【正文】 e include define uchar unsigned char define uint unsigned int define uint unsigned int uint distance_limi。當(dāng)進(jìn)行超聲波測(cè)距時(shí)，單片機(jī)發(fā)出一個(gè)寬為 125μs 的脈沖信號(hào)，此脈沖信號(hào)控制超聲波集成電路 LM1812 發(fā)射 5個(gè)40 kHz 的超聲波脈沖串 。 當(dāng)?shù)管嚲嚯x大于 3 m 時(shí)，語(yǔ)音提示為 “ 倒車安全 ” ；當(dāng)?shù)管嚲嚯x在 2～ 3 m 之間時(shí)，語(yǔ)音提示為 “ 倒車 ” ；當(dāng)?shù)管嚲嚯x在 1～ 2 m之間時(shí)，語(yǔ)音提示為 “ 倒車小心 ” ；當(dāng)?shù)管嚲嚯x在 0． 5～ 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） １４ 1 m 之間時(shí)，語(yǔ)音提示為 “ 倒車危險(xiǎn) ” ；當(dāng)?shù)管嚲嚯x小于 0． 5 m 時(shí)，語(yǔ)音提 示為 “ 非常危險(xiǎn)，緊急停車 ” 。 ISD4004 和單片機(jī) AT89C51 之間的連接較少。 OCMJ12232液晶和單片機(jī) AT89C51的接口電路如圖 6所示，其中 OCMJ12232液晶的 15腳接地，即采用串口通信方式。 圖 4超聲波發(fā)射和接收電路 溫度補(bǔ)償電路 圖 5 溫度補(bǔ)償電路 溫度補(bǔ)償電路采用了美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司的 DS18B20 單總線型數(shù)字溫度傳感器。 6 和 13 腳之間所接變壓器線 圈的匝數(shù)比是根據(jù) TCF4025TR1 型收發(fā)一體式超聲波傳感器的阻抗來(lái)確定的。 LM1812 第 1腳外接 L1， C1 決定了電路發(fā)送或接收的工作頻率，其工作頻率為： 改變電感 L1，電容 C1 的值可以改變振蕩頻率 (本系統(tǒng)中 ?0 為 40 kHz)，最高可達(dá) 325 kHz。 AT89C51 單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，其作用是控制超聲波專用集成芯片 LM1812 的發(fā)射和接收，對(duì)計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后送入 LCD 顯示以及控制語(yǔ)音報(bào)警電路工作。 AT89C51 采用 40 引腳的雙列直插式封裝 (DIP)形式，內(nèi)部由 CPU， 4 KB 的 ROM， 256 B 的 RAM， 2個(gè) 16位的定時(shí)／計(jì)數(shù)器 T0 和T1， 4 個(gè) 8 位的 I／ O 端口和一個(gè)全雙工串行通信口等部分組成。故其他系列的單片機(jī)（如 PIC 系列、 AVR 系列等）對(duì) I/O 口進(jìn)行了改進(jìn)，增加了方向寄存器以確定輸入或輸出，但使用也變得復(fù)雜。低電平時(shí)，吸入電流可達(dá) 20mA，具有一定的驅(qū)動(dòng)能力；而為高電平時(shí)，輸出電流僅數(shù)十μ A甚至更?。娏鲗?shí)際上是由腳的上拉電流形成的），基本上沒(méi)有驅(qū)動(dòng)能力。 Intel 公司 51 系列的典型產(chǎn)品是 8051，片內(nèi)有 4K 字節(jié)的一次性程序存儲(chǔ)器（ OTP）。積的低位字節(jié)在累加器 A 中，高位字節(jié)在寄存器 B 中 )。 51 系列的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是乘法和除法指令，這給編程也帶來(lái)了便利。雖然其他種類的單片機(jī)也具有位處理功能，但能進(jìn)行位邏輯運(yùn)算的實(shí)屬少見(jiàn)。有人推測(cè)， 51 芯片可能最終形成事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) MCU芯片。 4) 通過(guò)顯示電路將測(cè)距結(jié)果實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)。 2) 超聲波發(fā)射電路作用是將振蕩電路振蕩出 40KHZ 的脈沖信號(hào)，信號(hào)幅值是 18V(可調(diào)節(jié) )，脈沖信號(hào)將驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射傳感器，發(fā)射超聲波。 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ８ 4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距系統(tǒng)電路 圖 2 超聲波測(cè)距系統(tǒng) 整個(gè)系統(tǒng)由微處理器控制，根據(jù)“回波測(cè)距”的原理設(shè)計(jì)的。 當(dāng)三種信號(hào)幅值足夠大，放大后淹沒(méi)了有用信號(hào)時(shí)，將會(huì)使處理器產(chǎn)生誤解，輸出錯(cuò)誤結(jié)果。 