【正文】 自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；（ 3）有信號(hào)返回，通過(guò) IO 口 ECHO 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。聲速確定后， 只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)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(gè)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(cè)量精度高。基本工作原理：采用 IO 口 TRIG 觸發(fā)測(cè)距，給至少 10us 的高電平信號(hào) 。 圖 超聲波時(shí)序圖 超聲波探測(cè)模塊 HCSR04 的原理圖如圖 所示。但是由于其基于性價(jià)比優(yōu)先的設(shè)計(jì)思路，其采用了應(yīng)用廣泛、性價(jià)比較高的經(jīng)典設(shè)計(jì)，即在回波接收處理電路中采用了放大、濾波、放大、 過(guò)零檢測(cè)的方法。測(cè)距能力的不足，一定程度上意味著對(duì)較近距離的小體積物體探測(cè)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(shí)器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路，3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 4 個(gè)外部中斷，一個(gè) 7 向量 4 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。 3. 片內(nèi)程序存儲(chǔ)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(gè)中斷源，例如 SST89E58RD 就有 9 個(gè)中斷源。 89C52 單片機(jī)內(nèi)集成有兩個(gè)可編程的定時(shí) /計(jì)數(shù)器： T0 和 T1，它們既可以工作于定時(shí)模式，也可以工作于外部事件計(jì)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(jì)（ 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(dòng)電路電源接口電路超聲波接口按鍵電路E1D2DP3C4G54H62H9F10A111H12B73H8DS1SMG04_1 圖 總設(shè)計(jì)電路圖 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路如圖 所 示，時(shí)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(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)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(shí)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(gè)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(shí)際設(shè)計(jì)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(shí)，二極管發(fā)光，表示系統(tǒng)正在工作。然后調(diào)用距離計(jì)算的子程序，再根據(jù)定時(shí)器 T0 記錄的時(shí)間計(jì)算出所需要測(cè)量的距離，然后再調(diào)用顯示子程序，再將測(cè)出的距離以十進(jìn)制的形式送到數(shù)碼管顯示，同時(shí)調(diào)用聲音處理程序來(lái)控制蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。 圖 中 斷處理程序流程圖 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 26 顯示子程序 在顯示數(shù)據(jù)時(shí)，為了節(jié)省 I/O 端口資源，降低功耗，本設(shè)計(jì)采 用動(dòng)態(tài)顯示的方法。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)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(huì)有閃爍感，動(dòng)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(jì)（ 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(cè)距儀中的應(yīng)用越來(lái)越廣。本系統(tǒng)不僅適用于車輛距離報(bào)警系統(tǒng)，還適用于水文液位測(cè)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(jiàn)。 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(dòng) if(((P2 amp。 break。 } dis_smg[0] = smg_du[set_d % 10]。 //保存數(shù)據(jù) } } /****************報(bào)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(jì)（ 論文 ） 36 /**************開(kāi)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(gè)學(xué)科還在不斷的發(fā)展之 中，相信也將推動(dòng)這個(gè)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(jì)的超聲波測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)發(fā)射超聲波脈沖信號(hào)的同時(shí)啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器 T0，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射與接收到回波之間的時(shí)間。 四個(gè)數(shù)碼管的段碼都是 P1 口的輸出 ,即四個(gè)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(duì)已處理數(shù)據(jù)查表從高位顯示，經(jīng)過(guò)延時(shí)再顯示第二位、再經(jīng)過(guò)一段延時(shí)，依次下 去直到最低位，然后循環(huán)。進(jìn)入中斷處理后，定時(shí)器 T0 就立即 被 關(guān)閉 ，同時(shí)讀取返回的高點(diǎn)平的持續(xù)時(shí)間值，并給回波接收標(biāo)志位清零即成功接收到回波信號(hào)。 主程序?qū)φ麄€(gè)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(cè)距，給測(cè)距模塊輸入端最少 10us 的高電平信號(hào)，模塊自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè) 40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，同時(shí)將定時(shí)器 T0 啟動(dòng)。 圖 鍵盤模塊電路圖 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 22 電源設(shè)計(jì) 出于實(shí)際應(yīng)用的考慮，本設(shè)計(jì)的電源采用 3 節(jié) 5 號(hào)干電池 供電，可以同時(shí)滿足實(shí)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(jì)（ 論文 ） 20 圖 顯示電路 原理 圖 本設(shè)計(jì)的顯示電路采用四位一體共陽(yáng)數(shù)碼管利用單片機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)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(shí)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(jì)原理圖見(jiàn) 圖 ， 從以上的分析可知在本設(shè)計(jì)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(qǐng)求；由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP 安排各中斷源的優(yōu)先級(jí)；同一優(yōu)先級(jí)內(nèi)各中斷同時(shí)提出中斷請(qǐng)求時(shí)，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(jì)（ 論文 ） 16 次序。為方便設(shè)計(jì)串行通信，目前的 52 系列單片機(jī)都會(huì)提供 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 時(shí) 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(gè)定 時(shí) 個(gè) / 計(jì) 數(shù) 器 2C P U總 線 控 制中 斷 系 統(tǒng)5 個(gè) 中 斷 源2 個(gè) 優(yōu) 先 級(jí)串 行 口全 雙 工 1 個(gè)4 個(gè) 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(gè) 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(jì)（ 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(guò)低，則可能出現(xiàn)的測(cè)量相位誤差如圖 所示： 圖 閾值過(guò)低時(shí)可能出現(xiàn)的測(cè)量相位誤差 由于測(cè)距模塊的集成化、小型化的設(shè)計(jì)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(cè)量距離的不足。 超聲波探測(cè)模塊 HCSR04 的電氣參數(shù)如圖 所示。程序中測(cè)試功能主要由兩個(gè)函數(shù)完成。 超聲波測(cè)距 模塊 HCSR04超聲波模塊介紹 本設(shè)計(jì)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(cè)功能，測(cè)距精 度可達(dá)高到 3mm。 根據(jù)超聲波測(cè)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(cè)。在使用時(shí)，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(guò)程中是基本不變的。 按鍵 1：復(fù)位鍵； 按鍵 2：報(bào)警距離設(shè)定按鍵 按鍵 3：自定義報(bào)警距離增加 1cm 按鍵 4：自定義報(bào)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(cè)功能，測(cè)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(shí)，啟動(dòng)倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)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(hào)，得到及時(shí)警示，從而使駕駛者倒車時(shí)做到心中 有數(shù)，使倒車變得更輕松。不過(guò) 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(bào)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(shí)通過(guò)喇叭提醒 。公路、街道、停車場(chǎng)、車庫(kù)的擁擠不堪，車輛之間、車山東科技