【正文】 ow reverse, the driver should not only forward but also looking back, a little rearend careless accidents can after the increase of motor vehicles as the ability to detect obstacles on the development of the rear of the car reversing radar has bee the research hotspot in recent years. the ultrasonic transmitter continuously emits a series of consecutive pulses to the measurement of logic circuits to provide a short pulse. Finally, signal processing devices based on the received signal for processing the time difference, automatic calculation of turnout and the distance between obstacles. Ultrasonic Ranging simple, low cost, easy production, but the transmission speed by a larger weather can not be precise range。 超聲波測距由于其能夠 進行非接觸測量和相對較高的測量精度，越來越被人們所重視。由此可見，超聲波汽車倒車?yán)走_系統(tǒng)將會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。倒車?yán)走_是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告 知駕駛員駕駛車輛周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動車輛時前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了使用死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。 2 第一代：倒車時通過喇叭提醒。這是倒車?yán)走_系統(tǒng)的真正開始。 第三代：數(shù)碼波段顯示具體距離或者距離 范圍。 第三代產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，比較實用，但安裝在車內(nèi)影響美觀。不過 LCD 顯示外觀雖精巧，靈敏度較高，但抗干擾能力不強，所以誤報也較多。 第五代：魔幻鏡倒車?yán)走_。而且顏色款式多樣，可以按照個人需求和車內(nèi)裝飾選配。 4 第 2 章 倒車?yán)走_ 總體設(shè)計方案 該設(shè)計的應(yīng)用背景是基于 STC89C51 的超聲信號檢測的。在調(diào)諧式電路中有調(diào)諧線圈（有時裝在探頭內(nèi)），諧振頻率有調(diào)諧電路的電感、電容決定，發(fā)射的超聲脈沖頻帶較窄。但是每一支實際的發(fā)生傳感器有其工作電壓的極限值，同時發(fā)射電路中的阻尼電阻決定了電路的阻尼情況。最終達到對回波進行放大檢測，產(chǎn)生一個單片機（ STC89C51）能夠識別的中斷信號作為回波到達的標(biāo)志。通超聲波發(fā)射 單 片 機 LED數(shù)碼管顯示 鍵盤控制 超聲波接收 放大 比較 5 過單片機可得到超聲波信號的往返所需要的時間，即可求得車體與障礙物之間的距離。這樣可以求出距離： ? ?2 21 TTCS ?? 555 時基電路振蕩產(chǎn)生 40Hz 的超聲波信號。 超聲波的指向性強，能量消耗緩慢，遇到障礙物后反射效率高，是測距的良好載體。由于常溫下超聲 波在空氣中的傳播數(shù)的約為 340m/s。 本章小結(jié) 本章分析了超聲波測距的原理，以及理論的計算，對于系統(tǒng)的總體設(shè)計方案做了詳細的介紹。這種方法的特點是充分利用軟件，靈活性好，但需要設(shè)計一個驅(qū)動電流 100mA 以上的驅(qū)動電路。 40KHz 的超聲波是利用 LC 震蕩電路振蕩產(chǎn)生的，其振蕩頻率計算公式如下： 脈沖發(fā)射采用軟件方式，利用 STC89S51 的 口發(fā)射 40 kHz 的方波信號，經(jīng)過 74HC04 放大后輸出到超聲波換能器 ，產(chǎn)生超聲波。電路圖如圖 所示。 8 壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。 U 4 A74 A L S 04 U 4 B74 A L S 04U 4 C74 A L S 04U 4 D74 A L S 04U 4 E74 A L S 04L S 1T X (F )R81KR91KV C CP 1 0 圖 超聲波發(fā)射電路 超聲波接收模塊 超聲波接收電路包括超聲波接收探頭、信號放大電路及波形變換電路三部分。內(nèi)部電路由前置放大器、自動偏置電平控制電路、限幅放大器、帶通濾波器、峰值檢波器和整形輸出電路組成。通過 反饋將放大器設(shè)定于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，再由限制電平電路進行自動控制。 9 積分濾波器與整形電路：檢測器輸出的信號經(jīng)積分濾波器送到整形電路，輸出較好的矩形波。適當(dāng)?shù)母淖僀3 的大小，可以改變接受電路的靈敏度和抗干擾能力。 CX20xx6A 可用來完成遙控信號， CX20xx6A 是日本索尼公司生產(chǎn)的紅外解調(diào)集成電路，采用 8 腳單列直插式塑料 超小型 封裝， +5v 供電， 內(nèi)部含可前置放大、自動偏置、限幅放大、通帶攄波、峰值檢波、積分比較及施密特整形輸出等電路 。但 C 的改變會影響到頻率特性，一般在實際使用中不必改動，推薦選用參數(shù)為 R= ， C= F。例如，取 R=200kΩ 時， fn≈ 42kHz，若取 R=220kΩ ，則中心頻率 f0≈ 38KHz。 單片機實現(xiàn)測距原理 單片機發(fā)出超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測出發(fā)射和接收回波的時間差 tr，然后求出距離 S＝ Ct/2，式中的 C 為超聲波波速。 鍵盤控制電路 此鍵盤 與單片機 P2口四個引腳相接，用于對報警距離進行設(shè)定。 超聲波傳感器的頻率特性 圖 超聲波傳感器的升壓能級和靈敏度 圖 。因此，超聲波發(fā)射傳感器一定要使用非常接近中心頻率 40KHz 的交流電壓來激勵 。