基于at89c2051汽車防撞警報器的設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-07 22:58 本頁面
【正文】 放大器宜選用有足夠增益和較低噪聲的寬帶放大器，以保持脈沖信號尤其是前沿不發(fā)生畸變，提高測距的精度測速電路由傳感器、脈沖放大器、整形器、CC7555時基信號電路、選通門組成?；魻柤蓚鞲衅鲗④囕嗈D(zhuǎn)速信號變成脈沖信號輸出，經(jīng)放大、整形電路后送入選通門，由CC7555時基電路產(chǎn)生的單位時基信號控制選通門的開與閉，以控制轉(zhuǎn)速信號在單位時間內(nèi)通過選通門，送入單片機AT89C2051的P3．5引腳，控制T1計數(shù)器計數(shù)，實現(xiàn)了在單位時間內(nèi)的計數(shù)?！ 缶娐酚蒀C7555電路和揚聲器組成。AT89C2051的P1．6控制CC7555電路根據(jù)測量結(jié)果，產(chǎn)生一定頻率的信號驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警聲。在揚聲器發(fā)出報警聲時，時基電路CC7555處于暫穩(wěn)態(tài)，此時電源向電容充電，從而使CC7555結(jié)束暫穩(wěn)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，輸出低電平，使揚聲器停止發(fā)出報警聲，直到下一次測距結(jié)束產(chǎn)生新的報警聲?！ ED顯示電路由數(shù)碼管和驅(qū)動電路組成。用兩個數(shù)碼管顯示距離，數(shù)碼管采用靜態(tài)顯示，由芯片MCS14495驅(qū)動顯示，P1．P1．5分別作為驅(qū)動芯片MCS14495的鎖存信號，用于控制產(chǎn)生的BCD（BinaryCode Decimal，二進制編碼表示的十進制數(shù)）碼是顯示高位還是低位。控制器AT89C2051主要完成程序的執(zhí)行、數(shù)據(jù)的處理和對外部電路的實時控制。內(nèi)部定時器T0工作在定時方式，T0在超聲波發(fā)射時開始計數(shù)，當(dāng)P3．2引腳收到回波后，停止計數(shù)，T0所計時間即為超聲波往返傳輸時間，單片機對該數(shù)據(jù)進行處理，即可測出距離。內(nèi)部定時器T1工作在計數(shù)方式，由P3．5引腳輸入的脈沖信號控制T1計數(shù)，由T1所計數(shù)值確定汽車的轉(zhuǎn)速。單片機根據(jù)所測距離和車速進行比較，判斷是否驅(qū)動報警電路報警，如設(shè)定：當(dāng)車速小于等于30km／s時，安全距離應(yīng)大于等于1m；當(dāng)車速小于等于80km／s時，安全距離應(yīng)大于等于2m；當(dāng)車速大于80km／s時，安全距離應(yīng)大于等于5m。采用51系列單片機中的簡易型產(chǎn)品AT89C2051作為中央處理器，選用專用配對的超聲波組件，進行超聲波信號與電信號的相互轉(zhuǎn)換，利用超聲波傳感器的選頻特性，對接收到的超聲波信號進行幅值判斷，從而達到不同距離的選擇與報警的目的。其具體操作步驟為：接上電源，紅色電源指示燈點亮，同時數(shù)碼管顯示0，此時系統(tǒng)不發(fā)送超聲波信號。 按動距離選擇按鍵，蜂鳴器鳴叫，同時數(shù)碼管顯示0到3這幾個數(shù)字，當(dāng)顯示3檔時，設(shè)計與調(diào)試時設(shè)定的距離分別表示60厘米、50厘米、40厘米，只要有物體靠近探測器，就會發(fā)出嘟、嘟、嘟的報警聲。 圖（6） 汽車倒車防撞告警器 由專用倒車防撞集成電路LM1812組裝成超聲波防撞告警器。電路由40KHz的超聲波振蕩器、超聲波接收、控制和報警電路組成。高阻抗的超聲波發(fā)射頭MA40ELS和40KHZ的輸出諧振回路并接。接收傳感頭采用與發(fā)射頭MA40ELS相配套的MA40ELH,其接收放大用的諧振回路與發(fā)射回路一樣，諧振在40KHZ。由IC2（NE555）組成的控警聲光電路發(fā)出的是斷續(xù)的報警聲，同時發(fā)光二極管LED發(fā)出可見的閃爍光，進行同步閃爍。該報警器的超聲波發(fā)射頭和接收頭并排安裝在汽車尾部。電路部分安裝與駕駛室內(nèi)。使用大約5M的帶屏蔽電纜連接以防止外界的干擾，該超聲波倒車防撞距離為3M左右，報警靈敏度可由RP2進行調(diào)節(jié)。： 汽車倒車防撞報警器的組成：汽車倒車防撞報警器主要由超聲波發(fā)生器、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、信號放大電路、直流控制電路、中央處理單元、數(shù)字顯示電路、報警電路和距離選擇電路等部分組成。