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1． 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述
基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统由单片机内部系统，外部测距系统，报警系统等组成，其中外部测距系统设计是该设计的主要环节。测距有多种方式，比如，激光测距，微波测距，红外线测距和超声波测距等。但是，超声波测距不失为一种简单可行的方法。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，它具有频率高，波长短，绕线现象小，特别是方向性好，能够成为射线定向传播等特点。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速，方便，计算简单，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实时的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
超声波检测技术作为无损检测技术的重要手段之一，在其发展过程中起着重要的作用，它提供了评价固体材料的微观组织及相关力学性能、检测其微观和宏观不连续性的有效通用方法。由于其信号的高频特性，超声波检测早期仅使用模拟量信号的分析，大部分检测设备仅有A扫描形式，需要通过有经验的无损检测人员对信号进行人工分析才能得出正确的结论，对检测和分析人员的要求较高，因此，人为因素对检测的结果影响较大，波形也不易记录和保存，不适宜完成自动化检测。
八十年代后期，由于计算机技术和高速器件的不断发展，使超声波信号的数字化采集和分析成为可能。目前国内也相继出现了各类数字化超声波检测设备，并已成为超声波检测的发展方向。
由于超声波的速度相对于光速要小的多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。超声波测距是一种利用声波特性，电子计数，光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。超声波测距在某些场合有着显著的优点，因为这种方法是利用计算超声波在被测物体与超声波探头之间的传输来测量距离的，因此它是一种非接触式的测量，所以它就能够在某些特定场合和环境比较恶劣的情况下使用。
超声波是一种频率超过 20kHz 的机械波。超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基本物理特性—反射、折射、干涉、衍射、散射。超声波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特点，可产生较大力量，并且在不同的媒质介面，超声波的大部分能量会反射。利用超声波检测往往比较迅速，方便，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，主要应用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：液位、井深、管道长度等场合。
超声波在介质（固体、液体、气体）中传播时，利用不同介质的不同声学特性对超声波传播的影响来探查物体和进行测量的技术称为超声检测。当超声波以脉冲形式在介质中传播时，利用反射这一性质，在金属，非金属中用来探测缺陷的位置和性质，从而对钢板、锻件、焊缝、混凝土、人造石磨等进行探伤检验；在水中，根据反射波可以探测潜水艇和鱼群，测量海底深度以及探查海底底层等；在人体中则可以协助临床诊断疾病（如肝脓肿、肿瘤、胆结石等）和探测胎儿等。利用超声连续波的共振性质，可以测量高压容器，锅炉，轮船甲板等的厚度或腐蚀程度，也可制成机械滤波器。利用超声波的衰减特性，可以研究或测量材料的物理性质。当超声波射到运动体时，利用多普勒效应，可以测量流速流量，探测心脏血管搏动等。若将超声波作为载波传送某些信号，则可制成水中电话，水中遥测仪等，以进行水中通信。利用超声波在固体，液体中传播的速度远小于电磁波这一特性，可制成超声延迟线和存储装置以及进行电视制式的转换。还可利用超声波检漏、测量液位、粘度、硬度和温度等。除此之外、声发射、声成像技术（包括声全息成像技术）的发展更大大丰富了超声检测的内容。
这些年来，随着超声波技术研究的不断深入，再加上其具有高精度，无损，非接触等优点，超声波的应用变的越来越普及。目前，已经广泛地应用在机械制造，电子冶金，航海，宇航，石油化工，交通等工业领域。此外，在材料科学，医学，生物科学等领域中也占具重要地位。国外在提高超声波测距方面做了大量研究，国内一些学者也做了相关研究。对超声波测距精度主要取决于所测的超声波传播时间和超声波在介质中的传播速度，二者中以传播时间的精度影响较大，所以大部分文献采用降低传播时间的不确定度来提高测距精度。目前，相位探测法和声谱轮廓分析法或二者结合起来的方法是主要的降低探测传输不确定度的方法。
厦门大学的某位学者研究了一种回波轮廓分析法。该方法在测距中通过两次探测求取回波包络曲线来得到回波的起点，通过这样处理后超声波传播时间的精度得到了很大的提高。意大利的Carullo等人介绍了一种自适应系统，采用特殊的发射波形来获得好的回波包络，同时采用对环境噪声进行估测，设置一定的回波开平电路，且采用自动增益的控制放大器，通过这些措施来提高超声波的探测精度。另外，也有大量的文献研究采用数字信号处理技术和小波变换理论来提高传输时间的精度。这些处理方法都取得了较好的效果。
目前国内外在超声波检测领域都向着数字化方向发展，数字式超声波检测仪器的发展速度很快。国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。国际上对超声波检测数字化技术的研究非常重视，国外生产类似产品和研究的公司有美国的泛美（PANAMETRICS）公司、METEC公司，加拿大的R/D TECH公司，德国的K-K公司、法国的SOFRATEST公司和西班牙的TECNATOM公司等等，上述这些公司生产的超声波检测采集、分析和成像处理系统的技术水平较高，在世界上处于领先水平。
2． 设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法
该设计所要解决的问题可以分为如下几个部分：
第一， 掌握AT89C51单片机的基础知识和超声波测距的相关知识，分析通过AT89C51单片机实现测距的原理。
第二， 系统硬件电路的设计（包括接收部分和发送部分硬件电路的设计以及显示电路接口，报警电路接口的设计。）
第三， 系统软件设计。整个软件采用模块化设计，由主程序，预置子程序，发送子程序，接收子程序，显示子程序等模块组成。
第四， 超声波发生器的选择。通过多种超声波发生器的比较，选出最适合该系统的超声波发生器。
第五， 通过查阅相关资料，分析影响超声波测距精度的因素，提高整个系统的精度，减少误差
拟才用的方法有方案比较，总结归纳，实验演示等。
3．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路
由于本人对超声波传感器不够熟悉，所以必须查阅大量相关资料，了解它的特点。整个系统的核心是硬件电路和软件电路，所以关键的问题是解决系统硬件和软件的设计。
在熟悉各种超声波测距方面相关知识后，以AT89C51单片机为核心，设计发送电路，接收电路，显示电路，控制主程序，中断子程序等。对比各种发送，接收电路，选择出最好的方案。考虑各种因素对系统稳定性的影响，尽量提高系统的稳定性。
4．完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法
本次设计需查阅大量资料，所以要配备电脑上网。同时，要求购买相关实验设备（如模型小车，超声波探头，单片机开发装置，报警装置等）。
根据以上要求，要在设计初期上网查阅资料，在设计后期要去相关场所调研，购买经济实惠的实验设备，力求在有限的工作条件下，做出较好的设计。
