【正文】 discode[] ={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0X40/**/}。 sbit WELA=P2^7。0x7f。0x7f。0x7f。 TL0=0。 /*當距離小于 110cm 時，發(fā)出頻率為 2Hz 的聲音 */ if(S 70amp。 //顯示“ ” } else { disbuff[0]=S%1000/100。 /*給 count 恢復初值 0*/ FM=~FM。 //開啟定時器 EA=1。 //當 RX 為 1 計數并等待 TR0=0。 //當 RX 為零時等待 TR0=1。 //允許 T0 中斷 ET1=1。 TL1 = 0xB0。 //顯示“ ” disbuff[1]=10。amp。 } /********************************************************/ void Conut(void) { time=TH0*256+TL0。 DULA=1。 DULA=1。 /*啟動 T1 計數 */ } /********************************************************/ void display(void) //掃描數碼管 { DULA=1。 sbit RX=P2^1。 unsigned long S=0。y)。另外，目前倒車雷達報警后，是采取司機制動的方法，而非自動剎車，也是怕誤報警后的自動剎車帶來負面影響，因此下一步的研究應放在怎樣通過收集不同的探測信號建立信息庫，來正確判斷雷達所探測到的不同情況，以做出盡可能正確的反應，最大限度 避免誤報警的負面影響。當距離小于 時，蜂鳴器發(fā)出頻率為 1Hz 的鳴叫聲；當距離小于 時，蜂鳴器發(fā)出頻率為 2Hz 的鳴叫聲；當距離小于 時，蜂鳴器發(fā)出頻率為 5Hz 的鳴叫聲；當距離小于 時，蜂鳴器連續(xù)發(fā)出鳴叫聲。 因此在主程序發(fā)送了信號給超聲波發(fā)生器后，就要打開總中斷和定時器 0。 部分源程序見附錄 B。所謂余波就是在剛發(fā)射超聲波時直接到達接受探頭的直達波，它是超聲波檢測中存在測量盲區(qū)的主要原因。然后調用計算距離子程序，根據定時器T0 記錄的時間計算出待測距離。 動態(tài)掃描顯示方式在數碼管應用系統(tǒng)中應用得最為廣泛，這也是我在本設計中的顯示方法 。 根據 LED數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 14 圖 HCSR04 超聲波測距模塊 外形圖 表 HCSR04 性能參數 工作頻率 40MHz 工作電壓 DC5V 工作電流 15mA 最遠射程 4m 最近射程 2cm 測量角度 15 度 輸入觸發(fā)信號 10us 的 TTL 脈沖 輸出回響信號 輸 出 TTL 電平信號，與射程成比例 規(guī)格尺寸 45*20*15mm ( 寬 *長 *厚 ) 15 表 HCSR04 引腳定義 引腳 功能 VCC 5V 電源 GND 地線 GND TRIG 觸發(fā)控制信號輸入 ECHO 回路信號輸出 HCSR04 的 超聲波時序圖如圖 所示。 13 圖 復位電路 圖 常見的復位電路為上電復位電路，它能有效的實現(xiàn)上電復位和手動復位。因此，時鐘頻率直接影響單 片機的速度，時鐘電路的質量影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 電源電路 本設計使用汽車尾燈的 12V 電源為系統(tǒng)供電，但本系統(tǒng)適用電壓為 5V，需設計電源電路將其轉化為 5V 電壓。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2 應不接。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 P2 口被寫 “ 1” 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND：接地。系統(tǒng)總體結構框圖如 所示。 可以看出主要部分有： 1) 供應電能的脈沖發(fā)生器（發(fā)射電路）； 2) 使接收和發(fā)射隔離的開關部分； 3) 轉換電能為聲能，且將聲能透射到介質中的發(fā)射傳感器； 4) 接收反射聲能（回波）和轉換聲能為電信號的接收傳感器； 5) 接收放大器，可以使微弱的回聲放大到一定幅度，并使回聲激發(fā)記錄設備； 6) 記錄 /控制設備，通?？