一、设计要求

1.设计一个以 51 单片机为核心的超声波倒车雷达系统；

2.超声波测量范围在 2cm~4m，测量精度 3mm；

3.扩展 DS18B20 温度测量模块，读取环境温度和补偿超声波测距声速；

4.超声波模块测量距离和温度数据通过 LCD1602 液晶显示；

5.完成按键设计，用户可通过按键设置倒车预警距离，并在 LCD1602 上显示；

6.设置报警功能，当测量距离低于预警值时，蜂鸣器鸣叫提醒驾驶员注意；

二、系统概述

本课题以 AT89C51 单片机为核心设计一种超声波倒车雷达系统，同时兼顾车内温度测量。

系统由 AT89C51 控制器、HC-SR04 超声波模块、DS18B20 温度测量模块、声音报警电路和 LCD1602 显示电路组成。

汽车行进时，LCD 显示车内温度以及设定的倒车预警值；倒车时，启动超声波测距，回传的声波数据经 AT89C51 单片机处理后显示到 LCD 上，如果距离小于设定值，报警电路发出鸣叫声，提醒司机注意车距。

同时，DS18B20 采集到的温度值也用于超声波测距的温度补偿，来提供测距的精度。

三、proteus 仿真电路

原理图

四、仿真结果分析

首先，需要注意的是：查阅 HC-SR04 说明书，可知在实际应用中，其最远射程为 4m；由于仿真为电脑模拟，与实物结果有一些差距。

本仿真中超声波模块最远射程为 2.92M，按照仿真图或原理图做出的实物（洞洞板），超声波最大测量距离是可以达到 4m 的。

打开 Proteus 仿真文件，文件后缀名为 DSN。双击单片机，加载 csbcj1602.hex 文件（位于 C 程序文件夹中），运行仿真，结果如下。

LCD 显示超声波测量距离为 1.57m，环境温度为 17℃，倒车预警距离为 0.40m，驾驶员可以继续倒车。

点击 DS18B20 温度传感器模块的上、下红色箭头，模拟温度值的变化；调节 HC-SR04 超声波模块下的滑动变阻器 RV1（左右两个箭头），模拟倒车过程中距离的改变。设计咨询，作者 QQ：2327603104.

例如，我们模拟倒车过程中某一刻超声波测量距离为 0.97m，调节环境温度为 23.8℃。

通过“功能”键和“调整”键，可以设置倒车预警距离。按下“功能”键，预警值个位闪烁，进入设置状态，通过“调整”键设置个位数值（数字 0-5 循环），个位数设置完成后，再次按下“功能”键，进入预警值小数点后一位数字的设置（0-9 循环），依次类推。

当 3 位数都设置好后，按下“功能”键，退出预警值的设置。例如，我们设置预警值为 0.35m，如图所示。

当超声波测量距离低于预警值时，蜂鸣器报警，提示驾驶员注意；反之，蜂鸣器关闭。