【正文】 程序結構化和容易計算出距離，主程序采用C語言編寫。 （ 5） 讀取 T0 口計數(shù)值。當收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變，在 INT0 或 INT1 端產生一個中斷請求信號，單片機響應外部中斷請求 ，執(zhí)行外部中斷服務子程序，讀取時間差，計算距離。置位總中斷允許位 EA 并給顯示端口 P0 和 P2 清 0。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 本系統(tǒng)選用 LCD 液晶 ts12864－ 3顯示器 做為顯示模塊。 6腳外接積分電容，可以濾除已調波的載波頻率分量。2 腳是放大器的反相輸入端，外接 RC 負反饋網(wǎng)絡，可以決定和調節(jié)放大器的頻率特性和電壓增益，當電阻值小或者電容值大時，電壓增益高，通頻帶窄；反之，電壓增益低，通頻帶寬。其內部結構如下圖 310 所示。下面對紅外遙控接收器集成電路 CX20216A 做一個簡要的介紹。同時用單片機控制 NE555 第 3 腳輸出端驅動超聲波換能器 T4016，使之發(fā)射出超聲波信號。 NE555 時基集成電路的主要參數(shù)：電源電壓 ～ 16V， 輸出驅動電流為 200毫安 ， 作定時器使用時，定時精度為 1％ ， 作振蕩使用時，輸出的脈沖的最高頻率可達 500 千赫。 8 腳：外接電源 VCC，雙極型時基電路 VCC 的范圍是 ~ 16V， CMOS 型時基電路 VCC 的范圍為 3 ~ 18V。如 W2調節(jié)偏離中心點，再調節(jié) W1，不僅振蕩頻率改變了，而對占空比也有影響。要使 AT89S51 只訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH） ,這時該引腳必須保持低電平。 表 3— 1 P3口專門功能 P3 引腳 兼用功能 串行通訊輸入（ RXD） 串行通訊輸出（ TXD） 外部中斷 0（ INT0） 外部中斷 1（ INT1） 定時器 0輸入 (T0) 定時器 1輸入 (T1) 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 RD 超聲波汽車防撞報警器設計 12 (1) ALE/PROG 30 訪問外部存儲器時， ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。對內部 Flash 程序存儲器編程時，接收高 8 位地址和控制信息。通常在使用時外接上拉電阻，用來驅動多個數(shù)碼管。 產生時鐘信號電路如圖 33： 超聲波汽車防撞報警器設計 10 圖 33 時鐘信號電路 本系統(tǒng)使用的石英晶振頻率為 12MHZ。 （ 9）芯片保密性能好、單片機的抗干擾性能好。如 DIP（雙列直插）封裝， PLCC（ PLCC 有對應插座）封裝及表面貼附等。目前，市面上的單片機不僅種類繁多，而且在性能方面也各有所長。 *******本科畢業(yè)設計（論文） 7 當利用超聲波探測器測距時常用兩種方法 —— 強度法和反射時間法，強度法是利用聲波在空氣中的傳輸損耗值來測量被測物的距離，被測物越遠其反射信號越弱，根據(jù)反射信號的強弱就可以知道被測物的遠近，但在使用這種方法時由于換能器之間的直接耦合信號很難消除，在放大器增益較高時這一直接耦合信號就可使放大器飽和從而使整套系統(tǒng)失效，由于直接耦合信號的影響強度法測距只適合較短距離的且精度要求不高的場合。超聲波基本應用電路主要分為三類： （ 1）直射型，主要用于遙控及報警電路 （ 2）分離反射型，主要用于測距，料位測量等電路 （ 3）反射型，主要用于材料的探傷，測厚電路。由于超聲波在空氣中 傳播時會有相當?shù)乃p，衰減的程度與頻率的高低成正比；而頻率高分辨率也高，故短距離測量時應選擇頻率高的傳感器，而長距離的測量時應用低頻率的傳感器。在移動車輛中應用的超聲波傳感器，是利用超聲波在空氣中的定向傳播和固體反射特性（縱波），通過接收自身發(fā)射的超聲波反射信號，根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收的時間差和傳播速度，計算傳播距離，從而得到障礙物到車輛的距離。 由于超聲波指向性強， 能量消耗緩慢，在介質中傳播距離遠，因而超聲波可 *******本科畢業(yè)設計（論文） 3 以用于距離的測量。