【正文】 是語音報警 ， 不僅能 起到報警作用 ， 還能直接給出警報種類的信息。 圖 33 閃光報警電路 2． 鳴音報警 實現(xiàn)鳴音報警的接口電路 也 比較簡單 ， 其發(fā)音元件通常可采用壓電蜂鳴器 ， 當(dāng)在蜂鳴器兩引腳上加 3～ 15V直流工作電壓 ， 就能產(chǎn)生 3kHZ 左右的蜂鳴振蕩音響。單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的閃光報警就是在控制指示燈的程序中加入定時程序 ， 按一定的時間間隔來交替點亮與熄滅指示燈。調(diào)整參數(shù)可以實現(xiàn)較高穩(wěn)定度的顯示 ， 動態(tài)顯示節(jié) 21 省了 I/O 口 ,降低了能耗。 方案二：動態(tài)顯示。所謂靜態(tài)顯示 ， 就是當(dāng)顯示器顯示某一字符時 ， 相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止。 簡單地說 ， LCD 與 LED 是兩種不同 的顯示技術(shù) ， LCD 是由液態(tài)晶體組成的顯示屏 ， 而 LED 則是由發(fā)光二極管組成的顯示屏。 LED 是發(fā)光二極管的簡稱 ， 是一種將電能轉(zhuǎn)換成光能的設(shè)備。 LCD 液晶顯示器是利用光的偏振現(xiàn)象來顯示的。 圖 32 單片機控制系統(tǒng) 綜合以上比較 ， 方案一 ， 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理任務(wù) 、 控制實時性要求高但設(shè)計復(fù)雜 ， 體積較大 ， 成本高 ， 而方案二 ， 設(shè)計簡單 ， 體積小 ， 安裝簡易 ， 成本低等特點 ， 本系統(tǒng)采用的是第二種方案作為控制 系統(tǒng)。 AT89C52是一個 8k字節(jié)可編程 FPEPROM的高性能微控制器。 上、下位機 (PCPLC)技術(shù)是基于工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的可編程序控制器 (PLC)控制程序發(fā)展而來的。因為超聲波在 20 Co 的空氣中的傳播速度為 334米 /秒 ， 由單片機負(fù)責(zé)計時 ， 單片機使用 ， 所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達(dá)到毫米級。 故本測量電路采用第二種方案。 表 31 各種傳感器測距 性能比較 超聲波 紅外線 攝像系統(tǒng) 毫米波雷達(dá) 激光 最大探測距離 10m 10m 大于 100m 大于 150m 可達(dá) 150m 響應(yīng)時間 較快 ,約為15ms 慢 , 3110? ms 取決于處理時間 快 ,可達(dá)到 1ms 很快 ,約 10ms 探頭磨損 ,污染等因素的影響 幾乎沒有影響 影響不大 大 ,直接影響分辨能力 較小 很大 ,使探測距離減少 1/2~1/3 成本比較 探頭約 20元一支 ,工作機理簡單 ,探頭易安裝 約 80元 大于 1000元 大于 1500元 ,價格昂貴 ,結(jié)構(gòu)復(fù)雜 約 500元 環(huán)境適應(yīng)性 好 ,可以工作在惡劣環(huán)境中 差 ,但在能見度低時比其他光學(xué)系統(tǒng)好 差 ,可見性不好條件下無法工作 較好 ,不受能見度影響 差 ,受惡劣環(huán)境影響 綜合以上考慮和實際應(yīng)用條件 ， 本系統(tǒng)的測距模塊采用的是第五種方案。 由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，并且利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實用的要求，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)，在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。在這一頻率范圍內(nèi)的振動稱為聲振動 ， 聲振動所激起的縱波稱為聲波。 由于任何物體在任何時候都會發(fā)出紅外線 ， 而且人類肉眼感知不到紅外線 ， 具有極強的隱蔽性。 方案四：紅外線測距 紅外線測距和激光、超 聲波測距在原理上基本相同 ， 均是根據(jù)發(fā)射波和反射時間來判斷目標(biāo)的距離 ， 車載儀器通過發(fā)射并接收前方物體反射回的紅外線 ， 依據(jù)信號的強弱及波長的不同 ， 同時分析時間差 ， 可分析出前方物體的性質(zhì)及與汽車的距離。 方案三；攝像系統(tǒng)測距 CCD攝像機是一種用來模擬人眼的光電探測器。 作為車載雷達(dá) ， 目前適用的主要有脈沖多普勒雷達(dá)、雙頻 CW雷達(dá)和 FM雷達(dá)三種。盡管非 成像 激光雷達(dá)同 成像 式激光雷達(dá)相比 ， 具有造價低、速度快、穩(wěn)定性高等特點。下面對五種不同的測距技術(shù)方案進(jìn)行介紹和比較。 (2)控制系統(tǒng)：本系統(tǒng)以單片機 為控制核心 ， 控制 整個系統(tǒng)的運行 ， 對各種接口電路進(jìn)行控制 ， 發(fā)射脈沖 ， 檢測到回波后 ， 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)實時時間差采樣 ， 測出從超聲波發(fā)射到接收回波信號的時刻差 ， 從而計算 出距離。 圖 31 汽車倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 按照系統(tǒng)設(shè)計要求 ， 汽車倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成 ， 系統(tǒng)設(shè)計采用模塊化思想。