设计说明书部分资料如下
设计摘要：
随着汽车行业的迅速发展，车辆的安全性问题日益受到关注。倒车过程中的碰撞事故时有发生，为了提高倒车的安全性，基于单片机的红外倒车雷达测距系统应运而生。 本设计以单片机为核心控制单元，结合红外传感器技术，实现对车辆后方障碍物距离的准确测量。系统主要由红外发射模块、红外接收模块、信号处理模块、显示模块和报警模块组成。 红外发射模块发射特定频率的红外信号，当信号遇到障碍物后被反射回来，由红外接收模块接收。接收模块将接收到的红外信号转换为电信号，并传输给信号处理模块。信号处理模块对电信号进行放大、滤波和整形等处理，以提高信号的质量和稳定性。 单片机作为系统的控制核心，负责对处理后的信号进行分析和计算，得出障碍物与车辆之间的距离。通过编程实现对不同距离范围的判断，并根据判断结果控制显示模块和报警模块的工作。显示模块采用液晶显示屏，实时显示障碍物与车辆的距离数值，方便驾驶员直观地了解倒车情况。报警模块在距离小于安全阈值时发出声光报警信号，提醒驾驶员及时采取制动措施，避免碰撞事故的发生。 在硬件设计方面，合理选择红外传感器的型号和参数，确保其具有较高的灵敏度和稳定性。对电路进行优化设计，降低噪声干扰，提高系统的可靠性。在软件设计方面，采用高效的算法进行信号处理和距离计算，提高系统的响应速度和测量精度。同时，为了提高系统的稳定性和抗干扰能力，采取了一系列的软件和硬件抗干扰措施。 经过实际测试，本系统能够准确地测量车辆后方障碍物的距离，并在距离小于安全阈值时及时发出报警信号。具有测量精度高、响应速度快、稳定性好等优点，能够有效地提高倒车的安全性，为驾驶员提供可靠的辅助。总之，基于单片机的红外倒车雷达测距系统为汽车倒车安全提供了一种有效的解决方案，具有广阔的应用前景。
关键词：单片机；语音识别；人机交互；红外测距；OLED12864
字数：11000+
目录：
设计说明书
合肥特纳斯科技有限公司
摘 要
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 智能语音识别模块SU-03T
3.6 VL53L0X红外激光测距
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主机主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2信息显示
5.3 阈值设置
5.4 报警测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 信息显示
6.3 阈值设置
6.4 语音串口测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
一、选题背景 随着汽车工业的飞速发展和人们生活水平的不断提高，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。然而，在汽车的使用过程中，倒车安全问题一直备受关注。由于汽车的后视视野存在一定的局限性，驾驶员在倒车时往往难以准确判断车辆后方的障碍物距离，容易引发碰撞事故。 为了解决这一问题，各种倒车辅助技术应运而生。其中，倒车雷达作为一种常见的倒车辅助设备，得到了广泛的应用。传统的倒车雷达主要采用超声波技术进行测距，但超声波倒车雷达存在一些不足之处，如测量精度受环境温度影响较大、容易受到干扰等。而红外技术具有测量精度高、响应速度快、不受环境温度影响等优点，因此，基于单片机的红外倒车雷达测距系统成为了当前倒车辅助技术研究的一个重要方向。 此外，随着单片机技术的不断发展和成熟，其在汽车电子领域的应用也越来越广泛。单片机具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，可以实现对各种传感器信号的采集、处理和控制。将单片机与红外传感器技术相结合，设计开发一种新型的倒车雷达测距系统，具有重要的现实意义。 二、实际意义 1. 提高倒车安全性 基于单片机的红外倒车雷达测距系统可以实时监测车辆后方的障碍物距离，并通过声音、图像等方式向驾驶员提供准确的倒车信息。