基于 STM32 的倒车雷达影像系统设计与制作开题报告 一、选题背景 在这个高速发展的时代，各式各样的交通工具已经成为人们出行不可缺少的 一部分。汽车，生活中随处可见，川流不息的马路上各式各样的车辆竞相涌流, 它给我们带来便利的同时，也引发了-些严重的交通事故，尽管驾驶员具有高超 的驾驶技术，但是在泊车或者停车时都会存在视觉盲区，就是因为视野受到限制 的原因，常常会发生一些小磕小碰、没有必要发生的意外事故，人们也越来越担 心驾驶汽车的安全问题。 二、课题研究的意义 为了避免和解决这些不必要的意外事故以及麻烦，汽车倒车提示预警显得尤 为重要，于是汽车倒车雷达装置孕育而生。目前，在大多数中高档次的私家车中 都配备有可视化倒车雷达装置，但存在一些低档次的车辆中出于对价格的考虑， 目前还不具备配备可视化倒车雷达装置的能力。所以他们就很适合本文设计的价 格低廉的可视化倒车雷达。 三、国内外研究现状 倒车雷达的快速发展始于 21 世纪初，经过几年的时间，随着技术发展和用 户需求的变化，倒车雷达在几年的时间里大致经过了六代的演变。 第一代:倒车时通过喇叭提醒。 “倒车请注意”这种声音只要司机挂上倒档， 它就会响起，提醒周围的人注意，不能算真正的倒车雷达，基本上属于淘汰产品。 第二代:采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。倒车时，如果车后 1.8M~1.5M 处 有障碍物，蜂鸣器就会开始工作。但不能确定障碍物距离，对驾驶员帮助不大。 第三代:数码波段显示具体距离或者距离范围。第三代产品把数码和波段组 合在一起，比较实用，但安装在车内影响美观。 第四代:液晶屏动态显示。只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及 车辆周围障碍物的距离，不过 LCD 外观虽精巧，但灵敏度较高，抗干扰能力不强， 所以误报也较多。 

第五代:魔幻镜倒车雷达。采用了最新仿生超声雷达技术,配以高速电脑控制， 可全天候准确地测知 2M 以内的障碍物，并以不同等级的声音提示和直观的显示 提醒驾驶员。 第六代:专为高档轿车生产，在第五代的基础上新增了很多功能:外观上看, 比第五代产品更为精致典雅，功能上看，它除了具备第五代产品的所有功能之外， 还整合了高档轿车具备的影音系统。 四. 拟研究与解决的问题及重难点： 4.1 主要研究问题 1)超声自动测距系统的原理分析与设计超声波发射与接收的原理，超声波发 射与接收的外围电路以及外围电路与单片机的接口处理。 2)超声波的发射与接收电路调试与装配在确定正式电路之前必须对超声波 的发射与接收系统进行调试，并不断的改进，找出误差的所在，确定最优方案， 最后进行硬件装配。 3)距离测量与报警单片机对超声波接收端的接收的数据进行处理，并转换成 距离进行显示。并可以设定安全距离，当测量得的距离低于安全距离时进行报警。 4)通过摄像头获取车辆后方信息再通过 lcd 屏幕动态实时显示出来。 4.2 重点与难点 (1) 超声波传播的速度不恒定超声波在介质中的传播速度随周围环境的变 化而变化，其中温度的影响最为明显。常温下，超声波的传播速度为 340m/s， 温度每升高 1℃，声速增加约为 0.6m/s。 (2) 回波信号幅值随传播距离增大呈指数规律衰减回波信号幅值随传播距 离增大呈指数规律衰减，使得接收传感器接收到的回波信号随着测量距离的增大 而大幅减小，给回波前沿的准确定位带来困难，造成测量精度降低。 (3) 盲区发射超声波时，超声波换能器在驱动脉冲结束后，会由于惯性继续 振动，产生余振。余振期间，由于无法区分回波信号与余振信号，因此必须等余 振停止或衰减到足够小后，才能允许接收传感器接受信号。这段时间由于无法检 测超声波传播距离，从而出现盲区。 （4）超声波测距传感器只能测到与车身平行的直线距离，无法覆盖性的测 

量车辆后方的完整区域。 五、拟采用研究的方法 5.1 系统设计 本系统可以通过车后方的摄像头在 lcd 屏幕上可以看到车后方的实时情况， 通过超声波模块测量系统到障碍物之间的距离，并且可以设置下限报警距离，为 了提高系统的可用性及安全性，本系统增加了人体红外传感器，来测量车后方特 定范围内的人或动物，若距离低于设置的报警值则通过蜂鸣器发声报警提醒用户 超出允许范围。 5.2 硬件设计 单片机：我采用了 STM32 F103VET6 [Cortex-M3]开发板，其系统包括了 晶振、复位电路、烧制程序口、等功能，可外扩 W5500 以太网、MP3、摄像头模 块（30w 像素），支持更好的 SD 卡及液晶屏控制方式。避免了焊接的麻烦，能更 好、更精确的实施测试。 lcd 屏幕：采用电阻触摸屏的方式，可以更好的实现人机交互的作用。 超声波模块：采用现成的ＨＣ－ＳＲ０４超声波模块，该模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 3mm。模块包括超声波 发射器、接收器与控制电路。 热体红外传感器：采用现成的 HC-SR501 模块，主要是由一种高热电系数的 材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为 2*1mm 的探测元件。 在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以 抑制由于自身温度升高而产生的干扰。 摄像头模块：采用 ov7725 摄像头 30w 像素。 六、研究的总体安排与进度 （一）启动阶段（2020 年 5 月 28 日到 2020 年 6 月 4 日）1、确定课程设计 选题：2020 年 6 月 2 日前；2、查询整理相关资料：2020 年 6 月 4 日前。 （二）开题阶段（2020 年 6 月 4 日到 2020 年 6 月 9 日）1、项目总体设计： 2020 年 6 月 6 日前；2、相关模块与设备的准备：2020 年 6 月 9 日前。 （三）实施阶段（2020 年 6 月 9 日到 2020 年 6 月 13 日）1、进行系统流程 

设计：2020 年 6 月 10 日前；2、软件设计和硬件调试：2020 年 6 月 12 日前；3、 完成论文的撰写：2020 年 6 月 13 日前。 七、参考文献 [1] 申 涛 . 多 功 能 车 倒 车 影 像 应 用 关 键 技 术 [J]. 煤 炭 与 化 工,2020,43(03):73-74+77. [2] 单 新 平 , 蒋 云 峰 , 刘 宗 健 . 基 于 超 声 波 倒 车 雷 达 的 研 究 [J]. 汽 车 电 器,2019(07):20-22. [3]易运远,范外琴,刘宗健.超声倒车波雷达反应速度影响因素研究[J].时代汽 车,2019(07):144-145. [4] 郭 海 丽 . 基 于 STM32 的 倒 车 雷 达 系 统 研 究 与 实 现 [J]. 内 燃 机 与 配 件,2019(02):205-207. [5]潘康福. 基于超声波测距的倒车防撞报警系统研究[D].南京邮电大学,2018. [6]王秋颖. 基于超声波的汽车倒车雷达系统研究[D].天津大学,2018.