然而 ， 定時器 2 的標(biāo)志位 TF2在定時器溢出的那個機器周期的 S2P2 狀態(tài)置位 ， 并在同一個機器周期內(nèi)查詢到該標(biāo)志。 IE 也有一個總禁止位 EA， 它能控制所有中斷的允許或禁止。由于識別 1 至 0 的跳變需要 2 個機器周期（ 24 個振蕩周期） ， 因此 ， 最高計數(shù)速率為振蕩頻率的 1/24。定時器 2 有三種工作方式：捕獲方式 ， 自動重裝載（向上或向下計數(shù)）方式和波特率發(fā)生器方式 ， 工作方式由 T2CON 的控制位來選擇。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。 六、引腳號功能特性 T2 （定時／計數(shù)器 2 外部計數(shù)脈沖輸入） ， 時鐘輸出； TZEX 定時／計數(shù) 2 捕獲 /重裝載觸發(fā)和方向控制 。對沒有定義的單元讀寫將是無效的 ， 讀出的數(shù)位將不確 定 ， 而寫入 13 的數(shù)據(jù)也將丟失。但 RAM、 定時器 、 計數(shù)器 、串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 四、芯片擦除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合 ， 并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。該反相放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 flash 存儲器編程時 ， 該引腳加上 +12V的編程允許電源 VPP， 當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 VPP。 EA/VPP ： 外部訪問允許。 可 12 禁止 ALE 操作。 一般情況下 ， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號 ，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 P3 口除了作為一般的 I/0 口線外 ， 更重要的用途是它的第二功能 ， 如下表所示： 端口引腳第二功能 RXD（串行輸入口〕 TXD（串行輸出口） INTO（外中斷 0〕 INT1（外中斷 l) TO（定 時 /計數(shù)器 0) Tl（定時 /計數(shù)器 l) WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 此外 ， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。對端口 P2 寫“ l” ， 通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 ， 此時可作輸入口 ， 作輸入口使用時 ， 因為內(nèi)部存在上拉電阻 ，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。對端口寫“ 1” ， 通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 ， 此時可作輸入口。作為輸出口用時， 每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路 ， 對端口 P0 寫 “ 1”時 ， 可作為高阻抗輸入端用。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起 ， 特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本 。片內(nèi)含 8K bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM） ， 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn) ， 與標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容 ， 片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（ CPU）和 FLASH 存儲單元 ， 功能強大 AT89C52 單片適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。 8 位單片機的新發(fā)展具體體現(xiàn)在如下四個方面： 9 (一 )CPU功能增強； (二 )內(nèi)部資源增多； (三 )引腳的多功能化； (四 )低電壓和低功耗。這類單片機主要用于過程控制、智能儀表、家用電器以及作為計算機外部設(shè)備的控制器。特別是 8 位機中的高性能增強型單片機 ， 除片內(nèi)增加了A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換器以外 ， 還集成有定時器捕捉 /比較寄存器、監(jiān)視定時器 (Watchdog)、總線控制部件和晶體振蕩電路等。這類單片機常用于計算器、各種形態(tài)的智能單元以及作為家用電器中的控制器。 一、單片機的分類 20 世紀(jì) 80 年代以來 ， 單片機有了新的發(fā)展 ， 各半導(dǎo)體器件廠商也紛紛推出自己的產(chǎn)品系列。 7405H MOV A,05H ； A← 05H 240AH ADD A,0AH ； A← 5+10 80FEH SJMP $ ；停機 該程序由三條指令組成 ， 每條指令均為雙字節(jié)指令 (即第一字節(jié)為操作碼 ,第二字節(jié)為地址碼 )。