【正文】 } /*======================================================== 移動顯示 =========================================================*/ void disp(uchar code *dir) 32 { uchar i,j=0。 } /*======================================================= 顯示字符串 =======================================================*/ void ePutstr(uchar x,uchar y,uchar code *ptr) { uchar i,l=0。= 0x1。 WriteCommandLCM(0x38,0)。 while (LCM_Data amp。 LCM_E = 1。 LCM_RW = 0。 LCM_RW = 0。 for( 。 void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData)。 define LCM_Data P0 define Busy 0x80 //用于檢測 LCM 狀態(tài)字中的 Busy 標識 define uchar unsigned char define uint unsigned int uint times=0。 sbit k6=P1^7。 還 要感謝黑龍江工程學院四年來對我的大力栽培。本文工作開始到撰寫的每一個階段都是在我的導師悉心指導下完成的， 在這次設(shè)計中我不僅鞏固了專業(yè)知識，而且提高了動手的能力，更重要的是這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了我塌實的作風，端正了我學習的態(tài)度，也教給了我做人的道理。 本章小結(jié) 本章對于系統(tǒng)的實現(xiàn)做了多次實驗，進行了測量和誤差的分析。影響測量誤差的因素很多，還有現(xiàn)場環(huán)境干擾、實際脈沖頻率等。開關(guān)門的可靠性是標志超聲波傳感器可靠性的關(guān)鍵，即同門控制。進入中斷程序后就立即關(guān)閉計時器 T0停止計時，并將測距成功標志字賦值 1即 Testok=1。程序首先完成初始化過程，然后是一個重復的控制發(fā)射信號的過程， 即調(diào)用發(fā)射子程序幾遍，而且每次發(fā)射周期結(jié)束都很判斷在發(fā)射信號后延時等待的過程中是否發(fā)生了中斷，即是否有回波產(chǎn)生來判斷程序的流程。 （ 4） 發(fā)射 接收控制模塊：發(fā)射控制模塊是軟件控制超聲波發(fā)射電路發(fā)射超聲脈沖啟動定時器工作，同時啟動接收電路工作，當接收電路有信號輸入時，對輸入信號進行處理。小功率超聲探頭多作探測作用。 超聲波傳感器的選擇 超聲波傳感器的簡介 超聲波傳感器選擇的是 DYPME007 超聲波測距模塊，可提供 的非接觸式距離感測功能，包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。 8． EEPROM 功能 。 STC89C51的簡介 STC89C51是兼容 8051內(nèi)核的單片機，是高速低功耗的新一代 8051單片機， 12時鐘機器周期和 6時鐘周期可反復設(shè)置 。因此，超聲接收傳感器應(yīng)與輸入阻抗的前置放大器配合使用，才能有較高的接收靈敏度。其頻率特性如圖 。為了增加所測量的覆蓋范圍、減小測量誤差，可采用多個超聲 11 波換能器分別作為多 路超聲波發(fā)射 /接收的設(shè)計方法。 （ 5） 5 腳：該腳與電源端 VCC 接入一個電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。這種 IC 性能優(yōu)越 ， 封裝形式及體積與許多遙控信號接收器 IC 相同或相似 ， 故可用來代換多種型號的遙控信號接收集成電路。 檢測器：將返回的超聲波的包絡(luò)解調(diào)回來。 超聲波接收部分采用集成芯片 CX20xx6A，這是一款紅外線檢波接收的專用芯片。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 R R9 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。本設(shè)計采用第二種方法產(chǎn)生超聲波發(fā)射信號。 在使 用時，如果溫度變化不大，則可以認為聲速是基本不變的。距離的計算公式為 ： 22 tcsd ??? 其中， d 為被測物與測距儀的距離， s 為聲波的來回的路程， c 為聲速， t 為聲波來回所用的時間。 單片機在超聲波信號發(fā)射的同時開始計時，超聲波信號在 空氣中傳播，遇到障礙物后發(fā)生反射，反射的聲波信號經(jīng)過處理后輸入到單片機的外部中斷口產(chǎn)生中斷，單片機停止計時。