【正文】 roteus 的 8051 單片機(jī)實(shí)例教程 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2020. [7] 謝維成等 . 單片機(jī)原 理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計(jì) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 2020. [8] 徐愛(ài)琴等 .C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) [M].北京 :電子工業(yè)出版社， 2020 [9] 陳堂敏，劉煥平 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社， 2020. 基于單片機(jī)的汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 致謝 歷時(shí)一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落。這一個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 define LED P0 sbit LED1=P2^4。 void delay(j)。 void offmsd()。 TL1=0x57。 sj3=580。 } else if(ssj1) //小于時(shí)顯示 “ ” { 基于單片機(jī)的汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 buffer[2]=0xBF。 bg=1。 LED2=1。 buffer[2]=convert[xm2]。 cl=1。 //盲區(qū) while(i) { } i=0。 t=t29。 sj1=40。 //延時(shí)去抖動(dòng) if(k1!=1) // 判斷開(kāi)關(guān)是否按下 { while(!k1) { delay(25)。 } } } } void keyscan() //鍵 盤(pán)處理函數(shù) { xx=0。 if(s80)bj=1。 t=TH0。 } TR0=1。 csbds++。 xm1=(s100*xm0)/10。 LED2=0。 scanLED()。 buffer[1]=0xC6。 sj1=50。 TL0=0x00。 void k3cl()。//0~9 段碼 unsigned int s,t,i,xx,j,sj1,sj2,sj3,mqs,sx1。 //超聲波發(fā)送 sbit csbint=P3^2。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。 總體而言，這次設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)期效果，實(shí)物可以顯示預(yù)期要求，而且這次設(shè)計(jì)時(shí)做實(shí)物，就更提高了我的動(dòng)手能力，能讓我更好的把理論運(yùn)用到實(shí)際中去， 時(shí)間有限，不能進(jìn)一步的深入，希望有時(shí)間時(shí)可以對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)一步完善，對(duì)不足之處進(jìn)行補(bǔ)充修改。它的硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接收電路及顯示電路三部分。 （ 2） 人工檢查無(wú)誤后，上機(jī)調(diào)試。 （ 2）用萬(wàn)用表檢測(cè)看起來(lái)可疑連接線或者連接點(diǎn)，看它們是否和設(shè)計(jì) 中規(guī)定的一樣。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，需要延時(shí)約 （這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因）后，才打開(kāi)外中斷 0 接受返回的超聲波信號(hào)。 在啟動(dòng)發(fā)射電路發(fā)射超聲波的同時(shí)開(kāi)啟單片機(jī) AT89C51 內(nèi) 的定時(shí)器 T0， 通過(guò)定時(shí)器∕計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能記錄下來(lái)超聲波發(fā)射的時(shí)間和接收到超聲 波的時(shí)間。然后開(kāi)始加熱焊件，把烙鐵接觸到焊接點(diǎn)要保證烙 鐵讓整個(gè)焊件加熱，然后放焊錫絲，當(dāng)焊錫絲融化滿焊盤(pán)后，先將焊錫絲移開(kāi)，最后在 移開(kāi)烙鐵。 PCB 的制造很復(fù)雜，一般都要經(jīng)過(guò)制版、 圖形轉(zhuǎn)移、光學(xué)蝕刻、過(guò)孔和銅箔處理、助焊和阻焊處理等過(guò)程。計(jì)數(shù)器計(jì)出超聲波傳 播所用的時(shí)間，然后算就能夠得到與障礙物之間的距離大小。例如，當(dāng)數(shù)碼管顯 示管顯示 數(shù)字 0 時(shí)，那么共陰極數(shù)碼顯示管的編碼就為 00111111，十六進(jìn)制數(shù)為 0x3f，而共陽(yáng) 極的數(shù)碼顯示管的編碼就是 11000000，十六進(jìn)制數(shù)為 0xc0。 數(shù)碼管又分為兩種類(lèi)型， 共陽(yáng)極型和共陰極型。 CX20206 功能特點(diǎn) CX20206 對(duì)收到的信號(hào)有放大和濾波的作用。