為了以超聲波作為檢測手段，必須產生超生波和接收超聲波。目前市場上還出現(xiàn)了具有語音報警功能的產品。 對于公路交通事故的分析表明， 80%以上的車禍事由于駕駛員反應不及所引起的，超過 65%的車輛相撞屬于追尾相撞，其余則屬于側面相撞。從傳統(tǒng)上說，汽車的安全可以分為兩個主要研究方向 :一是主動式安全技術，即防止事故的發(fā)生，該種方式是目前汽車安全研究的最終目的 。同時，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車的產量和保有量都在急劇增加。從經(jīng)濟性和安全性兩方面來說，這些被動安全措施是在事故發(fā)生時刻對車輛和人員進行保護，有很大的局限性，因而車輛的主動安全研究尤為重要，引出了本文研究的 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng) 。顯然，此類產品的超聲波汽車防撞報警器設計 2 研究開發(fā)具有極大 的實現(xiàn)意義和廣闊的應用前景。其實超聲測距原理簡單 : 它發(fā)射超聲波并接收反射回波 , 通過單片機計數(shù)器獲得兩者時間差 t, 利用公式 S=Ct /2 計算距離 , 其中 S為汽車與障礙物之間的距離 , C 為聲波在介質中的傳播速度。超聲波傳感器是利用壓電效應的原理將電能和超聲波相互轉化，即在發(fā)射超聲波的時候，將電能轉換 ，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時候，則將超聲振動轉換成電信號。本設計屬于近距離測量，可以采用常用的壓電式超聲波換能器來實現(xiàn)觸發(fā)單元。 圖 21 超聲波汽車防撞原理框圖 根據(jù)設計要求并綜合各方面因素，選擇了西安立宇電子科技有限 公司的超聲波測距傳感器 TCT40－ 16T/R（ T 表示發(fā)射傳感器， R表示接收傳感器），最大探測距離為 6m，發(fā)射擴散角為 60 度。 Q 恰好是電路的串聯(lián)支路的Q 值。 表 21 外形尺寸（ T/R4— XX中的“ XX”表示傳感器的外徑尺寸） 型號 A(mm) B(mm) C(mm) D（ mm） T/R4012 T/R4016 T/R4018A 超聲波汽車防撞報警器設計 6 表 22 電氣參數(shù) 型號 聲平電壓 接收靈敏度 工作頻率（ KHZ） 帶寬（ KHZ） 電容（ pF） 在 40KHZ 時 發(fā)送 接收 T/R4012 112db 最小值67db （ 3941） KHZ 最小5/100db 最小5/75db （ 24752525） % T/R4016 115db 最小值64db （ 3941） KHZ 最小6/103db 最小6/71db （ 23752425） % T/R4018A 115db 最小值64db （ 3941） KHZ 最小6/103db 最小6/71db （ 23752425） % A 115db 最小值64db （ 3941） KHZ 最小6/100db 最小6/71db （ 23752425） % 由于是測距系統(tǒng)是采用超聲波發(fā)射和接收分離反射型結構，所以發(fā)射頭和接收頭應該在同一平行直線上。 40KHZ 的發(fā)射頻率由 NE555 提供給軟件進行處理 控制發(fā)射及停止 ，回波經(jīng)過STC89C52 對接收到的信息進行處理后，被測的距離在 LCD 上顯示，顯示部分采用動態(tài)掃描顯示。 （ 2）單片機的增強功能。 （ 6）芯片的功耗。 STC89 系列單片機高速 (最高時鐘頻率 90MHz)，低功耗，在系統(tǒng) /在應用可編程 (ISP， IAP),不占用戶資源。當復位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為 ROM 的 0000H 處開始運行程序。 P1 口能驅動 4 個 LSTTL 負載。 輸入輸出腳，稱為 P3 口，是一個帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口， P2口能驅動 4 個 LSTTL 負載，這 8個引腳還用于專門的第二功能。對 Flash 存儲器編程時，這個引腳用于輸入編程脈沖 PROG (2) PSEN 29 該引是外部程序存儲器的選通信號輸出端。 