【正文】 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 ds=0。 i=4。 ds=0。x) for(y=110。 uchar A1,A2,A3,S1,S2,S3,S4,timeh,timel,flag。 double TT。 sbit lcdrs=P1^2。 sbit d3=P2^4。程序首先完成初始化過程，然后是一個(gè)重復(fù)的控制發(fā)射信號(hào)的過程，即調(diào)用發(fā)射子程序幾遍，而且每次發(fā)射周期結(jié)束都很判斷在發(fā)射信號(hào)后延時(shí)等待的過程中是否發(fā)生了中斷，即是否有回波產(chǎn)生來判斷程序的流程。 圖 11 基于 DS18B20 的溫度檢測(cè)電路 輔助電源電路的設(shè)計(jì) 在各種電子設(shè)備中，直流穩(wěn)壓電源是必不可少的組成部分，它是電子設(shè)備唯一的能量來源，穩(wěn)壓電源的主要任務(wù)是將 50Hz 的電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓和電流，從而滿足負(fù)載的需要，直流穩(wěn)壓電源一般由整流、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)組成 。 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器除了具有相當(dāng)?shù)臏y(cè)量范圍和精度外，還具有溫度測(cè) 量精度和不受外界干擾等的優(yōu)點(diǎn)。溫度測(cè)量范圍從 55～ +125℃，在 10～ +85℃檢測(cè)誤差不超過 ℃ ，而在整個(gè)溫度測(cè)量范圍內(nèi)具有177。因此在測(cè)量精度要求很高的場(chǎng)合，應(yīng)通過溫度補(bǔ)償對(duì)超聲波的傳播速度進(jìn)行校正，以提高測(cè)量精度，減小誤差。 如圖 10 所示，蜂鳴器的工作原理，當(dāng)電流、電壓、溫度高于設(shè)置的上限或是低于設(shè)置的下限時(shí)，單片 機(jī)控制器的 口的就輸出高低電平的信號(hào)而使三極管集電極和基極導(dǎo)通從而讓蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的聲音。同時(shí)，還能夠根據(jù)情況來調(diào)節(jié)顯示的亮度。 體積小、質(zhì)量輕：液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器輕得多。發(fā)光管和 LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡(jiǎn)單。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。用這種推挽形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。 74HC04 是一個(gè)高速 CMOS 六反相器，具有放大作用，具有對(duì)稱的傳輸延遲和轉(zhuǎn)換時(shí)間，而相對(duì)于 LSTTL 邏輯 IC，它的功耗減少很多。第二種方法是利用超聲波專業(yè)發(fā)生電路或通用發(fā)生電路產(chǎn)生超聲波信號(hào)，并直接驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲波。 8) 8腳： 電源正極， ～ 5V。 5) 5腳：該腳與電源端 VCC 接入一個(gè)電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率 f0，阻值越大，中心頻率越低。增大電阻 R 或減小 C，將使負(fù)反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大。其主要功能是從 38KHz 紅外載波信號(hào)中，將編碼信號(hào)解調(diào)出來，并加以放大和整形，然后 再送到微處理器 (CPU)進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)遙控操作功能。 CX20206A(國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品型號(hào)為 D20206A)是日本索尼公司生產(chǎn)的在紅外遙控系統(tǒng)中作接收預(yù)放用的雙極型集成電路。 CX20206A 的外部接線圖如圖 6所示。 3) 寬頻帶濾波器：其頻率范圍為 30Hz~60Hz，其中心頻率可調(diào)。 1) 前置放大器：它是高增益的放大器，由于超聲波在空氣中直線傳輸時(shí)，傳輸距離越大，能量的衰減越厲害，故反射回來的超聲波信號(hào)的幅值會(huì)有很大的變化。由于經(jīng)探頭變換后的正弦波電信號(hào)非常弱，因此必須經(jīng)放大電路進(jìn)行放大。晶振的頻率選擇 12MHz。 2）復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成 ,由圖并結(jié)合電容電壓不能突變的性質(zhì) ,可以知道 ,當(dāng)系統(tǒng)一上電 ,RST腳將會(huì)出現(xiàn)高電平 ,并且 ,這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的 RC 值來決定 .典型的 51 單片機(jī)當(dāng)RST 腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位 ， 所以 ,適 當(dāng)組合 RC 的取值就可以保證可靠的復(fù)位 .一般教科書推薦 C 取 10u,R 取 ， 當(dāng)然也有其他取法的 ,原則就是要讓 RC 組合可以在 RST 腳上產(chǎn)生不少于 2 個(gè)機(jī)周期的高電平。