【正文】 。啟動計時器T0，用以計算超聲波來回時間 SETB TR1 。將計數(shù)值移入處理單元 MOV 45H, TH0 SETB 00H 。是否為0 RR A 。低位 MOV R1, 00H MOV R0, 64H 。查字型碼表 MOV P0, A 。外中斷0，收到回波時進入PINT0: CLR TR0 。重新開啟測距定時器 MOV R2, 64H 。超聲波脈沖個數(shù)控制 SETB PX0 。串行中斷程序返回ORG 002BHRETISTART: MOV SP, 4FH 。脈沖輸出端口ORG 0000H 。焦曉夢老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無窮之道。通過畢業(yè)設(shè)計，我對單片機系統(tǒng)等有了一定新的認(rèn)識，這是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，也是走向工作崗位前的一次熱身。通過幾個月的努力終于完成了畢業(yè)設(shè)計，遺憾的是由于proteus軟件中沒有CX20106A元件和無法模擬TR4016探頭的發(fā)射及接收不能進行仿真和調(diào)試。查字型碼表 MOV P0, A 。高位 MOV R2, 44H 。接收成功標(biāo)志 RETI超聲波測距的原理為超聲波發(fā)生器T在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當(dāng)這個超聲波遇到被測物體后反射回來，就被超聲波接收器R所接收到。T1中斷，發(fā)超聲波用INTT1: CPL VOUT 。超聲波發(fā)生子程序較簡單，但要求程序運行準(zhǔn)確，所以采用匯編語言編程。定時中斷服務(wù)子程序完成三方向超聲波的輪流發(fā)射，外部中斷服務(wù)子程序主要完成時間值的讀取、距離計算、結(jié)果的輸出等工作?？傮w框圖如圖41所示。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。（1）LM386內(nèi)部電路：LM386內(nèi)部電路原理圖如圖316所示。單片機AT89C51采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時鐘頻率，減少測量誤差。（2）限度放大器當(dāng)信號太強時為了防止放大器過載，限制高電平振幅，同時也可消除寄生調(diào)幅干擾。6C3積分電容連接端，該腳所接積分電容標(biāo)準(zhǔn)值為330PF，當(dāng)電容值增大時，則外部濾波干擾增強，而且輸出脈沖的低電平持續(xù)時間增加。圖313 CX20106A內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖CX20106A是日本索尼公司生產(chǎn)的在紅外遙控系統(tǒng)中作接收預(yù)放用的雙極型集成電路。輸出端采用兩個反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力，上拉電阻RR5一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時間。從早先國內(nèi)進口的日本超聲波流量計來看，基本都采用的是窄脈沖驅(qū)動電路。lt。引腳①為最高電位，③腳為最低電位，②腳居中。在實際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。為了解決這個問題， 在電容C旁并聯(lián)一只瓷介質(zhì)小容量電容CC7用來抵消電感效應(yīng)，抑制高頻干擾。3）濾波電路：雖然整流電路的輸出電壓包含一定的直流成分，但脈動較大，為了獲得平滑的直流電壓，在整流電路的后面需加一個濾波電路，濾波電路可以將整流電路輸出的電壓的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。直流穩(wěn)壓電源的工作流程如圖36所示：圖36 直流穩(wěn)壓電源的工作流程直流穩(wěn)壓電源的工作原理：1） 電源變壓器降壓變壓器將電網(wǎng)220V交流電，變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓決定。起振電容一般用15～33pF，本設(shè)計使用30pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好。圖34為上電和按鍵復(fù)位電路。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。它們都有字節(jié)地址，每一個端口鎖存器還有位地址，所以每一條I/O線獨立地用做輸入或輸出時，數(shù)據(jù)可以鎖存；作輸入時，數(shù)據(jù)可以緩沖。4）程序存儲允許輸出信號端：在訪問片外存儲器時，此端定時輸出脈沖作為讀片外存儲器的選通信號。RST:復(fù)位信號輸入端，高電平有效。其結(jié)構(gòu)圖如32所示：圖32 AT89C51結(jié)構(gòu)圖（2）主要特性1) 與MCS51 兼容 2）4K字節(jié)可編程FLASH存儲器3）壽命：1000寫/擦循環(huán) 4）數(shù)據(jù)保留時間：10年5）全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 6）三級程序存儲器鎖定7）1288位內(nèi)部RAM 8）32個編程I/O線9）兩個16位定時器/計數(shù)器 10）5個中斷源11）可編程串行通道 12）低功耗的閑置和掉電模式13）片內(nèi)振蕩器和時鐘電路（3）引腳及功能 圖33 AT89C51引腳排列AT89C51單片機為40腳雙列直插式封裝結(jié)構(gòu)。若測得距離小于事先設(shè)定的數(shù)值，則發(fā)出聲音預(yù)警。圖25是電路中選用的發(fā)射傳感器的指向特性及結(jié)構(gòu)。因此，超聲波接收傳感器具有很好的頻率選擇特性。當(dāng)所用壓電材料不變時，改變壓電陶瓷晶片的幾何尺寸，就可非常方便的改變其固有諧振頻率。其中，壓電晶片是傳感器的核心等組成。圖22 汽車倒車?yán)走_(dá)示意圖（后4個探頭）本設(shè)計介紹的超聲測距系統(tǒng)共有2只超聲波換能器( 俗稱探頭) , 假設(shè)分別布置在汽車的后左、后右2個位置上。其具體的算法如下：假設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為，根據(jù)計時器記錄的時間，發(fā)射點距障礙物的距離，如圖21所示圖21超聲波測距原理圖21中兩探頭中心距離的一半用M表示，超聲波單程所走過的距離用表示，由圖可得： (21) (22)將式（22）帶入式（21）得： (23)在整個傳播過程中，超聲波所走過的距離為： (24)式中：為超聲波的傳播速度，為傳播時間，即為超聲波從發(fā)射到接收的時間。如今，由于超聲波在物理化學(xué)方面的獨特特性，已廣泛應(yīng)用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等，在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。