基于单片机的汽车防撞报警器的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着时代的发展，人民生活水平的逐步提高，私家车的数量在逐年增长，导致驾驶员数量的巨增，且伴随着一些驾驶员驾驶技术的不娴熟引发了各种各样的交通事故问题。根据调查统计表明，15%的汽车事故是由汽车倒车时“后视”不良所造成的，因此汽车倒车时驾驶员能准确地知道后方障碍物的距离并在可能会发生碰撞事故时有警报及时提醒，这样就会使这类事故的发生率大大降低，针对这一情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车防撞系统势在必行，而汽车倒车防撞系统研究的就是此类问题。

早在20世纪70年代初，国外已经开始汽车防撞技术的研发，车辆倒车时能给驾驶员提供在危险下的预测报警，避免发生交通事故。而随着我国汽车产业的迅猛发展，汽车防撞技术的研发也如雨后春笋般飞速发展起来，特别是国家把这项科研确定为八五期间重点研究项目后，各种汽车防撞报警器都在逐步研发设计与实现。其中，基于单片机的汽车防撞报警器，主要采用超声波测距法，在众多汽车倒车防撞系统中是最受欢迎与实用的。此外，目前存在的汽车防碰撞系统，在倒车测距时一般还伴有滴滴声加闪光，音乐声加闪光，语音声加闪光功能，以及倒车到危险距离时发出刺耳警报声的提示，提醒驾驶员采取相应制动措施。

在对现有研究分析的基础上，发现以往的汽车智能防撞报警器一般存在预警时间不足、反应速度迟钝、有探测盲区等问题。而在现代测距系统中有毫米雷达测距、摄像系统测距、激光测距、红外线测距和超声波测距。而本次设计就是采用超声波测距来实现的。超声技术是一门以物理，电子，机械及材料学为基础的通用技术。超声波遥控是一种近距离遥控，是一种振动频率高于声波的机械波,它具有频率高,波长短,绕线现象小,特别是方向性好,能够成为射线定向传播等特点。因为超声波指向性很强且环保节能,在各种介质中的传播距离远,故而超声波经常会被用来进行距离测量。超声波检测通常比较迅捷,在实时控制方面比较容易掌握,并且测量精度较高。由于本次设计采用超声波测距原理中的时间差测距法，是通过测得超声波的往返时间，在根据超声波在空气中的传播速度便可求得距离,使得在倒车过程中能够快速精准的自动测得车尾与障碍为之间的距离，并且在倒车极限距离时会发出急促的警报声用来提醒驾驶员注意刹车。

2. 研究的基本内容与方案

如何在狭小的空间里快速泊车，同时避免刮蹭是困扰每一位驾驶员的问题，针对这种情况，汽车倒车防撞系统的设计就显得非常重要了。本次毕业设计的主要内容是基于单片机和传感器技术，设计并实现一种响应快、可靠性高且经济适用的倒车防撞系统，能以声音或图像告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车时因“后视”不良所引起的困扰，提高驾驶的安全性。

本次设计的技术框架如图1所示。防撞报警器的设计主要分为6个模块。超声波发射模块，超声波接收模块，电源模块，单片机的控制系统模块，led数码管显示模块和蜂鸣器报警模块。其主要模块的功能如下：

1）超声波收发模块功能：根据超声波测距原理利用超声波发射脉冲和接收脉冲的时间差，在结合超声波在空气中的传播速度来计算距离是为测距模块。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成开题报告。

第4－6周：根据任务书需求，构建详细设计方案。

第7－9周：硬件电路设计、仿真、测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨成慧，滕帅，罗楠.一种汽车倒车防撞系统设计[j]．西北民族大学学报（自然科学版），2014,35(4):7-13．

[2]刘诚臣，岳敏，刘浩，刘正贵，蔡文峰.基于at89s52的汽车防撞报警系统设计[j].上海工程技术大学机械工程学院，2015,28(6):132-133.

[3]杨旺喜，茅嘉伟，沈明明，王荣扬.基于单片机的超声波倒车雷达系统设计[j].湖州职业技术学院，2014,9:12-13.