該芯片包括 了限幅放大、前置放大、整 形和輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，這樣方便了檢測(cè)判斷回波的數(shù)據(jù)是否正確 , 并且能夠通過(guò)計(jì)算得出 距離值 . AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory） 的低電壓， 8 位高性能的 CMOS 微處理器，叫做單片 機(jī)。在本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)采用 AT89C51。 壓電式蜂鳴器主要由壓電蜂鳴片、多諧振蕩器、共鳴箱阻及抗匹配器還有外殼等部 分組成。若頻率和 CX20206 的中心頻率不同時(shí)，即可調(diào)節(jié) R15，使 濾波器的中心頻率與超聲波測(cè)距的頻率相符。R 1 447R 1 52 0 0 kR 1 62 0 0 kC94 7 3C63 3 0C 1 04 .7C 1 74 .7R4 0 KC 1 11 0 4VCCP 3 .22 3 4 5 6 7 81 圖 25 超聲波接收裝置設(shè)計(jì)圖 超聲波的接收裝置如圖 25 超聲波接收裝置圖所示。 AT89C51 單片機(jī) 口輸出的 40kHz 的間斷方波信號(hào)分成 2 路，一路經(jīng)一級(jí)反向器后到達(dá) TCT40 一個(gè)電極， 另一路通過(guò)兩級(jí)反向器后到 TCT40 的另一個(gè)電極，用這種形式將 發(fā)出的方波信號(hào) 加到 TCT40 的兩端上，這樣 能夠增強(qiáng)超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。該系統(tǒng)全部都由單片機(jī)進(jìn)行控制，單盤(pán)機(jī) 發(fā)出 40Hz 的方波脈沖，經(jīng)過(guò)超聲波發(fā)射電 路發(fā)射出超聲波。當(dāng)壓電晶片受到發(fā)射電脈沖激勵(lì)后即可產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)射聲波脈沖，是逆壓電效應(yīng)。 數(shù)據(jù)顯示 定時(shí)器 單片機(jī)控制 放大電路 超聲波發(fā)射器 放大 電路 超聲波接收器 基于單片機(jī)的汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 大體上講，超聲波的發(fā)生器可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波，一類(lèi)是用 電氣方式產(chǎn)生超聲波。本設(shè)計(jì)中設(shè)定溫度為常溫 20℃ 。只要焊接的電路沒(méi)有錯(cuò)誤，簡(jiǎn)單調(diào)試一下就能夠正常使用了。此次設(shè)計(jì)證明用 CX20206A 接收超聲波信號(hào) 具有優(yōu)秀的靈 敏特性和較強(qiáng)的抗干擾能力。 超聲波的發(fā)射裝置主要是由反相器 74LS04 和發(fā)射傳感器構(gòu)成。 2． 1 設(shè)計(jì)總體思路概況 基于單片機(jī)的汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 汽車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)的原理是利用超聲波的發(fā)射和接收，用計(jì)時(shí)器計(jì)出超聲波從發(fā)射 到接收到遇到障礙物后反射聲波的時(shí)間通過(guò)公式計(jì)算出汽車(chē)與障礙物之間的距離。然后快速的判斷出來(lái)從而 能夠自在的在空中飛翔。例如鼓經(jīng)過(guò)敲打之后，鼓面就會(huì)上下振動(dòng)，振動(dòng)通過(guò)空氣向四面八方進(jìn) 行傳播，這就是聲波。根 據(jù)這種情況，人們規(guī)定把聲波頻率高于 20KHZ 的聲波稱(chēng)為“超聲波” 。 二十世紀(jì)末，奔馳公司組織，計(jì)劃將組合通信、傳感器、智能技術(shù)結(jié)合于于一個(gè)系 統(tǒng)中，改進(jìn)了汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和有效性，在這次研究中研制出了性能優(yōu)良的汽車(chē) 防撞報(bào)警器，能夠幫助駕駛員避免發(fā)生交通事故。超聲 波測(cè)距利用的是聲波反射原理，聲波在 空氣中傳播避免了與介質(zhì)接觸。我國(guó)交通事故的 年死亡人數(shù)遠(yuǎn)高于他國(guó)，分別是美國(guó)的 倍、德國(guó)的 倍、日本的 倍。 汽車(chē)倒車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)即是俗稱(chēng) 的倒車(chē)?yán)走_(dá)， 是汽車(chē)泊車(chē)輔助裝置。但隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的大幅度提高，讓百姓的收入日益鼓脹，解決了溫飽問(wèn)題的家庭開(kāi)始走向小康，表現(xiàn)得最明顯的是交通工具的升級(jí)換代上：一些家庭開(kāi)始購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)作為自己的代步工具。本次設(shè)計(jì)由超聲波發(fā)射模塊、信號(hào)接收模塊、單片機(jī)處理模塊、數(shù)碼顯示模塊以及聲光報(bào)警模塊等部分組成。 