【正文】 內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)具有特殊性。用89S52單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可， 89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)所示。C//T=0為定時(shí)模式；C//T=1為計(jì)數(shù)模式。GATE：門控位。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用；P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，也適于常規(guī)編程器。），然后定時(shí)100ms，100ms之后對(duì)速度進(jìn)行顯示，即數(shù)碼管的顯示刷新時(shí)間為100ms。 電路原理分析 轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路 所示，電機(jī)DJ1帶動(dòng)安裝在電機(jī)上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)盤裝在光電開(kāi)關(guān)器U7槽中，且轉(zhuǎn)盤中帶有孔，轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，U7一端發(fā)出的光線穿過(guò)孔，光線間歇通過(guò)并送到U7的另一端，使光電開(kāi)關(guān)器U7輸出一串脈沖并送回單片機(jī)U2的“13”（/INT0）腳，由單片機(jī)U2進(jìn)行計(jì)數(shù)，并由數(shù)碼顯示管DS1直接顯示數(shù)字為電機(jī)DJ1的轉(zhuǎn)速。b)集電極發(fā)射極電壓Vceo：集電極發(fā)射極所能承受的電壓。d)反向電壓Vr：是指LED所能承受的最大反向壓降。其基本特性有：（1）共模抑制比高在光電耦合器內(nèi)部由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很?。?pF以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過(guò)極間耦合電容對(duì)輸出電流的影響很小，因而共模抑制比高。當(dāng)輸入電信號(hào)加到輸入端發(fā)光器件LED上,LED發(fā)光，光接受器件接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)然后將電信號(hào)直接輸出，或者將電信號(hào)放大處理成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電平輸出，這樣就實(shí)現(xiàn)了“電光電”的轉(zhuǎn)換及傳輸，光是傳輸?shù)拿浇?，因而輸入端與輸出端在電氣上是絕緣的，也稱為電隔離。 轉(zhuǎn)速檢測(cè)原理介紹槽型光電耦合器四個(gè)缺口 圖 轉(zhuǎn)速檢測(cè)的實(shí)物圖：遮光盤有四個(gè)缺口，盤下方的凹形物為槽型光電耦合器，其兩端高出部分的里面分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接收管。上拉電阻RR2一方面可以提高74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力；另一方面可以增加超聲換能器的阻尼效果，以縮短其自由震蕩時(shí)間。提示音發(fā)生電路的工作是這樣的，當(dāng)MOSI端接高電平時(shí)，繼電器JK1得電相應(yīng)觸點(diǎn)閉合，整個(gè)電路開(kāi)始工作，由555集成芯片組成的施密特觸發(fā)器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形驅(qū)動(dòng)LS3工作，即發(fā)出警報(bào)。又因?yàn)?，所以障礙物與車體的距離為1cm時(shí)，超聲波要傳播2cm，即定時(shí)時(shí)間為60us。它們適用于以空氣作為傳播媒介的遙感發(fā)射、接收電路中使用。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片，構(gòu)成晶片的材料、晶片大小不同則探頭的性能也不同。：超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。用CX20106A接收超聲波（無(wú)信號(hào)時(shí)輸出高電平）具有很高的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。集電極開(kāi)路輸出，能直接驅(qū)動(dòng)TTL或COMS電路。由于未使用電感，不受磁場(chǎng)干擾，所以抗干擾能力強(qiáng)。： 74LS04的管腳圖因?yàn)樗妮斎肱c輸出相位相反，所以我們得到它的真值表，如表31所示：表31 74LS02的真值表InputOutputAYHLLH（2）接收電路 紅外線檢波接收芯片CX20106ACX20106A是紅外遙感接收前置放大雙極型集成電路，內(nèi)部電路由前置放大器、自動(dòng)偏置電平控制電路（ABLC）、限幅放大器、帶通濾波器、峰值檢波器和波形整形電路等組成。3 硬件電路的設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距電路超聲波測(cè)距原理簡(jiǎn)單、成本低、制作方便，超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物立即返回來(lái)，超聲波接收器接收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。