汽车安全监控系统-倒车雷达及其影像记录研究(含电路原理图,程序)(课题申报表,任务书,开题报告,中期检查表,外文翻译,论文23400字,程序,答辩PPT)
摘要
本文研究了汽车倒车雷达预警系统及其影像的记录。该系统在常见的汽车倒车预警装置的基础上采用计算机控制技术和超声波测距技术，通过显示障碍物与汽车的距离并根据其距离远近实时发出报警，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，提高了驾驶安全性，并且添加影像记录系统，随时保持车辆的安全。
该系统分为测距模块、系统控制模块、显示报警模块和影像记录模块，并分别对其进行方案分析，构建了倒车雷达预警系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的可视倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以AT89C51单片机为主控单元的系统硬件和软件设计，并对该系统进行了试验和误差分析。
关键词：倒车雷达；超声波测距；影像记录
Abstract
This paper studies the record car reversing radar warning system and its image. The system is the basis of the common car reversing warning device on the front and rear when using computer control technology and ultrasonic ranging technology, by showing obstacle distance and distance in real time with the car alarm according to their distance, parking and lift the driver to start the vehicle about visitation caused distress to improve driving safety, and add video recording system, keep the safety of the vehicle.
The system is divided ranging module, system control module, alarm module and image recording module and its programs were analyzed to construct the system architecture and design reversing radar warning systems; hardware circuit, elaborated on the use of ranging chip technology to achieve visual reversing radar warning systems implementation principle, to AT89C51 analyzes the main control unit of the system hardware and software design, and the system was tested and error analysis.
Keywords: reversing radar,；ultrasonic ranging,；video recording
设计研究的主要内容
本文主要研究的是基于AT89C51单片机的汽车倒车雷达及其影像记录的电路设计及软件程序设计，其内容如下：
第一章为绪论部分，从整体上和国内外的发展情况上详细地描述了，倒车雷达的发展现状及其重要性，并且强调了本设计的主要研究目的和意义。着重阐述了
第二章为总体设计方案，介绍了超声波传感器的主要性能，并详细介绍了影像记录元器件及其工作原理及特性。着重描述了影像记录的突出特点。
第三章为硬件设计，为对本设计的各单元模块的各部分电路作了详细的介绍和讲解，分析了电路的构成和工作原理，并对使用的元器件提供了说明。
第四章为软件设计部分，首先介绍了系统总的设计流程，然后分为各个模块，单独进行程序流程的编写设计。其中，还对AT89C51单片机的相关寄存器设计作了阐述。
2.1 本设计的研究方法
本设计选用AT89C51单片机为主要控制元件，结合超声波测距的原理的，实现障碍物距离测量及警报功能，并可通过外接影像记录设备完成实施影像的记录及储存。对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超声波的发送和接收，从而实现利用超声波测距的方法测量物体之间的距离。具体设计为一个基于单片机的超声波测距器，包括单片机控制电路，发射电路，接收电路，LCD1602显示电路。本设计含有继电器模块，即当障碍物出现在距离小于既定范围时可开启影像记录，以保证车辆安全。
2.2超声波模块方案的设计
2.2.1 超声波测距模块设计
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到农业生产等自动化的使用要求。
超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率、和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距离测量方面常用的是压电式超声波换能器。根据设计要求并综合各方面因素，本文采用AT89C51单片机作为控制器，用LCD1602数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器。
按照系统设计要求，汽车倒车雷达预警及其影像系统由硬件和软件两部分组成，系统设计采用模块化思想。系统硬件结构分为四个主要模块：测距系统，控制系统、显示报警系统和继电器系统（即影像记录系统）。软件部分对不同功能模块的程序进行分别编程，便于调试和移植。并对该系统建立数学模型，结合模糊控制算法，对系统进行了倒车仿真试验研究，以提供较为可靠的指令给驾驶者完成倒车任务。整个系统根据“回波测距”的原理设计的
各模块所完成的具体功能如下：
（1）测距系统：由传感器设计的发送模块、接收模块和控制系统共同完成测距功能。
（2）控制系统：本系统以微机器为控制核心，控制整个系统的运行，对各种接口电路进行控制，通过对多路选择丌关的控制，发射脉冲，检测到回波后，进行数据处理实现实时时间差采样，测出从超声波发射到接收回波信号的时刻差，从而测出距离。
（3）显示报警系统：显示最小距离及报警以提醒驾驶员。
（4）继电器系统：及时开启摄像头录像以记录纪实影像。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 课题设计的目的和意义 1
1.2汽车倒车雷达预警系统的国内外研究现状 2
1.3 测距方式的分析与比较 4
1.4 设计研究的主要内容 6
第2章 总体方案 8
2.1 本设计的研究方法 8
2.2超声波模块方案的设计 8
2.3 影像记录模块设计 11
2.4 系统设计要求 17
2.5 系统构建 18
2.6 本章小结 19
第3章 系统硬件设计 20
3.1 AT89C51单片机 20
3.2超声波测距的系统及其组成 21
3.3 本章小结 25
第4章 系统软件设计 26
4.1 主程序设计 26
4.2 超声波测距子程序及其流程图 26
4.3 倒车雷达测距显示及其影像记录流程图 29
4.4 本章小结 30
结论 31
参考文献 32
致谢 33
附录1 34
附录2 45
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