單片機(jī)最小系統(tǒng)基本電路由電源、復(fù)位及晶振電路組成。作輸出腳使用，欲進(jìn)行高電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，得利用外電路來實(shí)現(xiàn)（見附圖）， I/O 腳不通，電流經(jīng) R 驅(qū)動(dòng) LED 發(fā)光；低電平時(shí)， I/O 腳導(dǎo)通，電流由該腳入地， LED 滅（ I/O 腳導(dǎo)通時(shí)對(duì)地的電壓降小于 1V， LED 的域值 ～ ）。 51 系列的 I/O 腳的設(shè)置和使用非常簡(jiǎn)單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)置為高電平（復(fù)位時(shí)，各 I/O 口均置高電平）。 在 51 系列中，還有一條二進(jìn)制 十進(jìn)制調(diào)整指令 DA，能將二進(jìn)制變?yōu)?BCD 碼，這對(duì)于十進(jìn)制的計(jì)量十分方便。而八位乘八位的乘法指令，其積為十六位，精度還是能滿足要求的，用的較多。這一功能無疑給使用者提供了極大的方便，因?yàn)橐粋€(gè)較復(fù)雜的程序在運(yùn)行過程中會(huì)遇到很多分支，因而需建立很多標(biāo)志位，在運(yùn)行過程中，需要對(duì)有關(guān)的標(biāo)志位進(jìn)行置位、清零或檢測(cè)，以確定程序的運(yùn)行方向。它的處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位。 輔助電源為系統(tǒng)元器件提供電源， 單片機(jī)主要是接收信號(hào)、處理信號(hào)和輸出信號(hào)。從圖中可看出，該電路主由接收電路、單片機(jī)系統(tǒng)、發(fā) 射電路、顯示電路、報(bào)警電路、溫度補(bǔ)償電路以及輔助電源等。使用的 12 MHz 晶體作時(shí)鐘基準(zhǔn)的AT89C51 單片機(jī)定時(shí)器能方便的計(jì)數(shù)到 1μs的精度，因此系統(tǒng)采用 AT89C51 的定一時(shí)器能保證時(shí)間誤差在 1mm的測(cè)量范圍內(nèi)。 對(duì)于時(shí)間誤差主要由發(fā)送計(jì)時(shí)點(diǎn)和接收計(jì)時(shí)點(diǎn)準(zhǔn)確 性確定，為了能夠提高計(jì)時(shí)點(diǎn)選擇的準(zhǔn)確性，本文提出了對(duì)發(fā)射信號(hào)和 接 收信號(hào)通過校正的方式來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。 T 為絕對(duì)溫度，單位 K。 經(jīng)以上分析，超聲波回波的幅值在傳播過程中衰減很大，收到的回波信號(hào)可能十分微弱，要想判斷捕獲到的第一個(gè)回波確定準(zhǔn)確的接受時(shí)間，必須對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行足夠的放大，否則不正確的判斷回波時(shí)間，會(huì)對(duì)超聲波測(cè)量精度產(chǎn)生影響。 理論計(jì)算 圖 2 測(cè)距的原理 如圖 2 所示為反射時(shí)間，是利用檢測(cè)聲波發(fā)出到接收到被測(cè)物反射回波的時(shí)間來測(cè)量距離其原理如圖所示，對(duì)于距離較短 和要求不高的場(chǎng)合我們可認(rèn)為空氣中的聲速為常數(shù)，我們通過測(cè)量回波時(shí)間 T 利用公式： 其中， S 為被測(cè)距離、 V為空氣中聲速、 T 為回波時(shí)間， T 2 T 1 定時(shí)器 顯示器 振蕩器 調(diào)制器 接收檢測(cè)器 電聲換能器 計(jì)時(shí)器 控制 電聲換能器 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 ? ? ? ? ? ???? kh t + k t e t + k t20A A c o s A c o s???可以計(jì)算出路程，這種 方法不受聲波強(qiáng)度的影響，直接耦合信號(hào)的影響也可以通過設(shè)置 “時(shí)間門 ”來加以克服。當(dāng)聲波受到尺寸大 于其波長(zhǎng)的目標(biāo)物體阻擋時(shí)就會(huì)發(fā)生反射 ， 反射波稱為回聲。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ? 超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)一般由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器等部分組成，現(xiàn)在市場(chǎng)上的倒車?yán)走_(dá)大多采用超聲波測(cè)距原理，駕駛者在倒車時(shí)，啟動(dòng)倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號(hào)，得到及時(shí)警示，從而使駕駛者倒車時(shí)做到心中有數(shù)，使倒車變得更輕松。就目前形勢(shì)來看，汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展將帶動(dòng)倒車?yán)走_(dá)市場(chǎng)的繁榮。 倒車?yán)走_(dá)又稱泊車輔助系統(tǒng)，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了 視野死角和視線模糊的缺陷，提高了安全性。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸車輛的不斷增多，由此產(chǎn)生的交通問題越來越成為人們關(guān)注的問題。