【正文】 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文 （設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 ：以 STC89C52 單片機為控制核心的超聲波倒車雷達系統(tǒng)進行設(shè)計。硬件部分包括單片機最小系統(tǒng)、超聲波模塊、顯示模塊、語音模塊和按鍵模塊五個部分。軟硬件聯(lián)調(diào)成功后，實現(xiàn)了超聲波模塊發(fā)射和接收脈沖，將計算出的距離顯示在顯示器上，喇叭播報距離。 LCD1602 display with distance, and pared with alarm。 Single chip microputer。因此，倒車雷達系統(tǒng)就出現(xiàn)了。系統(tǒng)需要用到以下四種技術(shù)： a、單片機： STC89C52 單片機體積小、結(jié)構(gòu)簡單、功能強大，在生活中得到了廣泛的應(yīng)用，符合倒車雷達系統(tǒng)的要求； b、超聲波測距：超聲波指向性強、能夠測量較遠的距離、能夠適應(yīng)較為復(fù)雜的環(huán)境、應(yīng)用級別較高； c、顯示：用 LCD1602 來顯示測得的距離； d、語音播報：用 YF017 語音芯片和喇叭組成來播報距離，并在達到危險距離時，發(fā)出報警聲 。在顯示器上顯示距離，通過喇叭播報距離，并當距離達到危險值時，發(fā) 出報警聲。聲波幅值檢測法對環(huán)境的要求較高，使用起來難度較大。c 為超聲波在空氣中的傳播速度，因為測試 實驗在實驗室進行，可以考慮超聲波在常溫下傳播， c 取 340m/s。該模塊的測量距離較遠，測量的精度高，其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、小巧、容易裝卸，符合系統(tǒng)設(shè)計的要求。 語音模塊由一個喇叭、一個 YF017 語音芯片和 2 個 104 電容組成。 K K K K 分別是 “ 設(shè)置報警值 ” 、 “ 增大報警值 ” 、 “ 減小報警值 ” 、 “ 播報距離 ” 。 STC89C52 單片機在傳統(tǒng)的 51 單片機的基礎(chǔ)上，做了許多的改動，擁有 8 位的 CPU 和系統(tǒng)可編程 Flash，為眾多的嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供了高效的解決方案。要想出現(xiàn)復(fù)位信號，就要給 RST 引腳提供一個 2us 以上的高電平，而要想超聲波模塊發(fā)射出脈沖，就要提供一個 10us 以上的高電平。 STC89C52 單片機的最小系統(tǒng)如圖 32所示。 圖 33 HCSR04 模塊實物圖 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 5 （ 1） HCSR04 模塊參數(shù)如表 31 所示 表 31 模塊參數(shù) （ 2） HCSR04 工作原理 HCSR04 的模塊時序圖如圖 34 所示。 電氣參數(shù) HCSR04 超聲波模塊 工作電壓 DC 5V 工作電流 15mA 工作頻率 40khz 最遠射程 4m 最近射程 2cm 測量角度 15176。 TRVcc1Trig2Echo3Gnd4U2超聲波模塊GNDVCC 圖 36 超聲波模塊電路圖 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 7 顯示模塊 顯示模塊介紹 顯示模塊為 LCD1602 顯示器。其通過 5V 電壓驅(qū)動，帶背光，可 以 顯示兩行，每行 顯示 16 個字符， 只有并行接口，沒有串行接口 。 第三腳： VO 為液 晶顯示器對比度調(diào)整的端口，對比度的強弱由接電源的不同決定，對比度的調(diào)整可以通過一個 10k 的電位器。 第六腳：使能端 EN，當 EN 端由 1 至 0 時，液晶模塊中的命令開始被運行。 （ 2） LCD1602 寫操作 時序圖如圖 38 所示 圖 38 寫操作時序圖 從這個時序圖可以看出，寫命令字節(jié)時， RS 變?yōu)榈碗娖剑?R/W 變?yōu)榈碗娖健?GND、 R/W 和 K 接地， VCC 和 A 接電源正極。 YF017 語音芯片是固定標準模塊，可以只通過一個 IO 口來控制多達 32 段地址。 Data連接 ，識別單片機的脈沖信號，受到幾個脈沖，就播放第幾個地 址的內(nèi)容。語音模塊電路圖如圖 311所示。 主程序 主程序流程圖如圖 41 所示。如果距離小于報警值，喇叭就會發(fā) 出 “ 注意危險 ” 的報警聲，如果距離大于報警值，則沒有聲音。 圖 42 超聲波發(fā)射子程序流程圖 超聲波接收子程序 超聲波接收子程序流程圖如圖 43 所示。 LCD1602 顯示子程序流程圖如圖 44 所示。開始 液晶初始化 向 LCD 寫命令 向 LCD 寫字符串 顯示距離 結(jié)束 14 圖 45 語音播報子程序流程圖 按鍵子程序 按鍵子程序流程圖如圖 46 所示。硬件電路是基礎(chǔ)，軟件是支撐硬件能夠運行的關(guān)鍵。首先對編寫的程序進行調(diào)試，看是否有錯誤，再進行編譯，將程序下載到單片機里。 實驗結(jié)果 萬用板未通電，其界面如圖 51 所示。在超聲波模塊前 處放置一個擋板，液晶上顯示 ，其工作界面如圖 55 所示。因為自己的單片機基礎(chǔ)較薄弱，應(yīng)老師的建議，在寒假買了單片機的書籍和學(xué)習(xí)板進行了初步的研究，對如何做這個設(shè)計有了一個大致的了解，也鞏固了自己的單片機知識。通過軟硬件聯(lián)調(diào)，能夠使實物正常工作。 20 致 謝 此次畢業(yè)設(shè)計的完成既有自己的努力，也和指導(dǎo)老師的幫助分不開。在以后的學(xué)習(xí)工作中，將牢記指導(dǎo)老師的教誨和鼓勵，努力奮斗。 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 21 參考文獻 [1]郭天祥 . 新概念 51 單片機 C 語言教程 — 入門、提高 、 開發(fā)拓展全攻略 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 2020 [2]劉豹，唐萬生 . 現(xiàn)代控制理論 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [3]閻石 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京 : 高等教育出版社 ,1998 [4]胡壽松 . 自動控制原理基礎(chǔ)教程 [M].北京：科學(xué)出版社， [5]張?zhí)m紅，鄒華，劉純利 . 單片機原理及應(yīng)用 [M].北京： 機械工業(yè)出版社， [6]陳杰，黃鴻 . 傳感器與檢測技術(shù) [M].北京：高等教育出版社， [7]林書玉 . 超聲波換能器的原理及設(shè)計 [M].北京：北京科學(xué)出版社， [8]李麗霞 . 單片機在超聲波測距中的應(yīng)用 [J].電子技術(shù) ,2020 [9]譚浩強 . 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