555的引腳 PWM 與單片機連接， 并由單片機 I/O 口來控制其發(fā)送與否 ,單片機的引腳RST、 、 分別連接到 74LS04 的 2A、 2Y、 3A 引腳上，利用整個電路的協(xié)*******本科畢業(yè)設計（論文） 13 調合作來實現(xiàn)發(fā)射電路的工作。為保證驅動能力， 又為了在低電壓下工作，故采用來放大信號，提高發(fā)射功率。 5 腳： VC 為控制電壓端。amp。 用 555 定時器接成的多諧振蕩器來驅動超聲波發(fā)射傳感器。 (2）電源電流 ～ (典型值為 )。 3 C2 檢波電容連接端，該端與地接檢波電容，電容量大，則為平均值檢波，瞬態(tài)響應靈敏度低；電容值小，則為峰值檢波，瞬態(tài)響應靈敏度高，但檢波輸出的脈寬變動大。信號再進入帶通濾波器，濾除頻率范圍 3050KHZ 以外的干擾信號。 根據(jù)以上原理，超聲波測距系統(tǒng)的接收電路如下圖 311 所示。由 6 腳和 4 只電容構成。 電路為如圖 315 所示。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。 定時中斷服務子程序完成三方向超聲波的輪流發(fā)射，外部中斷服務子程序主要完成時間值的讀取、距離計算、結果的輸出等工作。 Y N N N Y Y 顯示服務子程序 讀區(qū)距離 小于 1 米 ? 1 X2 大于 2 米 ? 顯示危險距離，并用紅色LED 燈指示 蜂鳴器報警 保持距離，黃色LED 燈指示 返回 返回 播放距離并顯示 顯示安 全距離并用綠色 LED 燈指示 返回 返回 *******本科畢業(yè)設計（論文） 25 主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設置定時器 T0工作模式為 16位定時計數(shù)器模式。 （ 1）使用外部中斷 INT0 來檢測回波，使其工作于下降沿觸發(fā)方式（ IT0=1）。如果當計時器溢出時還未檢測到超聲波返 回信號，則定時器 T0 溢出中斷將外中斷 0 關閉，并將測距 超聲波汽車防撞報警器設計 26 成功標志字賦值 2 以表示此次測距不成功。這里需要指出，在焊接前，必須對元器件進行檢測，確保元器件能正常工作，以免給調試帶來不必要的麻煩。檢查電路參數(shù)后認為是 NE555 放大倍數(shù)過大，形成自激振蕩，所以 超聲波汽車防撞報警器設計 28 把原來 100*100 的放大倍數(shù)降為 100*10。而且一些單片機廠家也不一定能提供 C 編譯器。用 C 語言來編寫目標系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)，用 C 語言進行單片機程序設計是單片機開發(fā)與應用的必然趨勢。需要檢查程序。以數(shù)字的形式顯示測量距離。單片機用 端口輸出超聲波換能器所需的 40kHz 的方波 的控制信號 ， 并通過 NE555 芯片產生。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結構上稍有不同，使用時應分清器件上的標志。進入中斷后就立即關閉計時器 T0停止計時，并將測距成功標志字賦值 1。外圍元件不是很多，所以調試應該不會太難。 接著，我要感謝和我一起做畢業(yè)設計的同學。 sbit E =P2^6。 uchar a[17]= 危險距離 。 //,time1 /******************************************************** ***********************毫秒延時 ************************** ********************************************************/ void delay1ms(int t) { int i,j。 TL0=0x00。 IT0=1。 TL0=0xff。 //停止外中斷 time=TH0。 //zz=1。x++) for(y=0。 if (P0^7==0) break。 E=1。 E=1。 delay(1)。 send_(0x06)。 } /*****************清屏 ***********************/ void clear_LCD(void) { send_(0x01)。 d[12]=(t/10)%10+39。 initTimer()。 if(time) { if(time101)