基于Stm32的倒车雷达系统(Proteus+代码).pdfVIP

设计报告

——题目名称：基于STM32的倒车雷达系统

一、题目要求

使用STM32F401VE芯片为核心，添加超声波测距模块、DHT11温湿度检

测模块、串口打印模块等，实现测距报警、温湿度检测并显示等功能。

二、设计目的

随着人们生活水平质量的日益提高，私家车现在十分的普遍了，但是道

路上行驶的车辆越来越多，由此引发的交通问题也值得人们关注。在开车行

驶的过程中，车辆会有很多的视野盲区，无法观察到前后的障碍物，导致交

通事故频发。

倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置，能够以声音或者更为直观的显示，

告知驾驶员在视野盲区外的障碍物的信息，以降低驾驶者在倒车时出现事故

的概率。

温湿度检测模块可以用来检测汽车内外环境的温湿度，以便于在车内了

解实际的温湿度数据，让驾驶者能够更为灵活的使用空调或者加热设备，来

调整汽车内的温湿度，保证了汽车内的环境适宜，给驾驶者和乘坐者一个更

为舒适的环境。

三、设计原理

（1）系统整体设计

图1、系统整体设计框图

将系统框图搭建完成后接下来对模块进行分别的设计，来完成最终的效果。

（2）温湿度检测模块

图2、温湿度检测模块设计框图

温湿度检测模块使用的是DHT11数字温湿度传感器，所以只需要通过

STM32芯片对数据位进行读取，不需要经过AD转换的操作，使用起来比较方

便，将获取到的数据显示到八位数码管上以提供观察，使得更为直观，并且串口

也有相关的数据进行打印。

（3）HCSR04超声波测距模块

图3、超声波测距模块设计框图

超声波测距模块使用了HCSR04超声波测距器件，该器件通过TR触发测距，

通过ECHO得到高电平时间，最终通过公式计算出距离。

（4）报警距离改变模块

图4、报警距离改变模块设计框图

通过两个按键，将所预设的标注距离来进行改变，通过使用不同的预设距离

来对不同的实际情况进行一个调整，以满足在不同情况下的需求，保证其灵活性。

四、设计内容

4.1设计方案

通过四个按键来进行不同功能之间的进入，使用标志位来判断不同的按键按

下，使得在不同功能之间的切换。

在MDKARM中编写各个模块的详细内容。使用Proteus软件进行仿真电路

的搭建，最终测试代码的可用性。

4.2实施步骤

首先进行仿真电路图的搭建，将电路图搭建好之后对相关的管脚进行选择，

以便于程序的编写。

在Proteus仿真软件中，选择STM32F401VE芯片作为主芯片，将PA9和PA10

管脚作为串口打印的TX和RX接口；PB0到PB3四个管脚作为控制按钮所连接

的管脚；PC0到PC2三个管脚作为八位数码管的位选，外接74LS138译码器进

行位选的操作；PC6到PC13作为了八位数码管的段选控制管脚；PD0和PD1

是用来外接倒车雷达报警蜂鸣器和报警LED灯；PD9作为了DHT11的数据读取

管脚；PD14和PD15管脚作为HCSR04的触发和数据接收管脚。

最终的仿真电路图如下图所示。

图5、仿真电路图最终搭建结果

（1）温湿度测距模块

DHT11数字温湿度传感器每次的数据以40个bit的帧格式进行发送而每

一个bit的传输时序逻辑为：每一个bit都以50us的低电平（DHT11将总线

拉低）为先导，然后紧接着DHT11拉高总线，如果这个高电平持续时间为

26~28us，则代表逻辑0，如果持续70us则代表逻辑1。其数据位逻辑为，0

到7位是湿度的整数数据，8到15位是湿度的小数数据，16到23位是温度

的整数数据，24到31位是温度的小数数据，最后的32到39位是校验位

图6、DHT11数据时序图