【正文】 自動檢測是否有信號返回；（ 3）有信號返回，通過 IO 口 ECHO 輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。聲速確定后， 只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。收發(fā)一體超聲波換能器由于超聲波發(fā)射和接收在一個口，因此其不存在近距離形成所謂的三角關(guān)系，因此其近距離的測量精度高?；竟ぷ髟恚翰捎?IO 口 TRIG 觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號 。 圖 超聲波時序圖 超聲波探測模塊 HCSR04 的原理圖如圖 所示。但是由于其基于性價比優(yōu)先的設(shè)計思路，其采用了應(yīng)用廣泛、性價比較高的經(jīng)典設(shè)計，即在回波接收處理電路中采用了放大、濾波、放大、 過零檢測的方法。測距能力的不足，一定程度上意味著對較近距離的小體積物體探測能力的不足。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路，3 個 16 位定時器 /計數(shù)器， 4 個外部中斷，一個 7 向量 4 級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。 3. 片內(nèi)程序存儲器 ROM(4KB)，用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格?，F(xiàn)在新推出的單片機(jī)都不只 5 個中斷源，例如 SST89E58RD 就有 9 個中斷源。 89C52 單片機(jī)內(nèi)集成有兩個可編程的定時 /計數(shù)器： T0 和 T1，它們既可以工作于定時模式，也可以工作于外部事件計數(shù)模式，此外， T1 還可以作為串行口的波特率發(fā)生器。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 17 R1 1KR2 1KR3 1KR8 1KR9 1KR10 1KR11 1KR12 1KABCDEFGDPQ19012Q39012Q49012Q29012VCC1H3H2H4HR4 2KR5 2KR7 2KR6 2KP34P35 P36P37546231SW1sw 灰色12P2GNDR15 2K12D1發(fā)光二極管VCC12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1STC89C52Y112MC2 20C3 20VCCGNDR1410KC110uFVCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P37S4S3S2GNDP20 P21 P22P23B1蜂鳴器Q59012VCCGND+R132K1234P1 VCCGNDTrigEchoTrigEcho數(shù)碼管驅(qū)動電路電源接口電路超聲波接口按鍵電路E1D2DP3C4G54H62H9F10A111H12B73H8DS1SMG04_1 圖 總設(shè)計電路圖 時鐘電路的設(shè)計 本設(shè)計的時鐘電路如圖 所 示，時鐘電路主要結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機(jī)運行速度就越快，單片機(jī)的一切指令 的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率。工作期間，按下 S1， C 放電。在共陰極接法中， LED 數(shù)碼管的 ag 七個發(fā)光二極管因加正電壓而發(fā)亮，因加零電壓而不發(fā)亮。 實際設(shè)計中本電路 單片機(jī)的 至 依次控制段碼 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h。當(dāng)電源接通時，二極管發(fā)光，表示系統(tǒng)正在工作。然后調(diào)用距離計算的子程序，再根據(jù)定時器 T0 記錄的時間計算出所需要測量的距離，然后再調(diào)用顯示子程序，再將測出的距離以十進(jìn)制的形式送到數(shù)碼管顯示，同時調(diào)用聲音處理程序來控制蜂鳴器進(jìn)行報警。 圖 中 斷處理程序流程圖 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 26 顯示子程序 在顯示數(shù)據(jù)時，為了節(jié)省 I/O 端口資源，降低功耗，本設(shè)計采 用動態(tài)顯示的方法。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 29 第 6章 總結(jié)和展望 總結(jié) 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在測距儀中的應(yīng)用越來越廣。本系統(tǒng)不僅適用于車輛距離報警系統(tǒng)，還適用于水文液位測量，應(yīng)用范圍較廣。 接著，我要感謝我的室友給了我很多寶貴的意見。 sbit smg_we4 = P3^7。 //距離 uchar flag_csb_juli。j++)。 byte_write(0x20xx, set_d / 256)。 a_a = 1。 //按鍵消抖動 if(((P2 amp。 break。 } dis_smg[0] = smg_du[set_d % 10]。 //保存數(shù)據(jù) } } /****************報警函數(shù) ***************/ void clock_h_l() { static uchar value。 } if(key_can == 3) { set_d 。 break。 if((P2 amp。 } 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 36 /**************開機(jī)自檢 eeprom初始化 *****************/ void init_eeprom() { read_eeprom()。 } /****************** 把 數(shù) 據(jù) 保 存 到 單 片 機(jī) 內(nèi) 部 eeprom 中******************/ void write_eeprom() { SectorErase(0x20xx)。i++) for(j=0。 long distance。 //數(shù)碼管位選定義 sbit smg_we2 = P3^5。