【正文】 ............ 3 2 雷達測速儀原理 ...................................................... 4 車輛測速技術(shù)簡介 .................................................. 4 多普勒效應(yīng) ........................................................ 5 多普勒信號的提取 .................................................. 6 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計思想以及原理框圖 ........................................ 8 方案論證 .......................................................... 8 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 .................................................. 8 單片機 AT89C52 介紹 ................................................ 8 復(fù)位電路 ......................................................... 11 晶振電路 ......................................................... 13 放大整形電路 ..................................................... 14 數(shù)據(jù)顯示 ......................................................... 15 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ....................................................... 21 測頻方法的選擇 ................................................... 21 主程序流程圖 ..................................................... 23 中斷服務(wù)子程序流程圖 ............................................. 25 1602 液晶初始化流程圖 ............................................. 27 5 系統(tǒng)仿真及調(diào)試 ..................................................... 28 Proteus .......................................................... 28 Keil C51 ......................................................... 29 仿真與調(diào)試的步驟 ................................................. 29 功能的檢測 ....................................................... 30 仿真結(jié)果 ......................................................... 31 結(jié) 論 ................................................................ 34 致 謝 ................................................................ 35 參 考 文 獻 ........................................................... 35 附錄 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 本文是基于 MCS51單片機的車輛測速儀的設(shè)計，系統(tǒng)以 AT89C52單片機為處理控制核心，設(shè)計了頻率計，實現(xiàn)了信號頻率的測量， 并根據(jù)多普勒效應(yīng)，將頻率轉(zhuǎn)換為速度，最后采用系統(tǒng)化 LCD顯示模塊實時顯示所測速度的車輛測速儀的設(shè)計方案以及系統(tǒng)軟件。為了減少由于超速引起的交通事故與違章現(xiàn)象，必須采取有效手段，嚴(yán)肅治理違章超速行駛，使司機嚴(yán)格按道路限速規(guī)定要求行駛，為此對行進中車輛進行實時的檢測，對違章超速車輛進行處理，警告駕駛員按章行車時十分必要的。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 第一階段（ 1976 年 1978 年）：初級單片機階段。 第三階段（ 1982 年 1992 年）： 8 位單片機鞏固發(fā)展及 16 位高級單片機發(fā)展階段。 （ 2）大力發(fā)展專用型單片機。它采用 AT89C52 單片機作為處理控制核心，設(shè)計了頻率計，實現(xiàn)信號頻率測量，再通過多普勒效應(yīng)實現(xiàn)頻率與速度的轉(zhuǎn)換，最終以 LCD實時顯示所測速度，測量精度達到一 定的要求，具有一定的實用性。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 共 43 頁 2 雷達測速儀原 理 車輛測速技術(shù)簡介 在“超速”已經(jīng)成為公路殺手的今天，高速公路測量汽車行使的速度，然后對超速駕駛的司機進行吊證和罰款，無疑對減少交通事故的發(fā)生起到積極的作用，那么交通中有哪幾種測量汽車行使速度的方法呢？ 目前，車輛測速技術(shù)主要有地感線圈測速、激光測速、雷達測速、視頻測速四種。在靜止?fàn)顟B(tài)下使用時，司機很容易發(fā)現(xiàn)有檢測，因此達不到預(yù)期目的。視頻測速系統(tǒng)成本低，抗電子干擾，可用于移動和固定場合，但是它的測速精度低，且需預(yù)先進行測速系統(tǒng)中參數(shù)測量，并且國內(nèi)技術(shù)還不太成熟。 本系統(tǒng)采用的是連續(xù)波雷達，故以雷達發(fā)射連續(xù)波的情況為例，來說明 當(dāng)目標(biāo)與雷達有相對運動時，雷達接收信號的特征。