本設(shè)計(jì)采用了可逆PWM變換器。脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation），簡(jiǎn)稱PWM。最后，當(dāng)系統(tǒng)處于低速運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設(shè)備。VM系統(tǒng)是當(dāng)今直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組，至少包含兩臺(tái)與調(diào)速電動(dòng)機(jī)容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)，還要一臺(tái)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，設(shè)備多、體積大、費(fèi)用高、效率低、維護(hù)不方便等缺點(diǎn)。對(duì)該顯示電路來(lái)說(shuō)采用數(shù)碼管顯示很合理。所以選擇AT89S52為控制器的控制核心。方案二：采用單片機(jī)芯片控制該系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路以AT89S52單片機(jī)為控制核心。轉(zhuǎn)速n與脈沖頻率f關(guān)系為:n=60*f/p(r/min),其中p為圓盤開(kāi)孔總數(shù)。開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器尺寸小、工作電壓范圍寬，工作可靠，但是對(duì)于該模擬系統(tǒng)，不需要這么高精度的檢測(cè)。超聲測(cè)距也存在缺點(diǎn)，就是對(duì)車后的路坑、山崖、凸出的某些障礙物無(wú)法感應(yīng)。 測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證方案一：采用后視攝像進(jìn)行倒車這種方法可以獲得障礙物的直觀圖像，但無(wú)法測(cè)得準(zhǔn)確的距離；雖然其可靠性高但是價(jià)格較高，得不到普遍的推廣使用；這種方法還存在一些其他的缺陷，如其在夜間會(huì)受到影響，無(wú)法重現(xiàn)圖像，使其在晚間如同虛設(shè)，不僅如此，它還會(huì)受到天氣的影響，在陰雨、霧雪天氣，后視攝像這種方法同樣起不到效果。當(dāng)距離小于20cm時(shí)，電機(jī)自動(dòng)停止，或者說(shuō)在大于20cm時(shí)，也可以通過(guò)按鍵使電機(jī)停止。2 設(shè)計(jì)方案要求 功能及技術(shù)要求（1）測(cè)速范圍。 通過(guò)測(cè)距來(lái)發(fā)現(xiàn)障礙物，計(jì)算簡(jiǎn)單,方便迅速,易于做到實(shí)時(shí)控制，距離準(zhǔn)確度達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。采用光電式輪速檢測(cè)的方法進(jìn)行汽車的轉(zhuǎn)速檢測(cè)，速度可通過(guò)按鍵進(jìn)行調(diào)整分為快中慢三檔；倒車系統(tǒng)主要采用超聲波測(cè)距的原理進(jìn)行汽車尾部與障礙物間距離的測(cè)量，在倒車時(shí)會(huì)有提示音，聲音的大小也是可以調(diào)節(jié)的；同時(shí)檢測(cè)的速度及倒車的距離均可通過(guò)數(shù)碼管進(jìn)行及時(shí)的顯示。該系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速檢測(cè)及倒車測(cè)距等功能。超聲波測(cè)距是汽車泊車或者倒車時(shí)的安全輔助裝置，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、倒車和起動(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，提高駕駛的安全性。目的在于當(dāng)行車處于高速及倒車狀態(tài)時(shí)，提醒駕駛員或自動(dòng)采用相應(yīng)措施，從而減少或避免高速公路碰撞事故的發(fā)生。該模擬系統(tǒng)的測(cè)量范圍在2—3米之間。該系統(tǒng)具備顯示功能，顯示內(nèi)容有正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速及倒車狀態(tài)時(shí)障礙物與汽車尾部的距離，其顯示精度為1cm。超聲波測(cè)距雖然沒(méi)有清晰的圖像，但是其可以測(cè)得準(zhǔn)確的距離，讓使用者無(wú)論是在白天還是在晚上都能明確的了解到其后邊的障礙物?；魻栞喫賯鞲衅鬏敵龅拿}沖信號(hào)頻率與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系,對(duì)脈沖信號(hào)可采用多種方法進(jìn)行處理分析。當(dāng)測(cè)速盤旋轉(zhuǎn)切割光開(kāi)關(guān)時(shí),光敏檢測(cè)元件輸出一串脈沖信號(hào),脈沖頻率與轉(zhuǎn)速成正比。方案一：采用PLC控制PLC控制有編程簡(jiǎn)單方便、硬件維護(hù)方便、可靠性高適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是它最常見(jiàn)的是用來(lái)控制強(qiáng)電，而像這種12V以下的弱電控制就不適宜了，而且成本高。AT89S52的性能可以滿足電路的要求，其市場(chǎng)上很普遍，價(jià)格便宜。因?yàn)轱@示的內(nèi)容簡(jiǎn)單，僅四位數(shù)字，對(duì)于I/O口的占用也不是很多，數(shù)碼管價(jià)格便宜。