通過對以上幾種測距方式的分析比較，由于超聲波指向性強、能量消耗緩慢、成本低、性能穩(wěn)定可靠、在介質(zhì)中傳播距離遠(yuǎn)的優(yōu)點，所以超聲波測距方式在短距和低速測量方面比上述其它幾種技術(shù)更具優(yōu)越性。它主要應(yīng)用于夜間行車或在軍事上使用。顯然，此類產(chǎn)品的研發(fā)具有極大的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。感應(yīng)器發(fā)出和接受超聲波信號，并將接收到的信號傳輸?shù)街鳈C，再通過顯示設(shè)備顯示出來。而倒車事故給車主帶來許多麻煩，例如撞上別人的車、消防水籠頭，如果傷及兒童更是不堪設(shè)想。關(guān)鍵詞：汽車倒車?yán)走_(dá)、AT89C5超聲波、測量距離、LED數(shù)碼管Abstract As social and economic development of the transport industry booming, the number of cars in the first mate to climb. Traffic congestion has bee increasingly serious crash occurred frequently, resulting in the inevitable personal injury and economic loss, for this situation, design a fast response, high reliability and more economical car reversing collision warning system is inevitable line. The most mon design is the use of ultrasonic distance measurement method to design a microcontroller based car reversing radar system. The design is mainly based on AT89C51 microcontroller features and advantages of the use of ultrasound, ultrasonic ranging system and AT89C51 microcontroller bined in one design a car based on AT89C51 microcontroller reversing radar system. The system uses software and hardware bination of methods. The paper outlines the design of the development of ultrasonic testing and the basic principles expounded the principle and characteristics of ultrasonic sensors. In the ultrasonic ranging system functions and AT89C51 monolithic application, based on the overall position of the system proposed, each of the design elements of the system were introduced the principle and hardware circuit for each unit posed of the main ponents of a detailed description and choices. The paper also describes the design of system software architecture, and is programmed to implement system functions and requirements. Keywords: car reversing radar, AT89C51, ultrasound, measuring distance, LED digital tube目錄第一章 緒論 1 1 1 2第二章 超聲波的發(fā)展及測距原理 4 4 4 超聲波測距在汽車上的運用 6 超聲波傳感器的介紹 7 超聲波傳感器介紹 7 超聲波傳感器的特性 8第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 系統(tǒng)設(shè)計的要求 10 系統(tǒng)整體設(shè)計方案 10 單片機系統(tǒng)介紹 11 AT89C51單片機介紹 11 15 16 單片機的電源電路 17 超聲波發(fā)射電路 23 超聲波接收電路 25 CX20106A集成電路介紹 25 26 距離顯示電路 27 報警電路 28 音頻集成功放LM386簡介 28 報警電路的設(shè)計 30第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 30 系統(tǒng)軟件設(shè)計的框圖 30 31 32 34 35 36結(jié)論 37致謝 38參考文獻(xiàn) 39附錄 40附錄一：系統(tǒng)電路圖 40附錄二：主要元器件清單 41附錄三：源程序 42第一章 緒論汽車倒車?yán)走_(dá)全稱叫“汽車倒車防撞雷達(dá)”，也叫“汽車泊車輔助裝置”，是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器（或蜂鳴器）等部分組成。畢 業(yè) 設(shè) 計(論文)題 目：基于單片機的汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計 班 級： 10211 學(xué) 號： 10 姓 名： 指導(dǎo)老師： 成 都 工 業(yè) 學(xué) 院二○一三年 五 月摘 要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展交通運輸業(yè)日益興旺，汽車的數(shù)量在大副攀升。本設(shè)計論文還介紹了系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，并通過編程來實現(xiàn)系統(tǒng)功能和要求。倒車事故發(fā)生的原因是多方面的，倒車鏡有死角，駕車者目測距離有誤差，視線模糊等原因造成倒車時的事故率遠(yuǎn)大于汽車前進時的事故率，尤其是非職業(yè)駕駛員以及女性更為突出。通常的倒車?yán)走_(dá)主要由感應(yīng)器、主機、顯示設(shè)備等三部分組成。因為，大力研究開發(fā)倒車?yán)走_(dá)等主動式汽車輔助安全裝置，將減少駕駛員的負(fù)擔(dān)和判斷錯誤，對于交通安全起到重要作用。(2) 紅外線測距紅外線傳播時的具有不易擴散的特點，顯著的熱效應(yīng)和較強的穿透云霧的能力，在穿越其它