所謂程序就是采用指令系統(tǒng)中的指令根據(jù)題目要求排列起來的有序指令的集合。A← data1 00100100 data2 24 data2 ADD A,data2。 （一）單片機的指令系統(tǒng)和程序編制 指令是一種可以供機器執(zhí)行的控制代碼 ， 故它又稱為指令 碼 (Instruction Code)。并行 I/O 口電路可以使單片機和存儲器或外設(shè)之間并行地傳送 8 位數(shù)據(jù) (8 位機 )。因此 ， 數(shù)據(jù)線通常是雙向信號線。 （三）內(nèi)部總線 單片機內(nèi)部總線是 CPU 連接片內(nèi)各主要部件的紐帶 ， 是各類信息傳送的公共通道。 指令部件是 一種能對指令進(jìn)行分析、處理和產(chǎn)生控制信號的邏輯部件 ， 也是控制器的核心。ALU(Arithmetic and Logical Unit， 算術(shù)邏輯單元 )主要由加法器、移位電路和判斷電路等組成 ， 用于對累加器 A 和暫存器 TMP 中兩個操作數(shù)進(jìn)行四則運算和邏輯操作。 1．運算器 運算器用于對二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行算術(shù)運算和邏輯操作；其操作順序在控制器控制下進(jìn)行。 2． RAM 通常 ， 單片機片內(nèi) RAM(Random Access Memory， 隨機存取存儲器 )容量 64～ 256字節(jié) ， 最多可達(dá) 48K 字節(jié)。 無 ROM 型單片機特點是片內(nèi)不 集成 ROM 存儲器 ， 故應(yīng)用程序必須固化到外接的 ROM 存儲器芯片中 ， 才能構(gòu)成有完整功能的單片機應(yīng)用系統(tǒng)。 1． ROM ROM(Read Only Memory， 只讀存儲器 )一般為 1~32K 字節(jié) ， 用于存放應(yīng)用程序 ，故又稱為程序存儲器。 由圖 21 可見 ， 中央處理器 (CPU)是通過內(nèi)部總線與 ROM、 RAM、 I/O 接口以及 5 定時器 /計數(shù)器相連的 ， 這個結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜 ， 但并不好理解。 圖 21 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 與單片機相比 ， 微型計算機是一種多片機系統(tǒng)。單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支 ， 也是一種非?；钴S且頗具生命力的機種。目前 ， 超聲技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到社會生活的各個領(lǐng)域。在液體中傳播時 ， 超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動波 ，液體時而受拉時而逐級壓縮 ， 產(chǎn)生近于真空或含少量氣體的空穴。 c、穿透 能力強。由于超聲波的功率高 ， 其波長較同樣介質(zhì)中的聲波波長短得多 ，衍射現(xiàn)象不明顯 ， 所以超聲波的傳播方向好。近年來 ,隨著超聲波技術(shù)的日益發(fā)展與成熟 ， 其在新材料合成、化學(xué)反應(yīng)、傳遞過程的強化以及 3 廢水處理等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用 。超聲波與媒介相互作用可分為機械作用、空化作用和熱作用。 汽車倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)的運用可極大地減輕駕駛者的體力、腦力勞動強度 ， 降低倒車難度 ， 避免駕駛員因方向感不強、判斷和操作失誤而引起的事故 ， 同時它將對提高汽 車智能化水平和最終實現(xiàn)汽車無人駕駛產(chǎn)生積極的意義。 解決汽車的倒車難問題目前有兩種思路 ， 一是寄希望于汽車自動駕駛技術(shù)及其配套設(shè)施的日益成熟 ， 目前這項技術(shù)仍處于研制開發(fā)階段 ， 短期內(nèi)尚未推廣應(yīng)用； 第二是采用簡單的汽車倒車預(yù)警系統(tǒng) ， 但是傳統(tǒng)的汽車倒車預(yù)警系統(tǒng)的功能簡單 ， 駕駛員仍然需要通過后視鏡去判斷車后的物體 ， 以及通過估計汽車和車后障礙物的距離完成倒 車任務(wù)。 汽車倒車中存在的困難 ， 其一是來自于駕駛者坐在駕駛座位上無法完全了解汽車四周特別是后方的環(huán)境。一方面汽車的數(shù)量逐年增加 ， 公路、街道、停車場和車庫擁擠不堪 ， 可轉(zhuǎn)動的空間越來越少； 另一方面 ， 新司機及非專職司機越來越多 ， 因倒車引起的糾紛越來越多 ， 車輛之間、車輛與人、車輛與墻壁等障礙物之間的碰撞時有發(fā)生。 關(guān)鍵詞 ：倒車?yán)走_(dá)；超聲波測距 ii ABSTRACT The thesis introduces a kind of Car Reversing AidSystem in system adopted the technology of puter controll and Ultrasonic DistanceMeasurement based on the currently Car Reversing system alarmed in time through displaying the distances between obstacles and soluted the puzzle problem