摘  要
近年来，随着电子计算机、无线通信、人工智能控制等技术的不断发展，各种智能自动化设备已经进入了生产和生活的各个领域之中。在汽车制造工业中，为了提高汽车的安全性能，各种新技术不断地被应用于实际之中，如防抱死刹车技术（ABS）,防侧滑技术(ASR),只能多方位安全气囊技术等都已成功地安装在各种档次的汽车之上.与之相比,汽车倒车时安全保障设备的发展却略显缓慢,目前声音提示技术仍是使用较广泛的方法.驾驶员则主要是通过观后镜来获得到车距离因此,人们亟需一种低成本，高智能倒车安全装置，本论文设计了基于单片机的低功耗超声波车距报警系统。
本设计以MSP430F449超低功耗单片机为核心，超声波传感器为测量元件，报警灯和车距显示屏为输出设备构造汽车倒车时车距的实时监测系统。论文中介绍了MSP430F449单片机的结构特点，超声波传感器的发送和接收电路的基本原理，给出了系统的设计框图和硬件原理图，详细介绍了系统的工作过程，提出了软件的设计思路，最后在IAR仿真平台上完成了仿真试验，验证了设计的可行性。

关键词：超声波传感器；MSP430F449；车距报警
 
ABSTRACT
In recent years, along with technical and so on electronic accounting machine, wireless correspondence, artificial intelligence control unceasing development, each kind of intelligence automatic equipment already entered the production and in life each domain. In automobile manufacture industry, in order to enhance the automobile the security performance, each kind of new technology is applied unceasingly in  actual, like guards against hugs dies the braking technology (ABS),Guards against sideslips the technology(ASR),the multi- positions security aerocyst technology and so on all successfully install in above each kind of scale automobile. Compares with it, automobile back-draft safety control equipment development reveals actually slowly, at present the sound prompt technology was still widespread method. The pilot then mainly obtains distance through the view back mirror to the vehicle .The people need one kind of low cost urgently, the high intelligent back-draft safety device. The present paper has designed based on monolithic integrated circuit low power ultrasonic wave distance between vehicles alarm system.
This design by MSP430F449 ultra low power loss monolithic integrated circuit is the core, the ultrasonic sensor is the measuring element, the warning light and the distance between vehicles display monitor for the output unit structure automobile back-draft between vehicles real-time monitor system. The paper introduces MSP430F449 monolithic integrated circuit unique feature, the ultrasonic sensor transmission and the accepting circuit basic principle, it has produced the system design diagram and the hardware schematic diagram, in detail introduced the system work process, proposed the software design mentality. Finally in IAR simulation platform has completed the simulation experiment, has confirmed the design feasibility.
Key word： ultrasonic sensor； MSP430F449； the distance alarm system

目录
摘  要 1
ABSTRACT 2
第一章 绪论 6
1.1 超声波传感器概述 6
1.2 报警系统概述 7
1.2.1报警系统工作特点 7
1.2.2 报警系统工作原理 7
1.3 课题介绍 7
1.4论文结构 8
第二章 超声波报警系统 9
2.1超声波测距原理 9
2.1.1声波及超声波介绍 9
2.1.2 超声波的特性 11
2.1.3 测距原理 12
2.2 MSP 430单片机 12
2.2.1 MSP430系列单片机的特点 12
2.2.2 MSP430的内部结构 14
2.2.3 MSP430F449 单片机 16
2.3基于MSP430的超声波车距检测系统 17
2.3.1 超声波发射原理 19
2.3.2超声波接收原理 22
2.4 车距报警 29
2.5 车距显示 30
第三章 系统硬件原理及实现 32
3.1超声波传感器 32
3.1.1超声波传感器的构成 32
3.1.2 超声波报警系统 34
3.2 数据传输电路 41
3.3 输出电路 43
3.3.1 报警电路 43
3.3.2 液晶输出电路 44
第四章 系统软件设计 45
4.1 编程的步骤、方法 45
4.2程序设计 46
4.3编程的方法和技巧 47
4.4 系统软件设计 49
4.4.1主控制程序： 49
4.5 仿真实验 50

第一章 绪论
随着社会的发展，汽车数量不断增加，人们对汽车操作的便捷性要求越加挑剔。汽车倒车时的不便也逐渐成为汽车制造行业所重视的问题。
在执行倒车操作时，驾驶员通常是手握方向盘，一面倒车，一面回头了望或由车下人员手势指挥来实施倒车，既不方便，亦欠安全。人们希望有种装置能够实现汽车“后视”功能，在倒车时提示人们汽车后方是否有障碍物以及障碍物与汽车的距离等。随着电子技术的发展，一些成本低廉、可以测距的新式传感器逐渐被研制出来。
1.1 超声波传感器概述
超声波传感器是当前首选的一种传感器，它通过测量超声波的传播时间实现测距的目的。将其应用于倒车信息系统，驾驶员可以借助它方便地完成对倒车的最佳操纵。本系统就是利用超声波传感器探测本车与后面车的距离，如果不在安全距离范围内，系统将启动报警装置，提醒驾驶员注意安全。在汽车倒车时可以实时显示出汽车与障碍物之间距离，从而较早的避开障碍物。超声波传感器可准确无误地探测到车身后微小的障碍物，成功地解决汽车驾驶员借助反光镜、后玻璃窗凭经验倒车时由于存在死角，稍有不慎就会造成危险的问题，尤其是加长型装载车辆倒车更是如此。另外，还可作超声波测距仪使用。
超声测距是一种非接触式的检测方式。与其它方法相比，如电磁的或光学的方法，它不受光线、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此在液位测量、机械手控制、车辆自动导航、物体识别等方面有广泛应用。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辨力，因而其准确度也较其它方法为高；而且超声波传感器具有结构简单、体积小、信号处理可*等特点。
车距监测与倒车报警安全系统是由超声波传感器，CPU、放大电路、LED显示接口电路、报警电路组成。
1.2 报警系统概述