当车辆与障碍物的距离小于安全距离时，系统会及时发出报警信号，提醒驾驶员采取制动措施，从而有效地避免碰撞事故的发生，提高倒车安全性。 2. 方便驾驶员操作 该系统可以为驾驶员提供直观、准确的倒车信息，使驾驶员在倒车过程中无需频繁回头观察后方情况，从而减轻了驾驶员的操作负担，提高了驾驶的舒适性和便利性。 3. 促进汽车电子技术的发展 基于单片机的红外倒车雷达测距系统的设计与开发，涉及到单片机技术、红外传感器技术、信号处理技术等多个领域的知识。通过对该系统的研究和开发，可以促进这些领域的技术创新和发展，推动汽车电子技术的不断进步。 4. 具有广阔的市场前景 随着人们对汽车安全性和舒适性的要求不断提高，倒车雷达作为一种重要的倒车辅助设备，市场需求也在不断增长。基于单片机的红外倒车雷达测距系统具有测量精度高、响应速度快、稳定性好等优点，具有广阔的市场前景和应用价值。
1.2 国内外研究现状
一、国外研究现状
在国外，汽车倒车辅助系统的研究起步较早。随着红外技术和单片机技术的不断发展，基于单片机的红外倒车雷达测距系统也得到了广泛的研究和应用。
许多发达国家的汽车制造商在高端车型上普遍配备了先进的倒车雷达系统。这些系统通常采用高精度的红外传感器和高性能的单片机，能够实现对车辆后方障碍物的精确测距和实时监测。同时，它们还具备智能化的功能，如自动识别障碍物类型、预测碰撞风险等。
此外，国外的科研机构也在不断探索新的倒车雷达技术。例如，一些研究人员正在研究利用激光雷达和毫米波雷达等先进技术来提高倒车雷达的测量精度和可靠性。同时，他们还在研究如何将倒车雷达与其他汽车电子系统进行集成，实现更加智能化的驾驶辅助功能。
二、国内研究现状
在国内，随着汽车工业的快速发展和人们对汽车安全性的重视，倒车雷达市场需求不断增长。近年来，国内许多企业和科研机构也开始加大对基于单片机的红外倒车雷达测距系统的研究和开发力度。
目前，国内市场上已经出现了一些性能较好的倒车雷达产品。这些产品大多采用国产的红外传感器和单片机，具有价格低廉、性能稳定等优点。但是，与国外先进产品相比，国内的倒车雷达在测量精度、可靠性和智能化程度等方面还存在一定的差距。
在科研方面，国内的一些高校和科研机构也在积极开展相关研究。他们主要集中在提高红外传感器的性能、优化信号处理算法、提高系统的抗干扰能力等方面。同时，也有一些研究人员在探索将倒车雷达与其他汽车电子系统进行融合，如与车载导航系统、自动驾驶系统等进行集成，以实现更加智能化的汽车驾驶辅助功能。
三、总结
综上所述，基于单片机的红外倒车雷达测距系统在国内外都得到了广泛的研究和应用。国外在技术水平和产品性能方面处于领先地位，但国内也在不断努力追赶。随着技术的不断进步和市场需求的不断增长，相信未来基于单片机的红外倒车雷达测距系统将会朝着更加智能化、高精度、高可靠性的方向发展。
1.3 课题主要内容
针对倒车交通事故频发现象，合理利用所学知识，设计一套能有效避免倒车事故发生的系统。
要求利用单片机为主体，当车辆在倒车过程中，车辆发射红外线然后碰到障碍物接收回来红外信号，通过发射装置与接收装置以及物体的已知距离和角度，利用三角函数计算出汽车与障碍物之间的距离，并在屏幕上显示出来，
当障碍物达到警戒距离时，蜂鸣器会发出警报，来提醒车主注意安全。
1.红外测距功能：当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接收到，再根据红外线从发出到被接收到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离；
2.显示功能：LCD显示距离，来提醒驾驶员倒车安全距离；
3.显示报警功能：显示报警电路由显示电路和报警电路两部分组成，主要实现在紧急情况下的显示报警功能，以提示驾驶员。
4.按键功能：可提前设置安全距离等阈值。
5.软件部分需要完成所有系统的设计，给未来加入的功能模块做预留。
6.结合硬件选型独立完成所有代码以及代码对应流程图的编写
本设计是基于STM32的红外倒车雷达测距系统，主要实现以下功能：
1.可通过红外测距模块测量距离
2.可通过按键设置安全距离
3.实时距离小于安全距离蜂鸣器报警并且语音提醒