發(fā)射電壓從理論上說是越高越好，因為對同一支發(fā)射傳感器而言，電壓越高，發(fā)射的超聲功率就越大，這樣能夠在接受傳感器上接受的回波功率就比較大，對于接受電路的設(shè)計就相對簡單一些。 主要研究問題 （ 1） 超聲波測距范圍小于 350cm，距離顯示分辨率 1cm，測距誤差小于 5%； （ 2） 超聲波在傳播中距離的計算 ； （ 3）超聲波 的發(fā)射和接受能否順利完成，達到實時顯示倒車距離，倒車距離顯示的是測距值的最小值，在達到設(shè)計要求的最小距離時系統(tǒng)產(chǎn)生報警。不過 LCD 顯示外觀雖精巧，靈敏度較高，但抗干擾能力不強，所以誤報也較多。這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼顯示產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由 3 種顏色來區(qū)別：綠色代表安全距離，表示障礙物距離有 以上；黃色代表警告距離，表示障礙物距離只有 ~；紅色代表危險距離，表示障礙物距離只有不到 ，必須停止倒車。 第二代：采用蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。雖然每輛車都有后視鏡，但不可避免的都存在一個后視盲區(qū)。本文所設(shè)計的倒車雷達主要是針對汽車倒車時無法目測到車尾與障礙物的距離而設(shè)計開發(fā)的。目前，國內(nèi)外一般的超聲波測距儀，其理想的測量 距離為 1m～ 5 m，因此大都用于汽車倒車雷達等近距離測距中。在公路、街道、停車場、車庫等擁擠、狹窄的地方倒車 時，駕駛員既要前瞻，又要后顧，稍微不小心就會發(fā)生追尾事故。超聲波接收電路使用 SONY 公司的 CX20xx6A 紅外檢測專用芯片，該芯片常用于 38kHz的檢波電路，文中通過對芯片內(nèi)部電路的仔細分析，設(shè)計出能夠成功對 40kHz 超聲波檢波的硬件電路， 倒車 雷達 使用數(shù)碼管顯示目標物的距離。國內(nèi)倒車雷達主流市場已經(jīng)開始有進口高檔汽車向中低檔汽車發(fā)展。 目前國內(nèi)倒車雷達的研究現(xiàn)狀 經(jīng)過多年的發(fā)展，倒車雷達設(shè)計以及使用發(fā)生了質(zhì)的變化。蜂鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。這一代有一個質(zhì)的飛躍，特別是熒 屏顯示開始出現(xiàn)動態(tài)顯示系統(tǒng)。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、倒車雷達、免提電話、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項功能整合在一起，并設(shè)計了語音功能，是目前市面上最先進的倒車雷達系統(tǒng)。單片機（ STC89C51）發(fā)出短暫的 40KHz 信號，反射后的超聲波經(jīng)超聲波接收器作為系統(tǒng)的輸入，鎖相環(huán)對此型號進行技術(shù)判斷后，把相應(yīng)的計算結(jié)果送到 LED 顯示電路顯示 ，進行蜂鳴報警 。 發(fā)射部件的點脈沖電壓很高，但是由于障礙物回波引起的壓電晶片產(chǎn)生的射頻電壓 不過幾十毫伏，要對這樣小的信號進行處理就必須放大到一定的幅度。 超聲波測距 超聲波測距原理 超聲波測距的原理一般采用回波探測法，超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在介質(zhì)中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計 時。首先由發(fā)射器向特定方向發(fā)射超聲波并同時啟動定時器計時，超聲波咋介質(zhì)傳播途中一旦遇到障礙物后就被反射回來，當接收器收到發(fā)射波立即停止計時。 超聲波發(fā)射模塊 超聲波發(fā)射電路包括超聲波產(chǎn)生電路和超聲波發(fā)射電路兩個部分， 超聲波 探頭（又稱“超聲波換能器”）選用壓電式，可采用軟件發(fā)生法和硬件發(fā)生法產(chǎn)生超聲波。對于 HC 類型，其工作電壓為 2～ 6 V，它具有高抗擾度，可以兼容直接輸入 LSTTL 邏輯信號和 CMOS 邏輯輸入等特點。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片會發(fā)生共振，并帶動共振板振動產(chǎn)生超聲波，這 時它就是一個超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時它就成為超聲波接收換能器。 前置放大器：它是高增益的放大器，由于超聲波在空氣中直線傳輸時，傳輸距離越大，能量的衰減越厲害，故反射回來的超聲波信號的幅值會有很大的變化。 