【正文】 單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [7] 劉洪恩 . 汽車倒車防撞超聲波雷達(dá)的設(shè)計(jì) [J]. 儀表技術(shù)， 2020， 15（ 04）：55～ 60. [8] 李朝青 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020. [9] 高海生，楊文煥 . 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全 [M]. 成都：西南交通大學(xué)出版社，1996. [10] 張友德，趙志英，涂時(shí)亮 . 單片機(jī)微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) [M]. 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 1992. [11] 陸冬妹 . 基于溫度補(bǔ)償?shù)某暡ǖ管嚋y(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 27（ 2） . 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 33 頁(yè) 共 37 頁(yè) [12] 劉典文等 . 基于單片機(jī) STC89C51 設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距儀 [J]. 中國(guó)新技術(shù)信產(chǎn)品， 2020， 8： 16～ 17. [13] Vizimuller. RF design guidesystems, circuits, and equations [M]. Boston： Artech House， 1995. [14] Keil Software. The Final World On the 8051[M]. Germany： Keil Elektronik Gmbh and Keil software， 1997. [15] 梁小流，陳炳森，梁建和 . 基于 89S52 汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 機(jī)電工程技術(shù)， 2020， 10(4)： 49～ 51. 附錄 A 整體電路圖 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 34 頁(yè) 共 37 頁(yè) 附錄 B 程序清單 include include include include 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 35 頁(yè) 共 37 頁(yè) define uint unsigned int define uchar unsigned char sbit TRIG = P1^0 。 uchar code table1[]={0xcf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef}。 } void DelayMs(unsigned char t) { while(t) { DelayUs2x(245)。 dat=numamp。 flue[2]=S%1000/100。 out()。 while(ECHO)。 DelayMs(250)。 //為什么除以 58 等于厘米， Y 米 =（ X 秒 *344） /2 // X 秒 =（ 2*Y 米） /344 X 秒 =*Y 米 厘米 =微秒 /58 TH0=0。 //觸發(fā)信號(hào)是高電平脈沖，寬度大于 10us DelayUs2x(10)。 dis(table[flue[1]])。 } } void out() { SH_CP=0。 } /* 595 顯示 */ void dis(uchar num) { uchar i。 TL0=0x00。 sbit SH_CP=P1^5。由于實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的匱乏，在許多地方難免有考慮不周全的，如果沒(méi)有老 師的指導(dǎo)和督促，以及其他老師們和同學(xué)們的幫助和支持，沒(méi)有他們的幫助，完成這個(gè)設(shè)計(jì)是有一定的難度的。還有一個(gè)最關(guān)鍵的問(wèn)題就是關(guān)于超聲波探頭模塊的選擇，之前設(shè)計(jì)的是超聲波發(fā)射電路和接收電路是分開(kāi)各自獨(dú)立的，但在裝配完調(diào)試發(fā)現(xiàn)調(diào)試難度有點(diǎn)大，后來(lái)在老師的指導(dǎo)下，改用了超聲波集成模塊，集成模塊把超聲波發(fā)射和接收電路集成在一起，而且能大大減少相互之間的干擾，在裝配完很容易就調(diào)試出來(lái)了。 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 30 頁(yè) 共 37 頁(yè) 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)介紹的是基于單片機(jī)的汽車防撞裝置的設(shè)計(jì)，文中給出了具體的系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)思 路方案。通過(guò)對(duì)理論和實(shí)際情況的分析，本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案是基本可行。而本設(shè)計(jì)中并沒(méi)有溫度補(bǔ)償模塊，主要是本設(shè)計(jì)做為倒車?yán)走_(dá)使用對(duì)精確的距離的要求不是很高主要是起到警報(bào)的作用而已，所以本設(shè)計(jì)并沒(méi)有采用溫度補(bǔ)償模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。 else bibi=0。 //為什么除以 58 等于厘米， Y 米 =（ X 秒 *344） /2 // X 秒 =（ 2*Y 米） /344 X 秒 =*Y 米 厘米 =微秒 /58 TH0=0。 //觸發(fā)信號(hào)是高電平脈沖，寬度大于 10us DelayUs2x(10)。 } 計(jì)算及顯示模塊設(shè)計(jì) 從距離計(jì)算公式 S=17N/1000=N(cm)中 可以很明顯看出來(lái)，如果想要得到 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 25 頁(yè) 共 37 頁(yè) 具體的距離的值，就只需要得到從 超聲波 發(fā) 送開(kāi)始到接收到超聲波這個(gè)過(guò)程中定時(shí) 器0的計(jì)數(shù)的次數(shù)。 S=TH0*256+TL0。 //初始化定時(shí)器 0 while(1) { DIDI()。 綜合以上的分析可得到系統(tǒng)主程序流程圖，系統(tǒng)主程序的流程圖如圖 所示。最后主程序通過(guò)對(duì)回波信號(hào)的接收，完成后續(xù)的工作，假如標(biāo)志位清零則說(shuō)明接收到了回波信號(hào)，那么主程序就返回到初始端重新將回波接收標(biāo)志位置位并且在單片機(jī)的 上發(fā)送低電平到超聲波發(fā)射電路，就這樣，連續(xù)不斷地運(yùn)行，循環(huán)不斷地工作用來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)距。報(bào)警模塊電路圖如圖 所示。 一有輸出就可以開(kāi)定時(shí)器計(jì)時(shí) ， 當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就可以讀定時(shí)器的值 ， 此時(shí)就為此次測(cè)距的時(shí)間 ，就能夠 算出距離 。 HRSR04 超聲波集成 模塊正面外觀如圖 所示， HRSR04 超聲波集成 模塊的背面外觀如圖 所示。 圖 超聲波發(fā)射電路 工作時(shí)，由單片機(jī)產(chǎn)生 40 kHz 的脈沖從 口向超聲波的發(fā)射電路部分發(fā)出信號(hào)，再經(jīng) 74LS04 放大電路放大后，驅(qū)動(dòng)超聲波探頭將超聲波發(fā)射出去。由于超聲波的以上幾個(gè)特點(diǎn)，所以超聲波被廣泛地應(yīng)用于物體距離的測(cè)量、厚度等方面 [6]。 當(dāng)89S51 從外部程序存儲(chǔ)器取指令或常數(shù)時(shí)，每個(gè)機(jī) 器周期內(nèi)輸出 2 個(gè)脈沖即兩次有效，以通過(guò)數(shù)據(jù)總線 P0 口讀回指令或常數(shù)。 P3 口也是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 口能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載，這 8 個(gè)引腳還用于專門的第二功能 [5]。 圖 單片機(jī)復(fù)位電路圖 （ 4） 輸入輸出口 （ I/O 口 ） 引腳 P0 口是一個(gè)三態(tài)的雙向口 ，既可以作為數(shù)據(jù)和地址的分時(shí)復(fù)用口，又可以作為通用輸入輸出口 [5]。 圖 51 單片機(jī)的引腳功能圖 單片機(jī)引腳功能 （ 1） 電源引腳 Vcc（ 40 腳）：正電源的引腳，工作電壓是 5 V。 （ 7）單片機(jī)在市面上的銷售渠道是否暢通、其價(jià)格是否便宜。 （ 3）單片機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)。汽車防撞系統(tǒng)的測(cè)距是利用超聲波測(cè)距的原理，在單片機(jī)內(nèi)部程序的控制下，由超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，在超聲波遇到障礙物時(shí)反射到超聲波接收探頭，由此回應(yīng)到單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行中 斷處理和數(shù)據(jù)的處理，計(jì)算出距離，由數(shù)碼管顯示距離，并由蜂鳴器報(bào)警提示。此超聲波模塊的最大探測(cè)距離為 5 m，精度可以達(dá)到 cm，盲區(qū)為 2 cm，而且發(fā)射擴(kuò)散角不大于 15176。而且汽車在行駛的過(guò)程中超聲波傳感器測(cè)距時(shí)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較短的響應(yīng)時(shí)間，因此選用超聲波傳感器作為此設(shè)計(jì)方案的傳感器探頭。 （ 2） 紅外線測(cè)距傳感器 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 7 頁(yè) 共 37 頁(yè) 紅外線測(cè)距傳感器 利用的就 是 紅外線信號(hào)在遇到障礙物其距離的不同則其反射的強(qiáng)度也不同，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)從而對(duì)障礙物的距 離的遠(yuǎn)近進(jìn)行測(cè)量的。首先對(duì)實(shí)物進(jìn)行硬件排版組裝和焊接，然后討論了系統(tǒng)的性能產(chǎn)生的誤差。 論文構(gòu)成主要由以下部分組成： 第 1章主要介紹了本課題的背景意義和相關(guān)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。此外，汽車電子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展還要求作為汽車行駛安全輔助系統(tǒng)的倒車?yán)走_(dá)要具有通信功能，并能夠把數(shù)據(jù)發(fā)送到汽車總線上去 [2]。 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的開(kāi)始是以蜂鳴器報(bào)警為標(biāo)志的。而本設(shè)計(jì)的 汽車防撞裝置就是主動(dòng)安全系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)汽車與障礙物之間距離的提示報(bào)警避免汽車與障礙物之間的擦碰。 