超聲波測(cè)距儀己經(jīng)應(yīng)用于某些領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的測(cè)距儀相比，它具有原理簡(jiǎn)單，易于控制，且具有非接觸測(cè)量、 價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。折射波不會(huì)被接收，也不予考慮。它和溫度的關(guān)系可以用以下公式表示： c=+(米／秒 )。在鹽度水平為 35％，深度為 0m 溫度為 0℃的環(huán)境下，聲波的速度為 ／ s。改善這一缺點(diǎn)，須減少發(fā)射波串的長(zhǎng)度，增高發(fā)射波頻率。但是，超聲波頻率越高，指向性越強(qiáng)，這一點(diǎn)有利于距離測(cè)量。因此可以得到較高的測(cè)量精度。該方法是一種相位測(cè)量方法，但是由 f 相位測(cè)量存在以 2n 為周期的多值解，從而造成解的不確定性。超聲波是一種聲波，其聲速與溫度有關(guān)， V=+， t為攝氏溫度，聲速高低影響距離值。 C 時(shí) )依據(jù)公式 s=（ 1／ 2)v 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ６ 在超聲波發(fā)射器兩端輸入 10個(gè) 40kHZ 脈沖串，脈沖電信號(hào)經(jīng)過(guò)超聲波 內(nèi)部振子，振蕩出機(jī)械波。 利用超聲波測(cè)時(shí)間方法有相位檢測(cè)法、聲波幅值檢測(cè)法和渡越時(shí)間檢測(cè)法等。利用這 一特性可制成各種頻率的超聲傳感器。 通過(guò)對(duì)此信號(hào)的分析處理，可實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)。金屬殼可防止外界力量對(duì)壓電陶瓷晶片及錐形輻射喇叭的損害，金屬網(wǎng)也是起保護(hù)作用的，但不影響發(fā)射與接收超聲波。這種超聲傳感器需用的壓電材料較少，價(jià)格低廉，且非常適用于氣體和液體介質(zhì)中。其中，小量程探測(cè)距離小于 2m，工作頻率在60300KHZ 之問(wèn)；中量程探測(cè)距離約為 2m10m，工作頻率在 4060KHZ 之間：大量程探測(cè)距離約為 2050m，工作頻率在 1630KHZ 之間。一般是用電能和超聲能量相互轉(zhuǎn)換。近年來(lái)，超聲波的波長(zhǎng)范圍己達(dá)μ m 級(jí)，頻率已擴(kuò)大到 GHz 領(lǐng)域，分辨率達(dá)μ m量級(jí)的超聲波顯微鏡已實(shí)用化。具體性能比較見(jiàn)表 l為各種傳感器測(cè)距方式的比較。 入射超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是穿透力強(qiáng)、設(shè)備輕便、檢測(cè)成本 低、檢測(cè)效率高，能即時(shí)知道檢測(cè)結(jié)果 (實(shí)時(shí)檢測(cè) )，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)和實(shí)現(xiàn)永久性記錄，在缺陷檢測(cè)中對(duì)危害性較大的裂紋類缺陷特別敏感等等。 超聲波傳感器的工作方式是通過(guò)發(fā)送器發(fā)射出來(lái)的超聲波被物體反射后 傳到接收器接收來(lái)判斷是否檢測(cè)到物體。 超聲波傳感器測(cè)距 超聲波是一種波動(dòng)形式，它可以作為探測(cè)與負(fù)載信息的載體或媒介 。 只使用一個(gè) CCD 攝像機(jī)的系統(tǒng)稱為單目攝像系統(tǒng)，在汽車上常用于倒車后視系統(tǒng)，輔助駕駛員獲得后視死角信息，以避免倒車撞物。但是，由于應(yīng)用毫米波雷達(dá)測(cè)距易受電磁干擾，而且成本太高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其價(jià)格昂貴，市場(chǎng)價(jià)格在 1500 元以上，一般使用于高檔轎車。毫米波雷達(dá)的穿透能力很強(qiáng)，其測(cè)距精度受雨、雪、霧及陽(yáng)光等天氣因素和雜音、污染等環(huán)境的影響較小，可以保證車輛在任何天氣下的正常運(yùn)行。毫米波頻率高、波長(zhǎng)短，一方面可縮小從天線輻射的電磁波射束角幅度，從而減少由于不需要的反射所引起的誤動(dòng)作和干擾，另一方面由于多普勒頻移大，相對(duì)速度的測(cè)量精度高。由于任何物體在任何時(shí)候都會(huì)發(fā)出紅外線，而且人類肉眼感知不到紅外線，具有極強(qiáng)的隱蔽 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ３ 性。 紅外線感器測(cè)距 紅外線測(cè)距和激光、超聲波測(cè)距在原理上基本相同，均是根據(jù)發(fā)射波和反射時(shí)間來(lái)判斷目標(biāo)的距離，車載儀器通過(guò)發(fā)射并接收前方物體反射回的紅外線，依據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱及波長(zhǎng)的不同，同時(shí)分析時(shí)問(wèn)差，可分析出前方物體的性質(zhì)及與汽車的距離。由于非掃描成象激光雷達(dá)測(cè)點(diǎn)數(shù)目大大減少，從而提高了系統(tǒng)三維成象速度在汽車測(cè)距系統(tǒng)中，激光測(cè)距的應(yīng)用具有局限性。利用掃描鏡系統(tǒng)中的位置探測(cè)器測(cè)定反射鏡的角度即可測(cè)出目標(biāo)的方位。 