發(fā)射電路發(fā)送超聲波信號，當(dāng)?shù)纳涞男盘柋晃矬w擋住時，反射回來的信號經(jīng)接收器接收，進行兩級放大后，再經(jīng)倍壓整流，形成一個直流控制電壓，當(dāng)這個電壓值大于設(shè)定值時，表示物體離汽車的距離已小于設(shè)定距離，比較器輸出低電平信號，系統(tǒng)據(jù)此判斷出達到報警距離，驅(qū)動蜂鳴器進行報警。6 軟件設(shè)計本裝置的控制軟件要完成系統(tǒng)的初始化，控制觸發(fā)脈沖信號的發(fā)射與接收，根據(jù)定時時間計算障礙物的距離，根據(jù)計數(shù)頻率計算汽車車速，判斷所測距離是否在車速所對應(yīng)的安全范圍內(nèi)，并根據(jù)計算和判斷結(jié)果產(chǎn)生BCD碼和相應(yīng)頻率的脈沖信號，以驅(qū)動顯示電路和發(fā)聲電路。實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的主流程圖如下圖 圖（7） 主程序流程圖： 對于本系統(tǒng)的設(shè)計，其難點在于40KHz信號的產(chǎn)生。由于超聲波傳感器的中心工作頻率為40KHz，當(dāng)偏離這個頻率時，其接收器的靈敏度將明顯降低，具體可以從超聲波傳器的特性曲線中得知。當(dāng)發(fā)送40KHz的頻率時，接收到的信號最強，因此距離也就最大，而當(dāng)偏離時，探測距離也將縮短，這一點是本設(shè)計總的設(shè)計思路。對于產(chǎn)生40KHz的驅(qū)動信號，方法有多種，可以選用電感、電容振蕩元件來完成驅(qū)動信號的發(fā)生器，但是其頻率穩(wěn)定性較差，不容易調(diào)準，因此制作成功的可能性相對較小。本設(shè)計中，選用了單片機作為信號的發(fā)生電路，由于采用了頻率穩(wěn)定性好的晶振作為系統(tǒng)的時鐘，因此有極高的穩(wěn)定性，由此產(chǎn)生的驅(qū)動信號也較為穩(wěn)定，當(dāng)編制不同的程序時，可以得到不同的頻率輸出。 電路中以接收到的信號強度值作為障礙物的判斷依據(jù)，因此對起控點的選擇也是本設(shè)計制作成功非常關(guān)鍵性的一部分。由于反射回來的超聲波信號的強弱與環(huán)境因素有關(guān)，因此在調(diào)試時必須非常細心，注意收集在改變距離時，實際的直流控制電壓的大小，合理地選擇好電壓比較環(huán)節(jié)的起控點，從而達到距離小于設(shè)定值時的報警。 本設(shè)計的原理圖中所標(biāo)為我們實際調(diào)試好的參數(shù)，但由于電子元件都有一定的誤差值，同時由于三極管的直流放大倍數(shù)也存在差異，因此實物制作中的調(diào)試非常重要。軟件編程如下：VOUT EQU 。 紅外脈沖輸出端口中斷入口程序ORG 0000H LJMP STARTORG 0010H 主 程 序 START: MOV SP,4FHMOV R0,40H 。40H43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元（40H為最高位） MOV R7,0BHLOOP1: MOV @R0,00HINC R0DJNZ R7,LOOP1MOV 20H,00H MOV TMOD,11H 。T1為 T0為16位定時器 MOV TH0,00H 。65毫秒初值 MOV TL0,00HMOV TH1,00H MOV TL1,00H MOV P0,0FFHMOV P1,0FFH MOV P2,0FFH MOV P3,0FFH MOV R4,04H 。超聲波肪沖個數(shù)控制（為賦值的一半）SETB PX0 SETB ET0SETB EASETB TR0 。開啟計數(shù)器 LOOP4:JBC TF0,DONE SJMP LOOP4DONE: MOV TL0 ,0B0HMOV TH0, 03CHCJNE R7, 30H LOOP5RETLOOP5 :JC R7, WORDCJNE R7,80H, LOOP6RETLOOP6: JC R7,PHILIPMOV TMOD,20HMOV TH1,0FH MOV TL1,0CH SETB ET1SETB TR1 。開啟測距定時器 MOV A, P1MOV R1,ACJNE R1,05H BLOCKRETBLOCK:JC R1, PTFO1LJMP DISPLAYPTFO1: BAOJINGPHILIP: MOV TMOD,20H MOV TH1,0FH MOV TL1,0CH SETB ET1160
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