刂瓢l(fā)射到傳感器中的電能，并控制聲能脈沖發(fā)射到記錄回波的時間，存儲所要求的數據，并將時間間隔轉換成距離。并且最大靈敏度向稍低的頻率移動。其中， f0＝ 40KHz 為超聲發(fā)射傳感器的中心頻率 ，在 f0 處，超聲發(fā)射傳感器所產生的超聲機械波最強，也就是說在 f0 處所產生的超聲聲壓能級最高。 壓電陶瓷晶片有一個固定的諧振頻率，即中心頻率 f0。前者用于超聲波的發(fā)射，后者即為超聲波的接收。壓電材料分為晶體和壓電陶瓷兩類。利用超聲波檢測往往比 較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在測控系統(tǒng)的研制上得到了廣泛應用。超聲波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特點，可產生較大力量，并且在不同的媒質介面，超聲波的大部分能量會反射。 根據以上性能的比較，我們能看出來激光傳感器是比較理想的選擇，但是其價格較高， 3 不易為大眾接受。 方案二： 激光傳感器。 51 單片機 具有功能強、抗干擾能力強、軟硬件資源都比較豐富等特點，其外圍接口電路簡單，具有很高的性價比，成本低，而且它經過多年的發(fā)展，技術也相當成熟 。感應器發(fā)出和接受超聲波信號，并將接收到的信號傳輸到主機，再通過顯示設備顯示出來。 Singlechip microputer； Soundlight ala 1 引 言 隨著社會的不斷發(fā)展，汽車已逐漸成為人們不可或缺的交通工具。倒車雷達，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況。因此迫切需要一個裝置或系統(tǒng)來輔助倒車過程，提高駕駛員倒車時 候的準確性與安全性。該系統(tǒng)將微型計算機技術與超聲波測距技術、傳感器技術等相 結合，可檢測在汽車倒車時，障礙 物與汽車的距離。 超聲發(fā)射部分由 AT89C51單片機產生 10us 的 高電平 信號 ，觸發(fā)測距模塊 ；系統(tǒng)接收部分由接收探頭拾取反射回來的信號，當接收電路接收到反射信號就中斷 AT89C51 計數器停止計數，從而得到超聲波從發(fā)射到接收信號的時間差 ,進而計算出車與后方障 礙物之間的距離，指導司機安全倒車。 倒車雷達全稱叫“倒車防撞雷達”，也叫“泊車輔助裝置”，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者顯示器的顯示通告司機車后的狀況，解除了司機泊車和啟動車輛時前后左右探視所引起的麻煩，并幫助司機解決由視覺引起的缺陷，提高駕駛的安全性。根據顯示設備種類不同，倒車雷達又可以分為數字式、顏色式和蜂鳴式等三種。 方案三：使用 MPS430，凌陽 61 單片機等 16 位單片機或者 ARM 系列 32 位單片機。脈沖式激光測距原理與雷達測距相似，測距儀向目標發(fā)射激光信號，碰到目標就要被反射回來，由于光的傳播速度是已知的，所以只要記錄下光信號的往返時間，用光速（ 30 萬千米 /秒）乘以往返時間的二分之一，就是所要測量的距離。我擬定采用簡單的蜂鳴器來實現(xiàn)該功能。超聲波與光波、電磁波、射線等檢測相 比，其最大特點是穿透力強，幾乎可以在任何物體中傳播，了解被測物體內部情況。電聲型主要有： 1 壓電傳感器； 2 磁致伸縮傳感器； 3 靜電傳感器。所以，只要對這種材料加以交變電場，它就會產生交變的應變，從 而產生超聲振動。在壓電陶瓷上加有大小和方向不斷變化的交流電壓時，根據壓電效應，就會使壓電陶瓷晶片產生機械變形，這種機械變形的大小和方向在 一定范圍內是與外加電壓的大小和方向成正比的。當所 6 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。另外，超聲波接收傳感器的頻率特性與發(fā)射傳感器的頻率特性類似。但離開超聲傳感器的空間某一點的聲壓是這些子波迭加的結果（衍射），卻有指向性。目前超聲波測量的距離一般為幾米到幾十米，是一種適合室內測量的方式。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。 P0 能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據 /地址的第八位。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位 。