超聲接收傳感器的頻率特性曲線和輸出端外接電阻 R 也有很大關(guān)系，如果 R 很大，頻率特性是尖銳共振的，并且在這個共振頻率上靈敏度很高?？紤]到實際工程測量的要求，可以選用超聲波頻率 f = 40KHz，波長 λ = 。超聲傳感器的指向角一般為 40度到 80度，本設(shè)計要求傳感器的指向角為 75度。 STC89C51的主要性能參數(shù)和特點 1． 增強型 6時鐘機器周期， 12時鐘機器周期， 8051CPU。 5． 片上集成 512字節(jié) /1280字節(jié) RAM。 9．看門狗 。 13．通用異步串行口（ UART） 。其基本工作原理為給予此超聲波測距模塊觸發(fā)信號后發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波投射到物體而反射回來時，模塊 14 輸出回響信號，以觸發(fā)信號和回響信號間的時間差，來判定物體的距離。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個探頭反射、一個探頭接收 ）等。軟件設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 圖 程序總體框圖 軟件設(shè)計各程序簡介 （ 1） 系統(tǒng)初始化模塊：即系統(tǒng)剛上電的時候?qū)ο到y(tǒng)的各個引腳的電平分配和對各寄存器的初值賦值。 （ 5） 運算結(jié)果處理模塊：運算結(jié)果處理模塊將多次所測得時間進行處理，進行軟件取大值工作，根據(jù)公式計算出距離，然后再對計算得出的結(jié)果進行修正處理，數(shù)據(jù)處理后送至數(shù)碼顯示模塊。 軟件設(shè)計要求 本系統(tǒng)的設(shè)計要求是 利用超聲波測距原理設(shè)計一個車用的倒車?yán)走_。 工作時，微處理器 STC89C51先把 0，啟動超聲波傳感器發(fā)射超聲波，同時啟動內(nèi)部定時器 T0開始計時。然后再根據(jù)現(xiàn)場情況進行聲光報警。如果當(dāng)計時器溢出是還未檢測到超聲波返回信號，則定時器 T0溢出中斷將外中斷 0關(guān)閉，并將測距成功標(biāo)志字賦值 2，及 Testok=2以表示此次測距失敗。 報警子程序 取測量值 LED 顯示 Y 距離小于 1m 返回 蜂鳴報警 N 外部中斷入口 初始化 開位選 查表送段碼 位選左移一位 修正段碼指針 返回 顯示完畢 N Y 20 第 5 章 測試 結(jié)果與 分析 測試結(jié)果 在室內(nèi)進行的實驗中，根據(jù)實驗要求做了多次測試，記錄了每次的數(shù)據(jù)，因為實驗中都會存在著誤差， 所以測量時取平均值的方式記錄，每次測量時根據(jù)設(shè)定的距離進行 3 次測量，然后取平均值。也就是說發(fā)射與脈沖計數(shù)必須同步。 觸發(fā)誤差，由于 被測信號經(jīng)放大，噪聲信號。 測試過程 影響本設(shè)備進行報警的過程有很多原因，這些原因會導(dǎo)致儀器報警的成功與否，所以為此做了本次實驗。 實驗結(jié)果 第一種，報警器能夠 第一時間準(zhǔn)確在到達設(shè)定的報警距離時進行報警，報警器指示燈閃爍，發(fā) 出蜂鳴聲。介紹了產(chǎn)生誤差的原因。 目前汽車倒車?yán)走_系統(tǒng)的發(fā)展趨勢就是逐步解決這些問題，以至于更好的為駕駛者服務(wù) 。我相信這次畢業(yè)設(shè)計所積累下的寶貴經(jīng)驗會給我今后的學(xué)習(xí)和工作帶來很大的幫助和深遠的影響。 同時，我還要感謝我的寢室同學(xué)和身邊的朋友，正是在這樣一個團結(jié)友愛，相互促進的環(huán)境中，在和他們的相 互幫助和啟發(fā)中，才有我今天的小小收獲。 最后我要深深地感謝我的家人 正是他們含辛茹苦地把我養(yǎng)育成人，在生活和學(xué)習(xí)上給予我無盡的愛、理解和支持，才使我時刻充滿信心和勇氣，克服成長路上的種種困難，順利的完成大學(xué)學(xué)習(xí)。 sbit k3=P1^4。 sbit led=P1^1。 27 sbit LCM_RW=P2^5。 code char exampl[]= 。 unsigned char ReadDataLCM(void)。 void DispInt(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned int i)。 void ePutstr(uchar x,uchar y,uchar code *ptr)。t0。 } void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) //寫數(shù)據(jù) { ReadStatusLCM()。 LCM_E = 0。 } void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC) //BuysC 為 0 時忽略忙檢測 //寫指令 { if (BuysC) { ReadStatusLCM()。 29 LCM_E = 0。 LCM_RW = 1。 return(LCM_Data)。 LCM_E = 0。 Busy) //檢測忙信號 { 。 //三次顯示模式設(shè)置，不檢測忙信號 Delay5Ms()。 Delay5Ms()。 //顯示清屏 WriteCommandLCM(0x06,1)。 X amp。 } X |= 0x80。 while (ptr[l] 31) { l++。i++) { DisplayOneChar(x++,y,ptr[i])。 while(1) { for(i=0。 } } } void Delay5Ms(void) //5ms 延時 { unsigned int TempCyc = 5552。 33 while(TempCycA) { TempCycB=7269。delay0。} } //*********************************************** sfr CLK_DIV = 0x97。 //測試用引腳 34 uchar code SEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //測量成功標(biāo)志 //********函數(shù)聲明 void conversion(uint temp_data)。 int c=200。 Delay400Ms()。 // ePutstr(0,0,exampl)。 flag=0。 //定時器 0，定時器 1， 16 位工作方式 TR0=1。 //打開定時器 1 中斷 EX0=0。 DisplayOneChar(5,1,(0x30+c/1000%10))。 DisplayOneChar(1,1,(0x30+a/100%