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 43 頁 式 ()說明，在 t 時刻接收到的波形 Sr(t)上的某點，是在 ttr時刻發(fā)射的。因此要從接收信號中提取多普勒頻率需要采用差拍的方法，即設(shè)法取出 f0 和 fr的差值 fd。 本設(shè)計中由于采用 Protues 軟件做的硬件原理圖，由于 Protues 功能的限制無法仿真高頻發(fā)射和接收以及混頻，所以只能用信號發(fā)生器代替混頻器的輸出。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 10 頁 共 43 頁 時，要求外接上拉電阻。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。該位置位后，只有一條 。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。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(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 本設(shè)計中的復(fù)位電路： 圖 復(fù)位電路 1) 復(fù)位 功能 ： 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。 說明：表 中符號 *為隨機狀態(tài) 。引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。 本設(shè)計中的晶體振蕩電路如圖 ： 圖 晶體振蕩電路 晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。在這里由于單片機測速系統(tǒng)比較簡單，所以只考慮 LED 靜態(tài)、動態(tài)顯示器和 LCD 顯示器。 動態(tài)顯示的特點是將所有位數(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。 考慮到 LCD顯示車速度的實時性與直觀性，本設(shè)計選用 LCD 作為顯示模塊。這就是 LCD 顯示的基本原理。 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 表 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置 輸 入 模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光 標(biāo) 或 字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置 字 符 發(fā)生 存 貯 器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置 數(shù) 據(jù) 存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀 忙 標(biāo) 志或 地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 （說明：表 中 1 為高電平、 0 為低電平） 1602 的驅(qū)動程序 11條指令 : （ 1） void Clear_display()。 //設(shè)定 DDRAM 地址指令 （ 9） void Read_busy_flag()。軟件編程用 C語言完成的，需要能掌握 C語言，還要熟悉 AT89C52 單片機。若 標(biāo)準(zhǔn)信號的頻率為 F0，則待測信號的頻率為： 00 MMFF xx ? () 多周期同步測頻法：是由閘門時間 Tc與同步門控時間 Td共同控制計數(shù)器計數(shù)的一種測量方法，待測信號頻率與 M/T法相同。 本次設(shè)計采用的方案 根據(jù)頻率的定義，頻率是單位時間內(nèi)信號波的個數(shù)，因此采用上述各種方案都能實現(xiàn)頻率的測量。 int_init()。 LCD_Write(LCD_DATA,(long)Fage/100%10+0x30)。 LCD_Write(LCD_DATA,(long)(Fage*100)%10+0x30)。 // fd為赫茲， Vr為 KM/h。 } } testt=0。 } 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 27 頁 共 43 頁 1602 液晶初始化流程圖 圖 1602液晶初始化流程圖 1602 初始化代碼： void LCD_Initial() { LcdEn=0。 Proteus 與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機 CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。 Proteus 是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，它可以仿真 51 系列、 AVR，PIC 等常用的 MCU 及其外圍電路 （如 LCD， RAM， ROM，鍵盤，馬達， LED， AD/DA，部分 IIC 器件）。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢 。使用菜單或者單擊工具欄的新建文件按鈕，出現(xiàn)文本便捷窗口，在該窗口中輸入程序 代碼； 保存文件，如果是用 C 語言編寫的程序，保存文件的后綴名為“ .c”。 仿真與調(diào)試 的步驟 在 Proteus 軟件 的菜單界面中選擇需要的元器件，搭建硬件電路； 使用 KEIL C51 軟 件建立工程文件 。相信 隨著時間的推移， Proteus 軟件 在單片機開發(fā) 應(yīng)用中能 獲得越來越 廣泛的應(yīng)用。前者可在相當(dāng)程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。 //開啟顯示 , 無光標(biāo) LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN)。 TL0=0。i3。 //過了一個循環(huán)后余下的時間 Tsum=Tsum+65536*testt。 LCD_Write(LCD_DATA,(long)Fage%10+0x30)。 // LCD_Write(LCD_DATA,(long)Fage/10000%10+0x30)。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 23 頁 共 43 頁 主程序流程圖