IN1C12C23G N D4F05C36O U T7V C C8R 1 7C X 201 06AL S 3R X (S )C947 3R 1 4 K+C 1 7 10 uF /5 0V+C 1 0 10 uF /5 0VR 1 520 0KR 1 620 0KC6 33 0pFV C CC110 4P 3 2超聲波接收電路 圖 超聲波 接收電路圖 集成電路 CX20xx6A 集成電路 CX20xx6A 是一款紅外接收的專用芯片，常用于電視紅外遙控器。 （ 2） 2 腳：該腳與 GND 之間連接 RC 串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它們是負反饋串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。 （ 7） 7 腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路的輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電阻到電源端，該電阻推薦阻值為 22kΩ ，沒有 接收信號時該端輸出為高電平，有信號時則會下降 。駕駛員可以根據(jù)自身要求對報警距離進行設(shè)定，從而大大提高了駕駛的安全系數(shù)。曲線在 40KHz處曲線最尖銳，輸出電信號的振幅 最大，即在 40KHz 處接收靈敏度最高。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(jié)果（衍射），卻有指向性。 3． 工作頻率范圍： 0 – 40 MHZ，相當于普通 8051的 0 – 80 MHZ，實際工作 頻率可達 48MHZ。 11．共 3個 16位定時器 /計數(shù)器 。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、 波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。 本章小結(jié) 本章介紹了系統(tǒng)硬件的設(shè)計，對硬件的選擇做了介紹和分析，以及硬件個部分的組成，對硬件部分的搭建做了充分的準備 。 系統(tǒng)初始化程序 按鍵掃描模塊 液晶顯示模塊 運算結(jié)果處理模塊 發(fā)射接收控制模塊 蜂鳴報警模塊 系統(tǒng)各功能模塊 16 我們知道 C 語言程序有利于實現(xiàn)較復雜的算法 ， 匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，而超聲波測距 儀的程序既有較復雜的計算（計算距離時），又要求精細計算程序運行時間（超聲波測距時），所以控制程序可采用 C 語言和匯編語言混合編程。當超聲波信號碰到障礙物時信號立刻返回，微處理器不停的掃描 int0引腳，如果 int0接收的信號有高電平變?yōu)榈碗娖剑藭r表明信號已經(jīng)返回，微處理器進入中斷關(guān)閉定時器。 下面分別給出各自的流程圖如 圖 和 ： 圖 T0 中斷子程序 圖 超聲波接收中斷子程序 顯 示子程序和蜂鳴報警子程序 先進行動態(tài)顯示初始化將指針指向緩沖區(qū)首地址，然后去顯示位指針，取要顯示的數(shù)，再將數(shù)變成段碼，然后將段碼送段控制器，位碼送位控制器，在延時，然后判斷是否是最后一位，是否顯示完畢，沒有的話修改該緩沖區(qū)指針和位碼，直到顯示完畢。所以超聲波發(fā)送應(yīng)考慮因素有： 1 量程范圍 。 實驗原理 22 通過超聲波傳感器的超聲波的發(fā)射與接收驗證倒車雷達的系統(tǒng)報警。 在設(shè)計本產(chǎn)品時，通過查閱網(wǎng)絡(luò)與圖書館搜集到的材料，再加上指導老師的指導與資料提供，與生活中對于超聲波的工作原理的觀察研究相結(jié)合，設(shè)計出了這個超聲波倒車雷達系統(tǒng)，完成了課題的要求，但是由于設(shè)計的理論基礎(chǔ)知識掌握不充足，對課題的研究深度還不夠，在某些地方還不能闡述的非常詳盡，但設(shè)計的系統(tǒng)中也有著自己的特點，特點如下： （ 1） 產(chǎn)品價格低廉 ； （ 2） 采用模塊化設(shè)計，使用方便 ； （ 3） 利用超聲波傳感器和單片機，易安裝，穩(wěn)定性好 ； （ 4） 超聲波接收和發(fā)射分開，防止了信號發(fā)射和接收的不準確 ； 由于考慮了成本問題，在硬件上使用了 DYPME007 超聲波傳感器，在軟件上，充分利用了 STC89C51 的強大功能。循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 sbit k1=P1^2。 //P3 口接液晶的 8 個數(shù)據(jù)口， RS、 RW、 E 三個液晶控制位接到 P1 口的低三位。 void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM)。 void Delay400Ms(void)。i148。 LCM_E = 0。 LCM_E = 1。 LCM_RS = 0。 } void LCMInit(void) //LCM 初始化 { LCM_Data = 0。 //顯示模式設(shè)置 ,開始要求每次檢測忙信號 Write