【正文】 } /*======================================================== 移動(dòng)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(cè) LCM 狀態(tài)字中的 Busy 標(biāo)識(shí) 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(xué)院四年來對(duì)我的大力栽培。本文工作開始到撰寫的每一個(gè)階段都是在我的導(dǎo)師悉心指導(dǎo)下完成的， 在這次設(shè)計(jì)中我不僅鞏固了專業(yè)知識(shí)，而且提高了動(dòng)手的能力，更重要的是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我塌實(shí)的作風(fēng)，端正了我學(xué)習(xí)的態(tài)度，也教給了我做人的道理。 本章小結(jié) 本章對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)做了多次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了測(cè)量和誤差的分析。影響測(cè)量誤差的因素很多，還有現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾、實(shí)際脈沖頻率等。開關(guān)門的可靠性是標(biāo)志超聲波傳感器可靠性的關(guān)鍵，即同門控制。進(jìn)入中斷程序后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器 T0停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值 1即 Testok=1。程序首先完成初始化過程，然后是一個(gè)重復(fù)的控制發(fā)射信號(hào)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(hào)后延時(shí)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(dòng)定時(shí)器工作，同時(shí)啟動(dòng)接收電路工作，當(dāng)接收電路有信號(hào)輸入時(shí)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。 超聲波傳感器的選擇 超聲波傳感器的簡(jiǎn)介 超聲波傳感器選擇的是 DYPME007 超聲波測(cè)距模塊，可提供 的非接觸式距離感測(cè)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(jiǎn)介 STC89C51是兼容 8051內(nèi)核的單片機(jī)，是高速低功耗的新一代 8051單片機(jī)， 12時(shí)鐘機(jī)器周期和 6時(shí)鐘周期可反復(fù)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(cè)量的覆蓋范圍、減小測(cè)量誤差，可采用多個(gè)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(jì)方法。 （ 5） 5 腳：該腳與電源端 VCC 接入一個(gè)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(hào)接收器 IC 相同或相似 ， 故可用來代換多種型號(hào)的遙控信號(hào)接收集成電路。 檢測(cè)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(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(shí)間。本設(shè)計(jì)采用第二種方法產(chǎn)生超聲波發(fā)射信號(hào)。 在使 用時(shí)，如果溫度變化不大，則可以認(rèn)為聲速是基本不變的。距離的計(jì)算公式為 ： 22 tcsd ??? 其中， d 為被測(cè)物與測(cè)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(shí)間。 單片機(jī)在超聲波信號(hào)發(fā)射的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波信號(hào)在 空氣中傳播，遇到障礙物后發(fā)生反射，反射的聲波信號(hào)經(jīng)過處理后輸入到單片機(jī)的外部中斷口產(chǎn)生中斷，單片機(jī)停止計(jì)時(shí)。發(fā)射電壓從理論上說是越高越好，因?yàn)閷?duì)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(duì)于接受電路的設(shè)計(jì)就相對(duì)簡(jiǎn)單一些。 主要研究問題 （ 1） 超聲波測(cè)距范圍小于 350cm，距離顯示分辨率 1cm，測(cè)距誤差小于 5%； （ 2） 超聲波在傳播中距離的計(jì)算 ； （ 3）超聲波 的發(fā)射和接受能否順利完成，達(dá)到實(shí)時(shí)顯示倒車距離，倒車距離顯示的是測(cè)距值的最小值，在達(dá)到設(shè)計(jì)要求的最小距離時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警。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(bào)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(xiǎn)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(gè)后視盲區(qū)。本文所設(shè)計(jì)的倒車?yán)走_(dá)主要是針對(duì)汽車倒車時(shí)無法目測(cè)到車尾與障礙物的距離而設(shè)計(jì)開發(fā)的。目前，國(guó)內(nèi)外一般的超聲波測(cè)距儀，其理想的測(cè)量 距離為 1m～ 5 m，因此大都用于汽車倒車?yán)走_(dá)等近距離測(cè)距中。在公路、街道、停車場(chǎng)、車庫等擁擠、狹窄的地方倒車 時(shí)，駕駛員既要前瞻，又要后顧，稍微不小心就會(huì)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(cè)專用芯片，該芯片常用于 38kHz的檢波電路，文中通過對(duì)芯片內(nèi)部電路的仔細(xì)分析，設(shè)計(jì)出能夠成功對(duì) 40kHz 超聲波檢波的硬件電路， 倒車 雷達(dá) 使用數(shù)碼管顯示目標(biāo)物的距離。國(guó)內(nèi)倒車?yán)走_(dá)主流市場(chǎng)已經(jīng)開始有進(jìn)口高檔汽車向中低檔汽車發(fā)展。 目前國(guó)內(nèi)倒車?yán)走_(dá)的研究現(xiàn)狀 經(jīng)過多年的發(fā)展，倒車?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)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(gè)質(zhì)的飛躍，特別是熒 屏顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、免提電話、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起，并設(shè)計(jì)了語音功能，是目前市面上最先進(jìn)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)。