基于超声波倒车雷达-文献综述.pdf

浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告

班级09自动化2班姓名

基于单片机的倒车预警系统的设计

课题名称

文献综述报告（包括国内外本课题及相关研究的现状、分析及参考文献目录，理工类要求不少于

2000字）

目录

1前言

2倒车预警系统的研究现状

2.1倒车预警系统中的测距技术

2.1.1测距原理

2.2.2测距方法

2.2倒车预警系统的核心处理器

2.3倒车预警系统的构成

2.3.1超声波发射器

2.3.2单片机最小系统

2.3.3超声波接收器

2.3.4显示电路

3总结

参考文献

基于单片机的倒车预警系统的设计

严团

09自动化2班

1前言

我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。超声波具有方向性好，穿

透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点。可用于测距，测速，

清洗，焊接，碎石等。在医学,军事,工业,农业上有很多的应用，本次设计主要是利

用超声波做汽车的倒车预警系统。

倒车预警系统主要是由超声波测距。超声波测距是一种非接触式的检测方式。

与其它方法相比，如电磁的或光学的方法，它不受光线、被测对象颜色等影响。对

于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应

能力。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播

方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辨力，因而其准确度也较其它方

法为高。超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的

位置监控和移动机器人的研制上，也可在潮湿高温，多尘等恶劣环境下工作。例如：

液位、厚度、管道长度等场合，汽车在行驶的过程中，各种恶劣的环境都会遇到，

如何保证在汽车倒车时不受到周围环境的干扰呢？我们可以利用超声波超强的搞干

扰特性，保证汽车在各种情况下都能准确的做出倒车预警。

2倒车预警系统的研究现状

倒车预警系统目前有很多种，但目前应用得最多的还是基于单片机的超声波倒

车预警系统，超声波倒车预警系统的主要原理是测量汽车到障碍物的距离，一般都

采用波在介质中的传播速度和时间关系进行测量。常用的技术主要有激光测距、微

波雷达测距和超声波测距三种。红外测距的优点是便宜，易制，安全，缺点是精度

低，距离近，方向性差。激光测距的优点是精确，缺点是需要注意人体安全，且制

做的难度较大，成本较高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量。激光测

距主要运用于军事方面，而在汽车领域，要求设备成本低，安全可靠，所以基本单

片机的超声波倒车预警系统将成为首选。

相信将来随着科学技术的不断进步，超声波倒车预警系统也会越来越完善。

2.1倒车预警系统中的测距技术

声波测距作为一种典型的非接触测量方法，在很多场合，诸如工业自动控制，

建筑工程测量，机器人视觉识别，倒车防撞雷达，海洋测量，物体识别等方面得到

广泛的应用。超声波具有指向性强、能量消耗缓慢且在介质中传播的距离较远的优

点。与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,更适

于黑暗、电磁干扰强、有毒、灰尘或烟雾的恶劣环境,可在潮湿高温，多尘等恶劣环

境下工作，例如：液位、厚度、管道长度等场合。在识别透明及漫反射性差的物体

[7]

上也更有优势。由于声波在空气中传播速度远远小于光线和无线电波的传播速度，

对于时间测量精度的要求远小于激光测距、微波测距等系统。相比于其它定位技术

而言，超声波定位技术成本低、精度高、操作简单、工作稳定可靠，非常适合于短

距离测量定位。因而超声波测距器电路易实现、结构简单和造价低，而且以声速传

播，便于检测和计算。

然而基于超声波倒车预警系统在实际应用也有很多局限性，这都影响了超声波

预警的精度。一是超声波在空气中衰减极大,由于测量距离的不同,造成回波信号的

起伏,使回波到达时间的测量产生较大的误差;[8]二是超声波脉冲回波在接收过程中

被极大地展宽,影响了测距的分辨率,尤其是对近距离的测量造成较大的