大学生科技创新基金项目

立项申报书

项目名称： 用于汽车倒车位置检测的

超声波测距器设计

负责人：

指导教师：

院 系： 自动化

联系电话：

填表日期： 2007/11/25

共青团南京工程学院委员会印制

在越来越拥挤的城市生活中，给汽车的空间也越来越少，倒车日益成为 人们的头痛事件。工程车、充气车、电源车、加油车等诸多车辆，也常常遇 到掉头或倒车的情况。由于这些低速行驶的车辆与障碍物非常接近，驾驶员 的视野颇受限制，碰撞的事故时有发生，在夜间则更显突出。为确保安全， 人们研制了多种测距告警装置。

随着生活水平的不断提高，汽车进入家庭的消费意识不断增强。中国城 市汽车的保有量迅速增加。随之而来的是交通事故与日俱增 ，城市里尤其突

出。发展智能交通系统是二十一世纪交通运输的重要发展方向。智能交通系 统（ITS）在充分发挥现有基础设施的潜力，提高运输效率。保障交通安全 缓解交通堵塞，改善城市环境等方面的卓越效能，已得到各级政府的广泛关 注。中国政府也高度重视智能交通系统的研究开发与推广应用。本次设计的 汽车倒车位置检测测距器，基于超声波测距原理，以直观的显示告知驾驶员 周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的 困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了安全性。

、项目的研究内容、预计突破或解决哪些技术难题

研究内容：

系统总体方案设计

显示电路设计

超声波发射电路设计

超声波检测接收电路设计

超声波测距器的算法设计

主程序设计

超声波发射和接收中断程序设计

显示子程序设计

解决难题：

超声波发射电路设计和超声波检测接收电路设计；米用汇编语言和 C51

混合编程以提高编程效率。

、项目的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

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，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。 汽车倒车位置检测属于近距离测量，拟选用压电式超声波换能器。

因为拟测量范围在0.20〜4m测量误差不大于2cm要求测量时与被测物 体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。因此拟采用 AT89C51单片机

作为主控器，用动态扫描法实现 LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的 定时器完成。

四、 研究工作条件和基础（包括前期研究工作基础，已有研究成果，现有的主要仪器设 备、研究技术及协作条件等）

项目指导老师多年来一直从事“计量及测试技术”、“进化计算”、“信 号处理”等教学与科研工作，已完成多项省部级科研项目。近几年来在国内 外学术刊物和会议上发表学术论文 20多篇，并被SCI收录论文3篇，EI收 录论文12篇，ISTP收录3篇。

申请者及课题组成员学习基础良好，已经系统学习与该课题相关的多数 课程，对该课题不仅有浓厚的兴趣，而且有很强的责任心，有信心同心协力 合作完成该项目。

胡章荣同学已系统学习了单片机原理及其应用、传感器与检测技术、计 算机编程等多门与该项目相关的课程，而且作为项目负责人已圆满完成校科 技创新项目一项。

本课题组所在的测控教研室具备传感器与检测技术、单片机原理、计算 机编程等资料，目前缺乏相关的硬件设备，希望能通过课题经费资助完成。

五、 预期研究成果

在完成显示电路设计、超声波发射电路设计、超声波检测接收电路设计、 超声波测距器的算法设计、主程序设计、超声波发射和接收中断程序设计、 显示子程序设计的基础上，最终完成用于汽车倒车位置检测的超声波测距器 设计。

如果所申请经费能够全部落实，则撰写相关学术论文一篇，参加学术会 议一人次。

六、考核目标

提供：

(1)总体方案设计及相关电路图；

(2)显示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路；

(3)主程序、超声波发射和接收中断程序及显示等相关子程序

(4)能够进行汽车倒车位置检测的超声波测距器。

如果所申请经费能够全部落实，则撰写相关学术论文一篇。

七、主要参考文献或资料

1.王治刚•单片机应用技术与实训[M].北京：清华大学出版社.2004年8月

2.来清明，高风昕.超声波在行走机器人感知系统中的应用 [J]。微计算机信息，2006,

22(2) : 1008-0570

3.徐泽善.传感器与压电器件[M].北京：国防工业出版社.1999年9月

4.张洪润，曹宝文.智能系统设计开发技术[M].成都：成都科学技术大学出版社.1997 年11月

5.李广飞等.单片机课程设计实例指导.北京航空航天大学出版社。 2004年9月

6.楼然苗.51系列单片机设计实例.北京航空航天大学出版社。2003年

八、经费预算