倒车安全距离检测系统设计

周林杰

摘要：本设计介绍了基于单片机控制的超声测距仪的原理：由AT89C51控制定时器产生超声波脉冲并计时，计算超声波自发射至接收的往返时间，从而得到实测距离。用三位LED数码管显示距离。整个硬件电路由超声波发射电路、超声波接收电路、电源电路、显示电路等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图，给出了系统构成、电路原理及程序设计，最后通过Proteus进行调试与仿真，以验证系统良好的工作性。

关键词：超声波；单片机；测距；AT89C51

1 超声波测距原理概述

谐振频率高于20kHz的声波称为超声波[1]。超声波是由机械振动产生的，可在不同介质中以不同的速度传播。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，因此被广泛应用于测量物体的距离、厚度、液位等领域。在超声波探伤、自动泊车系统和倒车雷达系统中[2]，超声波测距有其重要的应用。超声波测距的方法有多种，如相位检测法、渡越时间检测法和声波幅值检测法[3]等。相位检测法虽然精度高，但检测范围有限；声波幅值检测法易受反射波的影响。

本测距系统采用超声波渡越时间检测法。其原理为：检测从超声波发射器发出的超声波，经气体介质的传播到接收器的时间，即渡越时间。……