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1. 研究目的与意义

随着人们经济水平的不断提高，私家车已经越来越多，汽车使用的安全问题也越来越受大家的重视。有一项就是汽车倒车的安全问题，为了避免汽车在倒车时事故的发生，所以要研究这款超声波测距仪。测距仪分为红外线测距仪、激光测距仪、超声波测距仪。激光测距仪是最精确的，一般用于远距离测距，而且制作难度大成本高，且在使用时需要注意安全，所以本次实验不采用激光测距仪。而红外线测距仪的方向性比较差，在一般环境中测量容易出现误差。本次实验是在室内进行测量而且测量距离在30m以内，所以采用超声波测距仪，因为它的方向性好，穿透能力强，比较抗干扰，而且倒车系统中多半利用超声波。本课题的研究是非常实用和具有研究意义的，汽车倒车系统中利用超声波测距能探测出距离障碍物的距离并显示出距离。

2. 国内外研究现状分析

超声波是频率高于20000HZ的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较为集中的声能，可用来测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，而目前超声波测距主要应用于汽车倒车的提醒、建筑工地、工业现场等的距离的测量。而本次实验所提到的超声波测距仪，目前在已研制的超声波测距仪中，量程一般是3-12m，美国AIRMAR公司生产的airducerAR30超声波传感器的作用距离可以达到30m，但是价格昂贵，准确度方面已控制在了测量误差的0.4%左右，与真值的差距在厘米级的范围内，如果采用互相关或伪随机法，最高可以控制在0.05m内，在提高精确度方面，超声波测距还具有很大的发展潜力和上升空间。另外国内外对汽车倒车测距也有很多方面的研究，比如汽车倒车防撞测距报警器就是国家八.五期间重点开发的重大科研项目之一。而且以往的汽车倒车测距一般是四种：1嘀嘀声加上闪光，2音乐声加上闪光，3语音声加上闪光，4倒车到危险距离时发出警报声的超声波倒车报警器。本次实验采用国内生产的通用元件，成本低廉，使汽车在倒车过程中自动测量车尾到最近障碍物的距离，并用数字显示出来。

3. 研究的基本内容与计划

本次实验是基于at89c51单片机倒车测距系统的设计，将超声波测距系统与at89c51单片机相结合于一体，设计出一种基于at89c51单片机的倒车测距报警系统。该系统是采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。本实验采用超声波测距的原理，在工作时，超声波发射器会发出超声波脉冲，超声波接收器在接收遇到障碍物反射回来的反射波时，准确测量出超声波从发射到遇到障碍物反射返回的时间，然后根据超声波的传播速度，计算出障碍物距离。而当汽车与障碍物的距离小于设定的安全距离时，系统能够发出声光报警。

本次实验的研究主要分为硬件方面的研究和软件方面的研究。硬件方面要设计好电路，主要有超声波模块、单片机模块、声光报警模块、液晶显示模块，另外还需要处理波形的模块，使得波形更加精确，测出的数据更加准确。而软件方面主要由主程序、超声波发射子程序、超声波接收子程序和显示子程序组成。在硬件电路制作完成且程序编译下载之后，进行硬件和软件的同步调试，然后对系统程序进行优化调整。

课题时间安排：

4. 研究创新点

本次实验采用液晶显示屏显示，相对数码管显示要更先进更清楚更精确。而且本次设计用到了声光报警，相比较于单纯的声音报警或光报警更具有实用性很先进性。