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SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
劉冬磊
系部
汽車交通與工程學(xué)院
專業(yè)、
班級
車輛工程B06-8班
指導(dǎo)教師姓名
齊益強(qiáng)
職稱
實(shí)驗(yàn)師
從事
專業(yè)
汽車運(yùn)用
是否外聘
□是否
題目名稱
基于超聲波的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義
1、研究現(xiàn)狀依據(jù)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與汽車科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，公路交通呈現(xiàn)出行駛高速化、車流密集化和駕駛員非職業(yè)化的趨勢。同時(shí)，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的產(chǎn)量和保有量都在急劇增加。而且隨著車輛保有量的增加，車庫與停車位的需求量越來越大，室外停車場，底下停車場，車輛密集，停車人多，所以撞車，擦碰逐漸增多?；诔暡ǖ钠嚪雷矆?bào)警系統(tǒng)的逐漸嶄露頭角，它可以是駕駛員們倒車，泊車更簡單，在汽車接近障礙物的時(shí)候能發(fā)出報(bào)警，大大的方便了駕駛員停車，泊車。
近些年來，隨著單片機(jī)在我國的推廣，以其簡單實(shí)用、功能強(qiáng)、體積小而日益廣泛的被廣大設(shè)計(jì)師采用，尤其在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用更為突出。它安裝在汽車上，能探測企圖接近車身的行人、車輛或周圍障礙物;能向司機(jī)及乘員提前發(fā)出即將發(fā)生撞車危險(xiǎn)的信號，促使司機(jī)采取應(yīng)急措施來應(yīng)付特殊險(xiǎn)情，避免損失。該基于超聲波的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有測距原理簡單，成本低，制作方便，易于實(shí)時(shí)控制。此類產(chǎn)品的研究開發(fā)具有極大的實(shí)現(xiàn)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
2.研究的目的及意義
汽車的一些掛碰，一般都是由于駕駛員反應(yīng)不及所引起的，很多時(shí)候都是因?yàn)轳{駛員對離障礙物的距離判斷不準(zhǔn)造成的。若駕駛員能夠提早知道障礙物的存在或者知道障礙物的遠(yuǎn)近，那么駕駛員將能及時(shí)采取措施，避免事故的發(fā)生。因此，大力研究開發(fā)如汽車防撞裝置等主動式汽車輔助安全裝置，減少駕駛員的負(fù)擔(dān)和判斷錯誤，對于提高交通安全將起到重要的作用。駕駛員在進(jìn)行車輛停靠、進(jìn)入車位時(shí)也是幫助很大的，可以提前告知駕駛員當(dāng)時(shí)離障礙物的距離，并且到了危險(xiǎn)距離會有聲光報(bào)警提示，可以避免很多由于大意造成的事故。
本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)智能超聲波測距，雖其在功能上是不能與高精度的智能超聲波測距儀相比的，但優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)規(guī)模較小，器件更換容易，成本低，有一定靈活性。但不適宜用于測量過于精確或者過大的距離，容易產(chǎn)生誤差。用于倒車泊車。
二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
內(nèi)容：
1、超聲波傳感器特性原理分析
基于超聲波的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理，超聲波防撞報(bào)警系統(tǒng)發(fā)射超聲波遇到障礙物反射回來并被接收器接收，同時(shí)計(jì)算時(shí)間。算出與障礙物的距離，反饋給單片機(jī)，單片機(jī)控制報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警。
2、防撞控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由單片機(jī)產(chǎn)生頻率為40kHz的方波脈沖信號，超聲波發(fā)射端發(fā)出信號，遇到障礙物返回，被接收端接收到。由單片機(jī)計(jì)算出探頭與障礙物之間的距離，這就是被測距離。并且發(fā)聲報(bào)警，提醒駕駛員注意障礙物
3、超聲波發(fā)送和接受器設(shè)計(jì)
因?yàn)槌暡òl(fā)射器與接收器，必須有單獨(dú)的設(shè)計(jì)電路。超聲波發(fā)射電路，超聲波接收電路設(shè)計(jì)是很重要的。
4、主機(jī)電路及軟件設(shè)計(jì)研究方法：
對電路有深刻的了解和認(rèn)識，對單片機(jī)有一定的基礎(chǔ)以及有一定的C語言軟件設(shè)計(jì)能力。
問題：
1、 C語言的學(xué)習(xí)