汽車倒車?yán)走_(dá)所涉及的學(xué)科的內(nèi)容比較多，諸如傳感器、單片機(jī)等，現(xiàn)在各個學(xué)科還在不斷的發(fā)展之 中，相信也將推動這個系統(tǒng)功能的更加完善，并且應(yīng)用將更為廣泛。本文所設(shè)計的超聲波測距報警系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、抗干擾性能好，若要滿足更高的精度要求，還須進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。在啟動發(fā)射超聲波脈沖信號的同時啟動內(nèi)部定時器 T0，利用定時器的計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射與接收到回波之間的時間。 四個數(shù)碼管的段碼都是 P1 口的輸出 ,即四個數(shù)碼管輸入的段碼都是一樣的 ,為了使其分別顯示不同的數(shù)字 ,對已處理數(shù)據(jù)查表從高位顯示，經(jīng)過延時再顯示第二位、再經(jīng)過一段延時，依次下 去直到最低位，然后循環(huán)。進(jìn)入中斷處理后，定時器 T0 就立即 被 關(guān)閉 ，同時讀取返回的高點平的持續(xù)時間值，并給回波接收標(biāo)志位清零即成功接收到回波信號。 主程序?qū)φ麄€單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化后，由單片機(jī)的 IO 口 TRIG 觸發(fā)測距，給測距模塊輸入端最少 10us 的高電平信號，模塊自動發(fā)送 8 個 40khz的方波，自動檢測是否有信號返回，同時將定時器 T0 啟動。 圖 鍵盤模塊電路圖 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 22 電源設(shè)計 出于實際應(yīng)用的考慮，本設(shè)計的電源采用 3 節(jié) 5 號干電池 供電，可以同時滿足實用性和經(jīng)濟(jì)因素的考慮。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 20 圖 顯示電路 原理 圖 本設(shè)計的顯示電路采用四位一體共陽數(shù)碼管利用單片機(jī)進(jìn)行動態(tài)顯示，動態(tài)顯示的特點是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。因此顯示部分采用七段半導(dǎo)體數(shù)碼管即 LED。同時只要按下 S1 按鍵，同樣可以達(dá) 到復(fù)位的目的。 硬件電路總設(shè)計原理圖見 圖 ， 從以上的分析可知在本設(shè)計中要用 到如下器件： STC89C52RC、 超聲波 傳感器、按鍵、四位數(shù)碼管、蜂鳴器等一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路。由片內(nèi)特殊功能寄存器中的中斷允許寄存器 IE控制CPU是否響應(yīng)中斷請求；由中斷優(yōu)先級寄存器 IP 安排各中斷源的優(yōu)先級；同一優(yōu)先級內(nèi)各中斷同時提出中斷請求時，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 16 次序。為方便設(shè)計串行通信，目前的 52 系列單片機(jī)都會提供 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器。 時 鐘 電 路R O M / E P R O M / F l a s h 4 K BR A M 1 2 8 BS F R 2 1 個定 時 個 / 計 數(shù) 器 2C P U總 線 控 制中 斷 系 統(tǒng)5 個 中 斷 源2 個 優(yōu) 先 級串 行 口全 雙 工 1 個4 個 并 行 口X T A L 2 X T A L 1R S TE AA L EP S E NP 0P 1P 2P 3V s sV c c 圖 STC89C52 單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī)主要特性 1. 一個 8 位的微處理器 (CPU)。 圖 STC89C52RC 單片機(jī)的引腳圖 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ） 14 STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機(jī)不具備的功能。若閾值過低，則可能出現(xiàn)的測量相位誤差如圖 所示： 圖 閾值過低時可能出現(xiàn)的測量相位誤差 由于測距模塊的集成化、小型化的設(shè)計需求，所以選用的是低壓、小型換能器，其發(fā)射功率較小，這就直接決定了它的測量距離的不足。 超聲波探測模塊 HCSR04 的電氣參數(shù)如圖 所示。程序中測試功能主要由兩個函數(shù)完成。 超聲波測距 模塊 HCSR04超聲波模塊介紹 本設(shè)計的超聲波模塊采用現(xiàn)成的 HCSR04 超聲波模塊，該模塊可提供2cm400cm的非接觸式距離感測功能，測距精 度可達(dá)高到 3mm。 根據(jù)超聲波測距原理，超聲波收發(fā)設(shè)備應(yīng)該完成超聲波脈沖的發(fā)射以及回波首波的精確檢測。在使用時，如果傳播介質(zhì)溫度變化不大，則可近似認(rèn)為超聲波速度在傳播的過程中是基本不變的。 按鍵 1：復(fù)位鍵； 按鍵 2：報警距離設(shè)定按鍵 按鍵 3：自定義報警距離增加 1cm 按鍵 4：自定義報警距離減少 1cm 超聲波模塊采用現(xiàn)成 HCSR04 超聲波集成模塊，該模塊可提供 2cm400cm的非接觸式距離感測功能，測距精度可達(dá)高到 3mm。硬件包括單片機(jī)、輸入 /輸出 設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。駕駛者在倒車時，啟動倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，產(chǎn)生回波信號，傳感器接收到回波信號后經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號，得到及時警示，從而使駕駛者倒車時做到心中 有數(shù)，使倒車變得更輕松。不過 LCD 顯示外觀雖精巧，靈敏度較高，但抗干擾能力不強(qiáng)，所以誤報也較多。 第三代： 數(shù)碼 波段顯示具體距離或者距離范圍。 第一代：倒車時通過喇叭提醒 。公路、街道、停車場、車庫的擁擠不堪，車輛之間、車山東科技