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “ 1” 且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 12 橋堆 2W10： 將交流電壓變?yōu)橹绷麟妷骸? 圖 時鐘電路 圖 單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為單片機的 XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。 以上的復位電路 在通電時，是通過 10uF 的電容充電，并在復位端口和地之間加 10k歐電阻從而使復位端口能夠保持高電平，并有效保持復位按鍵按下后能夠準確復位。當鎖存使能引腳 LE 為高時，這些器件的鎖存對于數據是透明的（也就是說輸出同步），當鎖存使能引腳 LE 變低時，符合建立時間和保存時間的數據會被鎖存。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O口 多，如驅動 5個數碼管靜態(tài)顯示則需要 58＝ 40個 I/O口來驅 17 動，要知道一個 51單片機可用的 I/O口 才 32個。根據所測距離的長短來決定該方波的頻率 ，即蜂鳴器的報警頻率 。 本設計中系統(tǒng)的核心技術在于距離的測量，精確的測距后通過單片機來處理數據是比較容易實現(xiàn)的。綜上所述，可得到系統(tǒng)主程序流程圖如圖 所示。進入中斷后，立即關定時器 T0 和外部中斷 0，讀取時間值，并給回波接收標志位清零，說明成功接 收回波信號。 部分源程序見附錄 B。 顯示及報警程序流程圖如圖 所示。 for(x=z。a100。 unsigned char disbuff[3] ={ 0,0,0,}。 /********************************************************/ void InitTimer0(void) { TH1 = 0x3C。 DULA=0。 DULA=0。 DULA=0。 S=(time*)/100。amp。 disbuff[1]=S%1000%100/10。 /*若已到 250ms,就改變 PZ 電平 */ } } /*********************************************************/ 32 void main() { InitTimer0() 。 //開啟總中斷 while(1) { EA=0。 //關閉計數 Conut()。 /*產生一個 20us 的脈沖 */ while(!RX)。 ET0=1。 //中斷溢出標志 } /********************************************************/ void zd3() interrupt 3 //T1 中斷用來掃描數碼管模塊 { TH1 = 0x3C。 31 disbuff[0]=10。 /*當距 離小于 150cm 時，發(fā)出頻率為 1Hz 的聲音 */ if(S 110amp。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。 /*打開 T1 中斷 */ TR1 = 1。 sbit TX=P2^0。 unsigned char posit=0。y0。 不過目前市場上大多數倒車雷達都或多或少存在誤報警和不報警的情況，也就是倒車雷達的穩(wěn)定性問題，這是倒車雷達關鍵的性能，探測雷達所用的超聲波技術是一種模擬技術。 另一方面，根據計算結果的大小，控制蜂鳴器的鳴叫頻率。 測距模塊的設計 在公式 317 / 10 17 ( )S N N c m? ? ? ?中，顯然知，要得到距離的具體值，只需得到從發(fā)送超聲波到接收到超聲波這個過程中定時器 0 的計數次數。在主程序中又會恢復定時器的初值等，依次進行循環(huán)。 超聲波在測距時，需要測的是從開始發(fā)射到接收到信號的聲波往返的時間差，需要檢測的有效信號為反射物體反射的回波信號，故要盡量避免檢測到余波信號。 系統(tǒng)主程序的設計 主程序對系統(tǒng)環(huán)境初始化后，首先置位回波接收標志和由單片機 口輸出一個 高 電平以啟動超聲波發(fā)射電路，同時啟動定時器 T0。在輪流顯示過程中，每位元 數碼管的點亮時間為 1 ms～ 2 ms， 由于人的視覺