基于51单片机的防撞车距感应系统设计+电路图(3)
2汽车防撞系统的总体设计
2.1超声波防撞系统设计的思路
由于汽车与障碍物之间是一个非接触的环境，所以需要使用非接触式的传感器来实现距离的测量。所以我想到了使用HC-SR04超声波测距模块以及红外线距离感应模块两个模块来进行距离测量。而通过对两种模块的比较，我发现红外模块的杰出面太窄，往往对于前方一个很小的或者一个线型障碍物，红外线模块很难接受到返回信号。在这点上，超声波模块更胜一筹。
一般的非接触测距都是大同小异。都是通过模块向一个特定方向发射信号（超声波或者红外线）并开始计时。信号在传播过程中如果被物体阻挡，那它就会立即反射回来。当模块接收到了来自前方反射回来的信号，计时停止并计算计时到停止的时间差。
信号在空气中的速度为c，信号的发送与接收器的接收到反馈信号之间的时间为t，那么就可以计算出模块到物体之间的的直线距离s。
具体的计算公式：s=(c*t)/2 (2-1)
声波的速度为340m/s，红外线的速度接近光速，那么不难比较，在测量的精准方面，超声波模块更胜一筹。所以最后我选择了超声波模块而放弃了红外线模块。
既然选择了超声波模块，那就要进行具体设计分析了。首先，测距仪传感器发射部分在发射超声波信号同时需要计时，所以我想到了利用单片机的定时器来进行计时。至于单片机的类型，我没有做过多的纠结，因为各种单片机的功能都相似。
本设计中，我用的是AT89S52单片机。发射超声波信号的同时，定时器从0开始计时，测距仪传感器接收部分接收超声波信号同时定时器立刻停止计时；最后要让计时器计的时间转换为距离，并且还要达到一定的精准度。这个设计中过程中，从定时器的0开始计时，端口开始判断并接收超声波信号。这样才可以把测量的时间转化为测量的距离值，又可以使测量达到所需要的精度。
经过一些思考和总结，设中我大概会用到AT89S52单片机进行计时和数据处理。至于数据的显示模块，我会用液晶而放弃数码管，因为用液晶显示器可以使电路更简便。用HC-SR04超声波测距模块进行测距这个当然不用说。各个模块的具体介绍将在后文进行描述。
2.2超声波防撞系统功能要求
1.用AT89S52实现时间记录与数据处理；
2.超声波测距模块实现测距的测量；
3.液晶显示器进行显示数据。
4.使用蜂鸣器对达到预警距离进行报警。
2.3超声波防撞系统的工作原理
本设计是主要是利用51单片机进行数据分析的。利用单片机记录超声波的发射和接收时间差再进行数据运算处理，再利用LCD液晶显示屏对数据进行显示。
当超声波模块向一个方向发出超声波信号时，51单片机计时开始。超声波在前进过程中碰到物体，立刻反射，被接收电路检测到并立刻停止计时。
超声波传播的速度大概是340m/s，根据单片机处理出来的时间差t，就能够计算出模块到物体之间的直线距离s，那么：s=(c*t)/2 ；其中，D是转换器与障碍物间的直线距离，V是波的传播速度，T为相邻发射和接收到的信号的时间差；
硬件设计的方面，利用LE AT89S52单片机，配备有一个时钟电路和一个复位电路组成单片机的最小的系统体系。利用数字电路和模拟电路构成超声波模块。由LCD显示屏显示距离，并用蜂鸣器进行报警。
超声波模块发射40khz超声波，遇到障碍物时返回超声波信号，超声波的接收部分将声波转化成微弱的电信号，而经过放大，微弱信号转化成放大的方波