報(bào)警模塊用于 實(shí)現(xiàn)倒車過程的報(bào)警提醒。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 題 目： 汽車倒車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 所 屬 系： 自動(dòng)化技術(shù)系 班 級(jí)： 電子 0921 班 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 摘 要 設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)的汽車倒車系統(tǒng)。 超聲波接收模塊和超聲波發(fā)射模塊主要是 實(shí)現(xiàn)計(jì)算車距的目的，單片機(jī) 實(shí)現(xiàn)處理信號(hào)的功能，溫度補(bǔ)償模塊 是利用溫度與聲速之間的關(guān)系，來消除溫度對(duì)聲速的影響。因此，國(guó)內(nèi)外都在研究如何利用先進(jìn)的技術(shù)，即汽車倒車技術(shù)，輔助汽車駕駛者對(duì)影響公路交通安全的人、車、路環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在危急情況下由系統(tǒng)主動(dòng)干涉駕駛操縱、輔助駕駛者進(jìn)行應(yīng)急處理、防止汽車倒車事故的發(fā)生。而倒車事故給車主帶來許多麻煩，例如撞上別人的車、消防水籠頭，如果傷及兒童更是不堪設(shè)想，有鑒于此，汽車高科技產(chǎn)品家族中，專為汽車倒車泊位設(shè)置的 “倒車?yán)走_(dá) ”應(yīng)運(yùn)而生，倒車?yán)走_(dá)的加裝可以解決駕駛?cè)藛T的后顧之憂，大大降低倒車事故的發(fā)生。 超聲波測(cè)距由于其能夠進(jìn)行非接觸測(cè)量和相對(duì)較高的測(cè)量精度，越來越被人們所重視。由此可見，超聲波汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)將會(huì)在人類今后的生活中扮演越來越重的角色，為人類的發(fā)展 作出重要貢獻(xiàn)。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 圖 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)流程圖 測(cè)量與控制方法 聲波在其傳播介質(zhì)中被定 義為縱波。 由于此超聲波測(cè)距儀可以實(shí)現(xiàn)雙向測(cè)距，所以需進(jìn)行測(cè)距選擇，而這個(gè)測(cè)距選擇就以自動(dòng)選擇功能來實(shí)現(xiàn)。 設(shè)測(cè)量設(shè)備基準(zhǔn)面距被測(cè)物距離為 h，則空氣中傳播的超聲波波動(dòng)方程為： 由以上公式可知，超聲波在傳播過程中存在衰減，且超聲波頻率越高，衰減越快，但頻率的增高有利于提高超聲波的指向性。工程上常用的由氣溫估算當(dāng)?shù)芈曀俚墓饺缦拢? 式中 C0=。因此提高超聲波測(cè)量精度的重中之重就是獲得準(zhǔn)確的當(dāng)?shù)芈曀?。根?jù)以上過計(jì)算可知，在超聲波的傳播速度是準(zhǔn)確的前提下，測(cè)量距離的傳播時(shí)間差值精度只要在達(dá)到微秒級(jí)，就能保證測(cè)距誤差小于 1mm 的誤差。 系統(tǒng)工作原理 此次設(shè)計(jì)所采用的汽車倒車系統(tǒng)的電路模塊圖 如圖 3 所示 。溫度補(bǔ)償電路利用聲 速和溫度之間的關(guān)系對(duì)聲速進(jìn)行校正，從而消除溫度對(duì)聲速的影響， 報(bào)警電路可實(shí)現(xiàn)汽車倒車過程中的聲光報(bào)警。 51 系列優(yōu)點(diǎn)之一是它從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)。 51 系列在片內(nèi) RAM 區(qū)間還特別開辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，十六個(gè)字節(jié)，單元地址 20H～ 2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理（作位處理時(shí)，合 128 個(gè)位，相應(yīng)位地址為 00H～ 7FH），使用極為靈活。八位除以八位的除法指令，商為八位，精度 不夠，用得不多。很多的八位單片機(jī)都不具備乘法功能，作乘法時(shí)還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。 Atmel公司就將其改為電可改寫的閃速存儲(chǔ)器（ Flash），容許改寫 1000 次以上，這給編程和調(diào)試帶來極大的便利，其產(chǎn)品 AT89C5 AT89C52 ??等成為了當(dāng)今最流行的八位單片機(jī)。其原因是高電平時(shí)該 腳也同時(shí)作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。 AT89C51是一種帶 4K字節(jié) FLASH存儲(chǔ)器的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。（如圖 4 所示） 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS iz eBD a t e : 19 F e b 20 1 2 S h e e t of F il e : D : \ pc b\ Z H U F E N G .dd b D r a w n B y: L M 7 80 5 0.