张 莹， 张 进， 刘天飞

（徐州建筑职业技术学院信息与电子工程学院，江苏 徐州221116）

0 引言

随着中国汽车数量的不断增多，道路拥堵，交通事故频发，给人们生活带了诸多不便，安全成为了第一要素，汽车防撞系统的设计和需求也迫在眉睫。因此，设计了一种利用超声波测距，通过单片机实现的倒车防撞报警系统，主要考虑它的设计简单，易于操作。

1 超声波测距原理

超声波是指频率高于 20 kHz的机械波。而倒车时，为了防止撞上障碍物，需要测量障碍物到车之间的距离，这就需要使用超声波传感器。超声波传感器又称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器包括超声波发送器和超声波接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换成振动发射超声波;而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的原理一般采用渡越时间法 (TOF,time of flight)[1]。超声波发射传感器向某一方向发射超声波，在发射同时开始计时，超声波在空气中传播，传播的途中碰到障碍物就立刻返回来，超声波接收器接收到反射回来的波就立即停止计时，计算出超声波从发射到遇到障碍物返回时所用的时间t，常温下超声波在空气中的传播速度为V=340 m/s，根据公式 S=V×t/2，就可以计算出障碍物到超声波传感器之间的距离。

2 系统总体电路

单片机 AT89C51编写程序产生方波，通过 P1.0 口输出40 kHz的脉冲信号，经超声波发射电路中CD4069放大后驱动超声波发射探头UCM40T，产生超声波。……