附錄 B 程序清單 ....................................................................................................................33 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 3 頁(yè) 共 37 頁(yè) １ 緒論 當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷提高，汽車已逐漸進(jìn)入不少百 姓家。 一些由駕駛員反應(yīng)不夠迅速而導(dǎo)致的汽碰擦，還有很多時(shí)候是由于駕駛員對(duì)離障礙物的距離判斷不準(zhǔn)確而造成的，如果駕駛員能提前知道障礙物的存在并且知道障礙物的距離，那么駕駛員就能及時(shí)地采取措施，從而能避免事故的發(fā)生。 汽車防撞裝置這種汽車安全輔助裝置能大大減少汽車駕駛員在倒車的時(shí)候顧慮和對(duì)距離判斷的失誤，從而能夠避免倒車的安全問(wèn)題的發(fā)生，故此裝置對(duì)于提高交通安全將起到重要的作用。 隨著科學(xué)技術(shù)水平的迅速發(fā)展，相關(guān)電子技術(shù)也是飛躍前進(jìn)，當(dāng)然，汽車電子產(chǎn)業(yè)也得到飛速發(fā)展，電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展使得車載電子安全產(chǎn)品有很大的發(fā)展前景。本系統(tǒng)利用一片89S51單片機(jī)對(duì)超聲波信號(hào)循環(huán)不斷地進(jìn)行采集。 第 4章主要是對(duì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。而本設(shè)計(jì)的核心是超聲波測(cè)距模塊，其他相關(guān)模塊都是在測(cè)距的基礎(chǔ)上拓展起來(lái)的，測(cè)距模塊是利用超聲波傳感器，之后選擇合適單片機(jī)芯片，以下就是從相關(guān)方面來(lái)論述的。在中、長(zhǎng)距離測(cè)量時(shí)，超聲波傳感器的精度和方向性都要大大優(yōu)于紅外線傳感器，但價(jià)格也稍貴。在超聲波發(fā)射電路啟動(dòng)的同時(shí)單片機(jī)啟動(dòng)中斷定時(shí)器，利用其計(jì)數(shù)的功能記錄超聲波發(fā)射超聲波到接收到超聲波回波的時(shí)間。根據(jù)對(duì)相關(guān)資料查閱，將兩探頭之間的距離定在 5 cm～ 8 cm 最為合適。在一般的情況下來(lái)講，在選擇單片機(jī)時(shí)要需要考慮的幾個(gè)方面有 [5]： （ 1）單片機(jī)最基本性能參數(shù)指標(biāo)。例如：在進(jìn)行設(shè)計(jì)戶外的產(chǎn)品時(shí)，就必須要選用工業(yè)級(jí)的芯片，以 達(dá)到溫度范圍的要求。根據(jù)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，選擇AT89S51 單片機(jī)做為本設(shè)計(jì)的單片機(jī)使用，它是由 ATMEL 公司生產(chǎn)的高性能、低功耗的 CMOS 8 位單片機(jī)。 圖 時(shí)鐘信號(hào)電路 （ 3） 復(fù)位 RST（ 9 腳） 當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，只要有有兩個(gè)機(jī)器周期即 24 個(gè)振蕩周期以上的高電平在這個(gè)引腳出現(xiàn)時(shí)，那么就將會(huì)使單片機(jī)復(fù)位，如果將這個(gè)引腳保持高電平，那么 51 單片機(jī) 芯片就會(huì)循環(huán)不斷地進(jìn)行復(fù)位 [5]。 P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，而且 P2 口具有驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL負(fù)載的能力 [5]。在 訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）以每機(jī)器周期兩次進(jìn)行信號(hào)輸出，其下降沿用于控制鎖存 P0口 輸出的低 8 位地址；在不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器的時(shí)候， ALE 端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(hào) (此頻率是振蕩器頻率的 1/6),而在訪問(wèn)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖會(huì)跳空一個(gè) ,此時(shí)是不可以做為時(shí)鐘輸出 [5]。對(duì)于 80S51 單片機(jī)，由于片內(nèi) 已經(jīng)自帶 有 了 程序存儲(chǔ)器， 所以 只 要單片機(jī) 外接時(shí)鐘電路和復(fù)位電路就 可以 組成了 單片機(jī)的 最小系統(tǒng) 了 。由于在常溫下超聲波在空氣中的傳播速度大約為 340 m/s[7]，所以障礙 物到發(fā)射探頭之間的距離為： S=340t/2=170t 因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)時(shí)實(shí)際上就是對(duì)機(jī)器周期 T的計(jì)數(shù)，而本設(shè)計(jì)中時(shí)鐘頻率 fosc取 12 MHz，設(shè)計(jì)數(shù)值 N，則： T＝ 12/fosc=1μs 專業(yè)技能綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告 第 15 頁(yè) 共 37 頁(yè) t=NT＝ N（ s） S＝ 170NT＝ 170N/1000000（ m） 在程序中按 式 S＝ 170NT＝