传感器具有多种应用，包括流量计，工具零件的清洗，倒车雷达等，超声波传感器将处于超声频率的电信号经过超声波传感器中的超声波换能器转换成超声声波，超声声波按照一定的方向发射该超声声波，当超声声波遇到障碍物以后再被反弹回来，再被超声波传感器所接受，由超声波换能传感器转化为电信号，由于音速是一个已知的常数，因此通过回弹的时间，就可以计算出距离。

4. 研究方案

是基于超声波来测出倒车距离大小来提示驾驶员后面是否有障碍物，帮助驾驶员来停车的，由单片机核心，超声波传感器，液晶显示，控制按键，蜂鸣器与电源组成。

本系统的总体电路的设计框图如图（1）所示。

图 (1) 系统结构总图

5. 工作计划

第1周：确定毕业设计题目，查阅相关资料，掌握单片机、语音传感器、智能家居等的工作原理； 第2周：继续查阅相关资料，并翻译不少于3000字的外文文献，论证设计的可行性，研究设计方案和设计思路；第3周：确定设计方案和关键技术，拟定采取的解决措施，撰写毕业设计开题报告；第4周：指导教师审阅开题报告，学生整改，同时开始设计系统组成框图，进行系统电路原理图设计；第5周：继续设计系统组成原理框图，进行控制电路原理图设计；第6周：完善电路组成，进行电路元器件选择、参数计算等；第7周：搭建、焊接硬件电路，并对硬件部分进行测试；第8周：软件结构和流程图设计，进行软件设计、程序调试；第9周：继续进行软件设计、程序调试以及仿真；第10周：电路硬件和软件部分联调，整理资料，列写毕业论文大纲，撰写毕业论文；第11周：修改、完善毕业论文，本周末提交毕业论文；第12周：指导教师审阅毕业论文，修改后准备毕业答辩；第13周：毕业设计相关材料归档。