基于AT89C52的超声波测距倒车防撞报警系统设计

引言
随着国民经济的高速发展，我国汽车的拥有量在大幅增加，造成道路拥堵，交通事故频发，给人们的生命和财产安全带来了巨大的损失。安全驾驶成为大家关注的焦点，其中汽车防撞系统(Collision Avoidance System，CAS)的设计和需求显得非常重要和迫切。针对这种情况，设计一种响应快、可靠性高且较为经济的汽车防撞报警系统势在必行。

超声波作为一种频率超过20 kHz的机械波，其指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因此超声波测距法是最常见的一种距离测量方法。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，而且精度也较高。本设计采用AT89C52单片机作为主控器，结合超声波测距原理，设计了汽车倒车防撞报警系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。

1 超声波的测距原理
本系统选用的是压电式超声波传感器。超声波测距原理有两种方式：共振式和脉冲反射式。因为共振式的应用要求复杂，在此使用脉冲反射式。超声波测距原理如图1所示。


图1中被测距离为H，两探头中心距离的一半用M表示，超声波单程所走过的距离用L表示，由图中关系可得：


式中：v为超声波的传播速度；t为传播时间，即为超声波从发射到接收的时间。
将式(4)代入式(3)可得：


由此可见，要想测得距离H，只要测得超声波的传播时间t即可。