激光測(cè)距 激光測(cè)距裝置是一種光子雷達(dá)系統(tǒng)，它具有測(cè)量時(shí)間短、量程大、精度高等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 畢加索、愛(ài)麗舍、賽納；江淮汽車的瑞風(fēng) 起初，倒車?yán)走_(dá)只是寶馬、奔馳等高檔車型的專利，但是近幾年，一些新出廠的中低檔車型在配置中也增加了倒車?yán)走_(dá)。因?yàn)槠渫庑尉褪且粔K倒車鏡，所以可以不占用車內(nèi)空間，直接安裝在車內(nèi)后視鏡的位置。不過(guò) LCD 外觀雖精巧，但靈敏度較高，抗干擾能力不強(qiáng)，所以誤報(bào)也較多。這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼顯示產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由 3種顏色來(lái)區(qū)別：綠色代表安全距離；黃色代表警告距離；紅色代表危險(xiǎn)距離，必須停止倒車。但沒(méi)有語(yǔ)音提示，也沒(méi)有距離顯示，雖然司機(jī)知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對(duì)駕駛員幫助不大。 第二代：采用蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。由于采用了超聲波專用集成電路芯片 LM1812，有效 地提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計(jì)， 15％的汽車事故是由汽車倒車 “ 后視 ” 不良造成的。硬件電路包括單片機(jī)控制電路、超聲波發(fā)射和接收電路、溫度補(bǔ)償電路、LCD 顯示電路、語(yǔ)音報(bào)警電路，同時(shí)也進(jìn)行了相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)測(cè)距方案選擇，詳細(xì)對(duì)比了激光測(cè)距、紅外線傳感器測(cè)距、毫米傳感器測(cè)距、攝像系統(tǒng)測(cè)距、超聲波傳感器測(cè)距的優(yōu)缺點(diǎn)，采用了超聲波傳感器測(cè)距的方案，詳細(xì)介紹了超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理 。在享受汽車給人們帶來(lái)便利的同時(shí)，由于倒車而產(chǎn)生的問(wèn)題也日益突出。本文設(shè)計(jì)的基于單片機(jī) AT89C51 的倒車?yán)走_(dá)，采用美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DS18B20 單總線型數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償提高了測(cè)距精度，采用 OCMJ12232 液晶顯示模塊對(duì)車距進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和 ISD4004 語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)了倒車?yán)走_(dá)語(yǔ)音報(bào)警的功能，并可以根據(jù)距離的不同做出不同的語(yǔ)音提示?！暗管囌?qǐng)注意”！想必不少人還記得這種聲音，這就是倒車?yán)走_(dá)的第一代產(chǎn)品，只要司機(jī)掛上倒檔，它就會(huì)響起，提醒周圍的人注意，不能算真正的倒車?yán)走_(dá)，基本屬于淘汰產(chǎn)品。蜂鳴聲越急，表示車輛離 障礙物越近。如果是物體，在 開(kāi)始顯示；如果是人，在 左右的距離開(kāi)始顯示。不用掛倒檔，只要發(fā)動(dòng)汽車，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離，色彩清晰漂亮，外表美觀，可以直接粘貼在儀表盤上，安裝很方便。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、免提電話、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起，并設(shè)計(jì)了語(yǔ)音功 能。第六代產(chǎn)品在第五代的基礎(chǔ)上新增了很多功能：外觀上看，比第五代產(chǎn)品更為精致典雅；功能上看，它除了具備第五代產(chǎn)品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統(tǒng)，可以在顯示器上觀看 DVD 影像。此外，還有許多廠家在新推車的中低檔車型中安裝了倒車?yán)走_(dá)，如：北京現(xiàn)代的伊蘭特、索納塔、途勝；東南汽車的三菱戈藍(lán)、三菱藍(lán)瑟；上海大眾的帕薩特增值版 POLO 勁情；廣州本田的雅閣、奧德賽、兩廂飛度；神龍汽車的東風(fēng)雪鐵龍 C新薩拉 經(jīng)過(guò)總結(jié)分析，按照工作方式分主要有紅外線、激光、毫米波、超聲波等一些測(cè)量方法，它們的工作原理雖然不完全一樣，但最終作用都是通過(guò)不同的探測(cè)方法判斷車后方障礙物與本車的相對(duì)距離，并根據(jù)程序中定義好的危險(xiǎn)等級(jí)做出相應(yīng)的預(yù)防措施。它的工作原理是：從高功率窄脈沖激光器發(fā)出的激光脈沖經(jīng)發(fā)射物鏡聚焦成一定形狀的光束后，用掃描鏡左右掃描，向空間發(fā)射，照射在前方車輛或其他目標(biāo)上，其反射光經(jīng)掃描鏡、接收物鏡及回輸