對(duì)于汽車(chē)數(shù)量的大副度攀升，盡管?chē)?guó)家在公路設(shè)施上不斷地改進(jìn)，但道路上的車(chē)輛仍然 還是越來(lái)越多，尤其 在上下班時(shí)段完全避免不了公路上汽車(chē)擁擠的現(xiàn)狀?，F(xiàn)在生產(chǎn)的中高檔小轎車(chē)大多數(shù)都配置有倒車(chē)?yán)走_(dá)，而出于節(jié)省成本等方面的考慮，經(jīng)濟(jì)型小轎車(chē)、大客車(chē)等其他車(chē)輛都沒(méi)有配置倒車(chē)?yán)走_(dá)。面對(duì)當(dāng)今這基于單片機(jī)的汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 種現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出一種反應(yīng)快，穩(wěn)定性好而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的 汽車(chē)防撞報(bào)警系統(tǒng)勢(shì)在必行。也 能夠測(cè)量處于黑暗、煙霧、有灰塵、電磁干擾等惡劣環(huán)境中的障礙物。其中， 德國(guó)的汽車(chē)生產(chǎn)廠商奔馳公司和英國(guó)的電子生產(chǎn)廠商勞倫斯電子公司強(qiáng)強(qiáng)連和，成功研 制出了超聲波頻率為 35G 赫茲可報(bào)警距離為 150 米的汽車(chē)防撞報(bào)警雷達(dá)，系統(tǒng)能夠智能計(jì) 算出汽車(chē)與前方障礙物的距離和兩者之間的相對(duì)運(yùn)行速度，并且根據(jù)自身行駛速度計(jì)算 出汽車(chē)與障礙物之間的安全距離，當(dāng)汽車(chē)與障礙物之間或與前車(chē)之間的距離小于計(jì)算出 的安全距離時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)便會(huì)發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)，提醒司機(jī)避開(kāi)障礙物或者緊急停車(chē)。 實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn) ,相同振幅下 , 振動(dòng)頻率和物體振動(dòng)的能量是成正 比的 ,當(dāng)超聲波傳 播時(shí) ,聲波振動(dòng)頻率很高 ,物體的震動(dòng)能量也很大。 雖然人類(lèi)的耳朵聽(tīng)不見(jiàn)超聲波，但是不少動(dòng)物卻擁有此項(xiàng)能力。由于每個(gè)人的組織結(jié)構(gòu)都是不同的所以他們對(duì)于超聲波的吸收能力也不同。 汽車(chē)防撞系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電 路和超聲波檢測(cè) 接收電路及顯示電路三部分。 而電阻 R R9 增大超聲波傳感器的阻尼效果，縮短了震蕩時(shí)間，使超聲波傳感器輸出高電平的能力大 大增加。 全局中斷打開(kāi)并給顯示端口清 0。 2． 2 超聲波測(cè)距原理 基于單片機(jī)的汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 超聲波測(cè)距是通過(guò)檢測(cè)超聲波發(fā)射后 遇到障礙物所反射回來(lái)的回波，如圖21 所示 。 超聲傳感器指的是在超聲頻率范圍內(nèi)將交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波信號(hào)或?qū)⑼饨绲穆暡ㄐ? 號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器件。 壓電式超聲波傳感器裝置是根據(jù)聲電轉(zhuǎn)換原理制成的，它又稱(chēng)超聲波探頭或者超聲 波換能器。正壓電效應(yīng)應(yīng) 用于超聲波的接收。超 聲波探頭采用 TCT40。 2． 6 超聲波接收裝置的設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的汽車(chē)倒車(chē)防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 超聲波接收器包括接收∕發(fā)射探頭、信號(hào)放大電路和波形變換電路三個(gè)部分。由于紅外線波的頻率為 38 kHz，與測(cè)距使用的超聲波頻率接近。 R 1 32kR 1 22kR 1 12kR 1 02kQ19 0 1 2 Q29 0 1 2Q39 0 1 2Q49 0 1 2V C CVCC 圖 26 顯示電路設(shè)計(jì)圖 報(bào)警裝置的設(shè)計(jì) 報(bào)警部分采用一個(gè)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警， LED 發(fā)光，利用單片機(jī)控制輸出一個(gè)一定頻率的信號(hào)。當(dāng)電極兩端接通電源以 后 ,多諧振蕩器開(kāi)始振動(dòng) ,輸出音頻信號(hào)，然后阻抗匹配器便能推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā) 出聲 音。 3． 1 芯片的功能 AT89C51 的功能特點(diǎn) AT89C51 單片機(jī)主要由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等組成。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P