目前國內(nèi)超聲波防撞報(bào)警器的設(shè)計(jì)大多采用匯編語言設(shè)計(jì)。C語言作為現(xiàn)在的主流計(jì)算機(jī)語，所以在學(xué)習(xí)過程中會有一些難度，我一定要克服。
2、調(diào)試過程中的問題
調(diào)試是一個(gè)很重要的過程，正所謂行百里路，半九十。調(diào)試很關(guān)鍵，如果調(diào)試不好，直接影響我們設(shè)計(jì)的防撞報(bào)警器的精度，甚至使我們的報(bào)警器要求的功能無法實(shí)現(xiàn)。所以調(diào)試時(shí)，一定要認(rèn)真，并且充分利用示波器等工具調(diào)試。
3、程序的錄入
程序錄入對我來說也是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)橐郧皼]有接觸過這些東西。錄入程序必須一些轉(zhuǎn)接設(shè)備，選擇時(shí)應(yīng)該注意。還有程序錄入以前，必須在電腦上測試一下，以保證編寫的程序能達(dá)到所要求的功能。
三、技術(shù)路線（研究方法）
基于超聲波防撞報(bào)警系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖
四、進(jìn)度安排
1、對課題有關(guān)資料進(jìn)行收集，完成開題報(bào)告 第1~2周（3.2~3.15）
2、完成說明書綱要及目錄 第3周（3.16~3.22）
3、整體結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（草稿） 第4周（3.23~3.29）
4、傳感器的選擇及設(shè)計(jì)和應(yīng)用 第5~6周（3.30~4.12）
5、超聲波發(fā)射和接受電路設(shè)計(jì) 第7~9周（4.13~5.3）
6、主機(jī)（單片機(jī)）電路及軟件設(shè)計(jì)與分析 第10~13周（5.4~5.31）
7、完成說明書的撰寫及修改 第14周（6.1~6.7）
8、設(shè)計(jì)審核與修改 第15~16周（6.8~6.21）
9、畢業(yè)答辯 第17周（6.22~6.28）
五、參考文獻(xiàn)
[1] 馬忠梅,等. 單片機(jī)c語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì). 北京航天航空大學(xué)出版社,2001年
[2] 劉瑞星，等.單片機(jī)原理及應(yīng)用教程.機(jī)械工業(yè)出版社,2006年
[3] 趙珂，等. 高準(zhǔn)確度超聲波測距儀的研制.傳感器技術(shù)，2003年第22卷第2期
[4] 藏日章 基于AT89C51單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng).電氣時(shí)代，2005年第7期
[5] 牛余朋 基于單片機(jī)的高精度超聲波測距電路.電子世界，2005年5期
[6] 姜道連，等.用AT89C2051設(shè)計(jì)超聲波測距儀. 維普資訊，編號：00121
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[8] 吳銀鳳，等.紅外線接收電路CX20106的應(yīng)用. 電氣時(shí)代，2003年第9期
[9] 馬殷元 基于新型單片機(jī)P89C51RD2的倒車?yán)走_(dá)設(shè)計(jì). 甘肅科技，第20卷 2004年9月第9期
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[11]李茂山 超聲波測距原理及實(shí)踐技術(shù). 使用測試技術(shù)，1994年3月第1期
[12]常春藤，51單片機(jī)編程基礎(chǔ)與開發(fā)實(shí)例詳解.北京：人民郵電出版社，2008年11月
[13]王守中，等.51單片機(jī)開發(fā)入門與典型實(shí)例（第二版）.北京：人民郵電出版社，2009年10月
[14]李光飛，等.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月
[15] G. E. Rudashevskii, A. A. Gorbatov. Ultrasonic ranging in air [J]. Measurement Techniques, Volume 12, Number 12
[16]Gough P T. Continuous transmission FM sonar with one octave bandwidth and no blind time IEE Proc Part F, 1984, 131(3):270
六、備注
試驗(yàn)中，也許會遇到，程序測試正常，但是在錄入單片機(jī)后，如何調(diào)試都不能實(shí)現(xiàn)功能，所以在調(diào)試中，應(yīng)該對，電路板，電子元器件進(jìn)行檢查，并且焊接情況，也是功能能否實(shí)現(xiàn)的重要因素。在制作中，對材料把關(guān)，對焊接質(zhì)量嚴(yán)要求，對調(diào)試方法認(rèn)真執(zhí)行，是超聲波防撞報(bào)警系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵。
指導(dǎo)教師意見：
簽字： 年 月 日