邱磊3100403108-电信101-汽车防撞报警系统设计 - 图文

温度（℃） 声速-30 -20 -10 0 10 20 30 40 100 （m/s） 313 319 325 323 338 344 349 355 386 在测量过程中，一般认为温度变化不大，即声速是基本不变的，为340m/s。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。

在20 ℃时，声速V1=344m/s，25℃时，声速V2=347m/s。在相同的time下（time=10ms），L1=1.72m，L2=1.735m，?L=0.015m。当测量距离较小时，误差可以忽略不计，当测量距离较大时，误差?L较大，不能忽略。

计算过程中，声速为340m/s，在time=10ms时，L=1.7m，以20 ℃，声速V1=344m/s，L1=1.72m，相比较，?L1=0.00m,而在25℃时，声速V2=347m/s，L2=1.735m，?L2=0.015m，误差较大[10]。

6.3.2 单片机时间分辨率的影响

不管是查询发射波与回波，还是由其触发单片机中断再通过软件启停定时器，或是通过单片机运算，计算出一次距离的平均值，都需要一定的时间，在一定程度上会影响测量距离的精确度。

在单片机的频率选择上，可以得出，晶振频率为12MHz时，时间分辨率为1μs。不同的晶振频率，时间的分辨率是不同的，这在一定程度上，也会影响显示的距离值[11]。

6.3.3 系统误差的影响

在实验过程中，存在由于仪器本身的缺陷或没有按规定条件使用仪器而造成的误差。作为测量标准的卷尺，也存在系统误差。而且由于测量过程中超声波探头与墙面的垂直程度也存在一定的误差。

根据测量结果，发现数据并无一定的规律性，测距的误差主要由以下几点引起：

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(1)超声波波束与障碍物之间入射角的影响；

(2)超声波回波信号的强度和待测的距离有直接关系，因此在实际测量当中，第一个回波不一定为过零点触发；

(3)超声波传播速度的影响。超声波传播速度的稳定和准确性是保证测量精度的必要条件，波的传播速度会受传播媒质的压力、温度、密度等的影响。 另外，现场环境干扰、时基脉冲频率等因素也会测量误差。超声波测距在0~1m的测量范围内，其测量误差不超过2cm。所以本实验的实物测试效果完全符合系统要求。在实际量程内，误差已基本达到要求[12]。

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第7章 总结与展望

因为自己对汽车防撞报警比较感兴趣，就选了这个题目作为我的毕业设计。这是大学四年最后一次展示自己，检测自己。为了更好的进行汽车防撞报警系统的设计，我认真收集有关资料，并做相关的整理和阅读，为这次的设计做好充分的准备。对于这次毕业设计我很慎重，从选题，分析、研究、设计，这几个月中本次毕业设计有条不紊的进行，最终达到了要求。

明确了毕业设计的系统所要实现的功能后，我设计了系统的总体架构，由于超声波无法用Proteus仿真，所以我直接去买了超声波模块，12864液晶，因为之前我买过一块开发板，所以超声波测距及显示的硬件很容易就搭好了。之后就开始编写程序，写程序翻阅过很多资料，最后被调试成功了。至于语音部分，因为自己从来没有接触过，无从下手。我就去询问了一位技术还算不错的学长，考虑到自己技术有限，他推荐我使用一款具有PWN输出的OTP语音标准芯片，这块芯片使用很简单，外围电路也挺简单的，只要把你需要的语音内容发给卖家，它会帮你烧录进去。买来之后我很快就把语音模块电路焊好了，但是把语音程序与之前测距和显示程序结合起来就会有很多矛盾。要么就是无法正常语音播报，要么就是测出的距离非常杂乱。甚至液晶的显示也出乱了。偶然的一次我把原本接到P3.0和P3.1引脚的RX和TX换到P2.0和P2.1引脚，就解决了距离杂乱的问题。

设计的汽车防撞报警系统是基于51单片机芯片而制作的，通过超声波测距模块，12864液晶及语音模块，实现其测距显示及语音播报功能。超声波测距所能测的距离大小与传感器的驱动功率、测量方法有很大关系；本设计实际上可以最远测到 5 米（5V 供电时），但在应用中往往由于被测物表面材质、模组上元器件参数误差等因素影响，所以测距范围在3 米内是最好的。而最小测量距离受限于回波干扰，所以最小测距为2 厘米左右。测量结果的最小有效值为 1 厘米。本设计经过测试，满足安全倒车要求。

本次所设计的汽车防撞报警系统操作简单、使用方便，应用广泛，具有实际意义。但由于设计时间比较短，同时本人掌握的知识有限，基本设计虽已完成，但其中还有很多地方可以改进，如程序不够简练，硬件不够美观，距离输出不够

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稳定，距离输出精度不高，语音播报更新频率不高等，同时此次设计的功能比较单一。

通过这次毕业设计，我收获了很多，具体总结如下：(1)通过本次设计，使我懂得了无论做什么事都要事先做好充足的准备，不应该盲目的只为了完成任务而被动的学习；(2)通过本次设计，使我了解了汽车防撞报警系统在国内外的发展现状、应用领域以及市场前景；(3)通过本次设计，使我对硬件设计和各模块的功能有了更深的了解，同时提高了自己的动手能力；(4)通过本次设计，使我体会到坚持不懈的毅力对完成一件事情起着很大的作用；(5)通过本次设计，使我体会到了遇到困难，当无法得到帮助时，只有靠自己想办法解决。同时也感受到了遇到问题，发现问题，解决问题的乐趣。

随着世界经济和科技的不断发展，汽车产业将会不断壮大，汽车的安全技术将永远是人们最关心的话题。汽车防撞报警系统的出现无疑可以大大提高汽车驾驶的安全性和可靠性，使得汽车防撞报警系统的普及率得到大幅度升高，消除大量安全隐患，汽车防撞报警系统的发展前景将会更好。

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