【正文】 附錄二 程序 ....................................................................................................................... 16 1 一 設(shè)計(jì)要求 。 LCD1602 液晶的數(shù)據(jù)顯示 。 。 二 設(shè)計(jì)方案與論證 根據(jù)課設(shè)題目要求，確定如下方案，依靠 HCSR04 超聲波測距傳感器來獲取距離信息。通過液晶 LCD1602 顯示屏顯示出來，同時(shí)通過計(jì)算機(jī)串口接收在計(jì)算機(jī)上顯示出來，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步傳輸。 主控系統(tǒng) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該設(shè)計(jì)屬于多輸入量的復(fù)雜程序控制問題。綜合各方面問題考慮，51單片機(jī)顯現(xiàn)了巨大的優(yōu)越性 — 控制簡單，方便，快捷。 STC89C52RC 是采用 8051 核的 ISP（ In System Programming）在系統(tǒng)可編程芯片，最高工作 時(shí)鐘頻率 為 80MHz，片內(nèi)含 8K Bytes 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀 程序存儲器 ，器件兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng) 及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位 中央處理器 和 ISP Flash 存儲單元 ，具有在系統(tǒng)可編程（ ISP）特性，配合 PC 端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部，省去了購買 通用編程器 ，而且速度更快。 STC89C52RC 系列單片機(jī)是單時(shí)鐘 / 機(jī)器周期 (1T)的兼容 8051 內(nèi)核單片機(jī)，是高速 / 低功耗的新一代 8051 單片機(jī)，擁有全新的流水線 / 精簡指令集 結(jié)構(gòu) ,內(nèi)部集成MAX810 ， 有較為強(qiáng)大的控制功能及可位尋址操作功 能，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。而且體積小，程序空間大。綜合考慮，最終決定采用 STC89C52 單片機(jī)。 信息采集模塊 采用激光測距距離遠(yuǎn)，精度高，但是成本夜相應(yīng)太高。故放棄該方案。 采用 HCSR04 超聲波傳感器，將傳感器置于前側(cè)發(fā)射超聲波信號，接受超聲波信號來感知障礙物，探測距離。由單片對距離進(jìn)行判斷，然后對采集的數(shù)據(jù)加以處理。2 而且收發(fā)一體，控制簡單，精度高，價(jià)格低廉。 顯示模塊的選擇 采用字符液晶 LCD1602 顯示信息， 1602 是一款比較通用的字符液晶模塊，能顯示字符和數(shù)字等信息，且價(jià)格便宜，容易控制。 顯示模塊采用的是液晶 LCD1602。 也叫1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 1602LCD是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯 示兩行，每行 16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 此次串口采用 51單片機(jī)下載軟件的串口調(diào)試助手，設(shè)置波特率 4800，數(shù)據(jù)位為 8，停止位為 ，計(jì)算機(jī)串口就能接收到數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊清空接受區(qū)，能將接收區(qū)清空，繼續(xù)重新接收。如圖 21 所示： 圖 21 串口調(diào)試助手 3 三 總體設(shè)計(jì)及電路圖 主板總體設(shè)計(jì)框圖 該系統(tǒng)由五個(gè)部分組成：時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、驅(qū)動電路、檢測電路、轉(zhuǎn)向電路。時(shí)鐘電路和復(fù)位電路為單片機(jī)工作提供基本動力。驅(qū)動部分使小車能夠運(yùn)動起來。檢測電路對前方道路障礙情況。，其根本是對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。智能車系統(tǒng)主框圖和所需原件清單如圖 31所示： 圖 31主板設(shè)計(jì)框圖 信號檢測模塊 所用測距模塊為 HCSR04 超聲波測距模塊，通過發(fā)射超聲波和接收超聲波，利用定時(shí)器計(jì)算路程時(shí)間來實(shí)現(xiàn)對障礙的普安段。實(shí)物和引腳如圖 32 所示。工作原理的時(shí)序圖如圖 33和模擬工作圖如圖 34所示 . STC89C52 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 顯示模塊 距離檢測電路 數(shù)據(jù)傳輸部分 4 圖 32 HCSR04 實(shí)物引腳圖 .VCC 電源端 .Trig 控制端 .Echo 接收端 .GND 公共地 圖 33 超聲波時(shí)序圖 5 圖 34 模擬工作圖 ： (1)采用 IO 口 TRIG 觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號 。 (2)模塊自動發(fā)送 8 個(gè) 40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回； (3)若 有信號返回，通過 IO 口 ECHO 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間 測試距離 = （高電平時(shí)間 * 聲速（ 340M/S） /2） 。 超聲波測距模塊由單片機(jī)控制，分為發(fā)射和接受部分并由定時(shí)器進(jìn)行驅(qū)動，每隔一定的時(shí)間發(fā)射超聲波。超聲波 信號遇到障礙物反射回來被接收器接收，通過放大處理反饋到單片機(jī)進(jìn)而完成測距任務(wù)。定時(shí)器流程圖如圖 35 所示。圖 36 為超聲波發(fā)射和接收電路圖。 圖 35 定時(shí)器中斷子程序 6 圖 36 超聲波發(fā)射和接收 顯示模塊 采用字符液晶 LCD1602 顯示信息， 1602 是一款比較通用的字符液晶模塊，能顯示字符和數(shù)字等信息，且價(jià)格便宜，容易控制。引腳圖如 37 所示： 圖 37 液晶顯示電路 LCD1602 的主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :16 2個(gè)字符 7 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 : (W H)mm 引腳功能說明 LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 31所示 : 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 引腳接口說明表： 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4 腳： RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 表 31引腳接口說明 8 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極 四 元器件清單 元器件清單如表 41所示： 元件序號 型號 數(shù)量 (個(gè) ) 主要參數(shù) 1 STC89C52 1 2 LCD1602 2 4 HCSR04 1 Ω 5 12M 晶振 1 HZ 6 22pf 電容 2 F 8 10uf 電容 1 F 9 10k 排阻 8 Ω 10 USB 線 1 11 自鎖開關(guān) 六腳 1 12 DC002 電源插座 1 13 杜邦線 若干 表 41元件清單 五 元器件識別與檢測 電阻的識別與檢測 9