改變勵(lì)磁電流的方向則輸出電壓的極性和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向都隨著改變，所以GM系統(tǒng)的可逆運(yùn)行是很容易實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)稱VM系統(tǒng)。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是運(yùn)行條件要求高，維護(hù)運(yùn)行麻煩。當(dāng)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，電源電壓加到電動(dòng)機(jī)上，當(dāng)晶閘管關(guān)斷時(shí)，直流電源與電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)經(jīng)二極管續(xù)流，兩端電壓接近于零。脈寬調(diào)速也可通過(guò)單片機(jī)控制繼電器的閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是驅(qū)動(dòng)能力有限?？刂齐娐窋?shù)碼管顯示直流電機(jī)控制提示音發(fā)生器倒車檢測(cè)電路轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路綜上所述，： 測(cè)速及倒車提示原理方框圖倒車檢測(cè) 超聲波檢測(cè)；轉(zhuǎn)速檢測(cè) 光電式傳感器檢測(cè)；控制器 AT89S52單片機(jī)；顯示模塊 數(shù)碼管顯示；直流電機(jī) 脈寬調(diào)速系統(tǒng)。：數(shù)字顯示功能鍵單 片 機(jī)發(fā)射驅(qū)動(dòng)接受處理 發(fā)射與接收原理框圖（1）發(fā)射電路 六反向器74LS0474LS04內(nèi)部集成了六個(gè)反向器（輸入與輸出相位相反的電子電路），即1A輸入高電平，1Y輸出高電平同時(shí)具有放大的功能。低電壓供電，典型值為5V。帶通濾波器的中心頻率可通過(guò)改變5腳和電源之間的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍為30—60KHZ。，該電路以CX20106A為核心，將超聲接收器輸入的超波電信號(hào)進(jìn)行放大、整形、輸出。該模擬系統(tǒng)采用的是利用測(cè)量脈沖反射時(shí)間法，反射時(shí)間法是利用檢測(cè)聲波發(fā)出到接收到被測(cè)物反射回波的時(shí)間來(lái)測(cè)量距離的。探頭是一個(gè)電聲換能器，并能將返回來(lái)的聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖；控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度，當(dāng)改變探頭入射角或改變超聲波的擴(kuò)散角時(shí)，可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質(zhì)內(nèi)部或改變聲波的指向性，提高分辨率；實(shí)現(xiàn)波型轉(zhuǎn)換；控制工作頻率；適用于不同的工作條件。該超聲波傳感器分為發(fā)射和接收兩種，發(fā)射器的型號(hào)為T4018，接收器的型號(hào)為R4018。在測(cè)距過(guò)程中，設(shè)超聲波的聲速為340m/s，經(jīng)計(jì)算可得超聲波傳播1cm需要30us。 超聲波測(cè)距的原理分析：當(dāng)開(kāi)關(guān)SS2閉合時(shí)，利用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器T0（）產(chǎn)生40KHz的矩形波，該矩形波的頻率f=40KHz，所以其周期為t0=25us，因?yàn)槭欠讲ㄋ詔=；由于晶振為12MHz，所以機(jī)器周期為T=1us,那么該定時(shí)計(jì)數(shù)器的初值計(jì)算： N=t/T=X=2^16N==65524=FFF4H所以送入定時(shí)計(jì)數(shù)器的初值為：TH0=0FFH,TL0=0F4H，經(jīng)過(guò)74LS04六反向器由發(fā)射探頭T4018發(fā)射出去，如果遇到障礙物就會(huì)及時(shí)的反射回來(lái)，再由超聲波接收探頭R4018接收，經(jīng)過(guò)CX20160A處理送到外部中斷0處理。輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。測(cè)距輪安裝在車輪上，這樣能使記數(shù)值準(zhǔn)確一些。 芯片簡(jiǎn)介光電耦合器是一種把紅外發(fā)射器和紅外光接收器件以及信號(hào)處理電路等封裝在同一管座內(nèi)的器件。在光電耦合器件輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電光電的轉(zhuǎn)換。c)正向工作電壓Vf：Vf是指在給定的工作電流下，LED本身的壓降。（3）輸出特性a)集電極電流Ic：光敏三極管集電極所流過(guò)的電流，通常表示最大值。e)CE飽和電壓Vcd：發(fā)光二極管工作電流IF和集電極電流IC為規(guī)定值時(shí)，并保持IC/IF=CTR時(shí)，集電極與發(fā)射極之間的電壓降。在1s中之內(nèi)記錄轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，并送至數(shù)碼管顯示（速度的顯示就是對(duì)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)進(jìn)行的顯示。 控制電路使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入；