單片機(jī)（ STC89C51）發(fā)出短暫的 40KHz 信號(hào)，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(duì)此型號(hào)進(jìn)行技術(shù)判斷后，把相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果送到 LED 顯示電路顯示 ，進(jìn)行蜂鳴報(bào)警 。 發(fā)射部件的點(diǎn)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(duì)這樣小的信號(hào)進(jìn)行處理就必須放大到一定的幅度。 超聲波測(cè)距 超聲波測(cè)距原理 超聲波測(cè)距的原理一般采用回波探測(cè)法，超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，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(jì) 時(shí)。首先由發(fā)射器向特定方向發(fā)射超聲波并同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，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(dāng)接收器收到發(fā)射波立即停止計(jì)時(shí)。 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(gè)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(duì)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(hào)和 CMOS 邏輯輸入等特點(diǎn)。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這 時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)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(shí)，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(hào)的幅值會(huì)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(fù)反饋串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)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(gè)上拉電阻到電源端，該電阻推薦阻值為 22kΩ ，沒有 接收信號(hào)時(shí)該端輸出為高電平，有信號(hào)時(shí)則會(huì)下降 。駕駛員可以根據(jù)自身要求對(duì)報(bào)警距離進(jìn)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(hào)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(diǎn)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(dāng)于普通 8051的 0 – 80 MHZ，實(shí)際工作 頻率可達(dá) 48MHZ。 11．共 3個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、 波長(zhǎng)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(diǎn)。 本章小結(jié) 本章介紹了系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，對(duì)硬件的選擇做了介紹和分析，以及硬件個(gè)部分的組成，對(duì)硬件部分的搭建做了充分的準(zhǔn)備 。 系統(tǒng)初始化程序 按鍵掃描模塊 液晶顯示模塊 運(yùn)算結(jié)果處理模塊 發(fā)射接收控制模塊 蜂鳴報(bào)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(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法 ， 匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，而超聲波測(cè)距 儀的程序既有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時(shí)），又要求精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行時(shí)間（超聲波測(cè)距時(shí)），所以控制程序可采用 C 語言和匯編語言混合編程。當(dāng)超聲波信號(hào)碰到障礙物時(shí)信號(hào)立刻返回，微處理器不停的掃描 int0引腳，如果 int0接收的信號(hào)有高電平變?yōu)榈碗娖剑藭r(shí)表明信號(hào)已經(jīng)返回，微處理器進(jìn)入中斷關(guān)閉定時(shí)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(bào)警子程序 先進(jìn)行動(dòng)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(shí)，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(shí)驗(yàn)原理 22 通過超聲波傳感器的超聲波的發(fā)射與接收驗(yàn)證倒車?yán)走_(dá)的系統(tǒng)報(bào)警。 在設(shè)計(jì)本產(chǎn)品時(shí)，通過查閱網(wǎng)絡(luò)與圖書館搜集到的材料，再加上指導(dǎo)老師的指導(dǎo)與資料提供，與生活中對(duì)于超聲波的工作原理的觀察研究相結(jié)合，設(shè)計(jì)出了這個(gè)超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，完成了課題的要求，但是由于設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)知識(shí)掌握不充足，對(duì)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(jì)的系統(tǒng)中也有著自己的特點(diǎn)，特點(diǎn)如下： （ 1） 產(chǎn)品價(jià)格低廉 ； （ 2） 采用模塊化設(shè)計(jì)，使用方便 ； （ 3） 利用超聲波傳感器和單片機(jī)，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(hào)發(fā)射和接收的不準(zhǔn)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(qiáng)大功能。循循善誘的教導(dǎo)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(gè)數(shù)據(jù)口， RS、 RW、 E 三個(gè)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(cè)忙信號(hào) Write