【正文】 調(diào)制器 (PWM)、高速 I/O 口納入片中，體現(xiàn)了單片機的微控制器特征。 ① 完善的總線結(jié)構(gòu)： 并行總線： 8 位數(shù)據(jù)總線、 16 位地址總線及相應(yīng)的控制總線，兩個獨立的地址空間；串行總線：通信總線 ，擴展總線。這一時期的特點是： 嵌入式計算機系統(tǒng)的芯片集成設(shè)計； 少資源、無軟件，只保證基本控制功能。 （ 1）芯片化探索階段 20 世紀(jì) 70 年代，美國的 Fairchild(仙童 )公司首先推出了第一款單片機 F－ 8，隨后 Intel 公司推出了影響面大、應(yīng)用更廣的 MCS48 單片機系列。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。 雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已具有了微型計算機系統(tǒng)的含義。進行相關(guān)處理后，輸入單片機的 INT0腳產(chǎn)生中斷，計算中間經(jīng)歷的時間，同時再根據(jù)具體的溫度計算相應(yīng)的聲速，根據(jù)式 s=v*t/2就可得出相應(yīng)的距離用來顯示， 以實現(xiàn)對 報警電路 的控制。 圖 23 超聲波傳感器發(fā)射端波形 根據(jù)超聲波傳感器等效電路與阻抗特性可知 ， 對發(fā)送傳感器而言 ， 工作于串聯(lián)諧振 ， 即諧振頻率 fr 處阻抗 Zr 最低 ， 故能供給最大功率 ， 能用較大振動傳感器 ； 而對接收傳感器而言 ， 工作于并聯(lián)諧振 ， 即諧振頻率 fr 處阻抗 Zr 最高 ， 難供大功率 ， 但濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 阻抗 Zr 高就能得到較大振幅信號 ， 所以 fr 處用作傳感器其靈敏度高。 超聲波傳感器的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 由發(fā)送傳感器 (或稱超聲波發(fā)送器 )、接收傳感器 (或稱超聲波接收器 )、控制部分與電源部分組成。若反射面為固定的平面物體，則可用作回歸反射式超聲波傳感器的反射板。 （ 3） 穿透式超聲波傳感器的檢測方式 當(dāng)物體在發(fā)送器與接收器之間通過時 ， 檢測超聲波束衰減或遮擋的情況從而判斷有無物體通過。若被檢測物體相對傳感器的檢測 面為傾斜時，則有時不能檢測到被測物體。 （ 6）超聲波的方向性 較 強，其傳 播 特性如圖 22 所示。%。因此測量距離 最大 改變2%。也就是說 40℃ 時， 聲速相對于20℃ 時改變了 +%， 因此測量距離也會改變約 +%。 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。 在工業(yè)中應(yīng)用主要采用縱向振蕩。當(dāng)其中剪切力交替作用于固體介質(zhì)時均能產(chǎn)生橫波。通常有如下三種： 縱波波型：當(dāng)介質(zhì)中質(zhì)點振動方向與超聲波的傳播方向一致時，此超聲波為縱波波型。在小車倒車當(dāng)中如果遇到障礙物，當(dāng)距離障礙物一定距離時，單片機將控制直流電動機工作方式，以實現(xiàn)報警提示。 因此，本題以單片機 AT89C52 為核心，利用一對 40 kHz 壓電超聲傳感器設(shè)計一款體積較小、精度較高、價格低廉、具有溫度補償、實時語音報警以及液晶顯示距離的超聲波倒車防撞報警系統(tǒng)。其中汽車防撞系統(tǒng) (CAS)的設(shè)計和需求顯得非常重要和迫切，針對這種情況，設(shè)計一種響應(yīng)快、可靠性高且較為經(jīng)濟的汽車防撞報警系統(tǒng)勢在必行。過去，許多技術(shù)因為無法探測到物體組織內(nèi)部而受到阻礙，超聲波傳感技術(shù)的出現(xiàn)改變了這種狀況。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生 反射形成反射成回波，碰到活動 的 物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。 給出了以 AT89C52 單片機為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字 倒車?yán)走_ 的硬件電路和程序設(shè)計方法。 畢業(yè)設(shè)計 題 目 用超聲波實現(xiàn)智能小車中的探測系統(tǒng) 學(xué) 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) 通信工程 班 級 學(xué) 生 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 二〇一 一 年 五 月 二十 日 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 智能小車在火災(zāi)救援等惡劣環(huán)境中比人有著諸多優(yōu)勢，那么研究設(shè)計一種能夠代替人的一種智能化的設(shè)備就有其研究以及應(yīng)用的潛在價值。 本課題詳細介紹了超聲波傳感器的原理和特性，以及 Atmel 公司的 AT89C52 單片機的性能和特點，并在分析了超聲波測距的原 理 的基礎(chǔ) 上，指出了設(shè)計 倒車?yán)走_ 系統(tǒng)的思路和所需考慮的問題 。 1 前言 ................................................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題 .............................................................................. 1 選題 的 目的 和 意義 .................................................................................................. 1 設(shè)計內(nèi)容 ................................................................................................................. 1 設(shè)計內(nèi)容 分析 ............................................................................................... 1 預(yù)期 設(shè)計 結(jié)果 ................................................................................................ 1 2 超聲波傳感器 ................................................................................................................... 2 超聲波傳感器原理 和 特性 ..................................................................................... 2 測試 原理 ....................................................................................................... 2 超聲波 特性 ..................................................................................................... 3 超聲波傳感器好壞的 判斷 檢測 ............................................................................. 4 超聲波傳感器檢測物體的方式 ............................................................................. 4 超聲波傳感器的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) ..................................................................................... 5 3 AT89C52 單片機簡介 ..................................................................................................... 6 單片機的基礎(chǔ)知識 ................................................................................................. 6 單片機發(fā)展 階段 ........................................................................................... 7 單片機 應(yīng)用范圍 ........................................................................................... 9 AT89C52 單片機的特性 ........................................................................................ 10 引腳功能介紹 ............................................................................................. 10 定時器 介紹 ................................................................................................. 13 中斷 介紹 ..................................................................................................... 15 4 超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計 ............................................................................................... 15 超聲波測距的基本原理 ....................................................................................... 15 超聲波測距的硬件系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................................... 16 超聲波測距的軟件系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................................... 19 5 超聲波測距系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................................................................... 22 超聲波測距硬件系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................................................... 22 超聲波測距軟件系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................................................... 23 結(jié)論 ..................................................................................................................................... 26 參考文獻 ............................................................................................................................. 27 附錄 ..................................................................................................................................... 29 濟南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 1 前言 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題 超聲波對 固體 、 液體 的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在 固體中，可穿透幾十米的深度。 在工業(yè)方面，超聲波的典型應(yīng)用是對金屬的無損探傷和超聲波測厚兩種。 選題 的 目的 和 意義 隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國汽車的擁有量在大幅增加，造成道路擁堵，交通事故頻發(fā)，給人們的生命和財產(chǎn)安全帶來了巨大的損失，安全駕駛成為大家關(guān)注的焦點。由于超聲波對光線、色彩和電磁場不敏感，因此超聲波測距對環(huán)境有較好的適應(yīng)能力，此外超聲波測量在實時、精度、價格也能得到很好的折衷。在編寫程序時主要用到 c 語言。 2 超聲波傳感器 超聲波傳感器原理和 特性 超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機械振蕩， 超聲波在介質(zhì)中傳播可以有不同形式，它取決于介質(zhì)可以承受何種作用力以及如何對介質(zhì)激發(fā)超聲波。由于固體介質(zhì)除了能承受體積變