基于AT89C52的超聲波測距倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國汽車的擁有量在大幅增加，造成道路擁堵，交通事故頻發(fā)，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的損失。安全駕駛成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)，其中汽車防撞系統(tǒng)(Collision Avoidance System，CAS)的設(shè)計(jì)和需求顯得非常重要和迫切。針對這種情況，設(shè)計(jì)一種響應(yīng)快、可靠性高且較為經(jīng)濟(jì)的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)勢在必行。

超聲波作為一種頻率超過20 kHz的機(jī)械波，其指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播距離遠(yuǎn)，因此超聲波測距法是最常見的一種距離測量方法。利用超聲波檢測距離，設(shè)計(jì)比較方便，計(jì)算處理也較簡單，而且精度也較高。本設(shè)計(jì)采用AT89C52單片機(jī)作為主控器，結(jié)合超聲波測距原理，設(shè)計(jì)了汽車倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用軟、硬件結(jié)合的方法，具有模塊化和多用化的特點(diǎn)。

1 超聲波的測距原理
本系統(tǒng)選用的是壓電式超聲波傳感器。超聲波測距原理有兩種方式：共振式和脈沖反射式。因?yàn)楣舱袷降膽?yīng)用要求復(fù)雜，在此使用脈沖反射式。超聲波測距原理如圖1所示。


圖1中被測距離為H，兩探頭中心距離的一半用M表示，超聲波單程所走過的距離用L表示，由圖中關(guān)系可得：


式中：v為超聲波的傳播速度；t為傳播時(shí)間，即為超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間。
將式(4)代入式(3)可得：


由此可見，要想測得距離H，只要測得超聲波的傳播時(shí)間t即可。