【正文】 返的時(shí)間，即可求得距離。 （ 1）采用 IO 口 TRIG 觸發(fā)測(cè)距，給至少 10us 的高電平信號(hào)；（ 2）模塊自動(dòng)發(fā)送 8個(gè) 40khz 的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；（ 3）有信號(hào)返回，通過 IO 口 ECHO 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。然后控制蜂鳴器報(bào)警。 設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)方法，硬件設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)控 制模塊、測(cè)距模塊即超聲波發(fā)射和接收模塊，顯示報(bào)警模塊 塊設(shè)計(jì)等，軟件設(shè)計(jì)包括計(jì)算模塊、測(cè)距模塊、顯示模塊設(shè)計(jì)等。結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用了最新仿生超聲雷達(dá)技術(shù)，配以高速 電腦 控制，可全天候準(zhǔn)確地測(cè)知 2m 以內(nèi)的障礙物，并以不同等級(jí)的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。如果是物體，在 開始顯示；如果是人，在 左右的距離開始顯示。只要司機(jī)掛上倒檔，它就會(huì)響起，提醒周圍的人注意，從某種意義上來說，它對(duì)駕駛員并沒有直接的幫助，不能算真正的倒車?yán)走_(dá)，基本屬于淘汰產(chǎn)品。它能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和啟動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，為倒車導(dǎo)向，提示方向盤該如何打。中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)和汽車價(jià)格的持續(xù)下降，吸引了越來越多的家庭去購買自己的汽車。設(shè)計(jì)根據(jù)聲波在空氣中傳播反射原理，并且也介紹了基于 STC89C52 單片機(jī)的超聲波測(cè)距器。因此， 增加汽車的后視能力，研制汽車后部探測(cè)障礙物的倒車?yán)走_(dá)便成為近些年來的研究熱點(diǎn)。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。許多車隊(duì)的管理者坦言，在他們所有的機(jī)動(dòng)車事故中， 30%～60%是倒車事故。同時(shí)在它的研制基礎(chǔ)上，如果完善動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)和地圖導(dǎo)航功能，可實(shí)現(xiàn)倒車的自動(dòng)控制，所以本課題的研究也將對(duì)最終實(shí)現(xiàn)汽車無人駕駛產(chǎn)生積極的意義。倒車時(shí)，如果車后 ～ 處有障礙物，蜂鳴器就會(huì)開始工作。 第四代：液晶屏動(dòng)態(tài)顯示。而且顏色款式多樣，可以按照個(gè)人需求和車內(nèi)裝飾選配。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：超聲波傳感器 、蜂鳴器、單片機(jī)控制電路 等 。利用內(nèi)部的定時(shí)器判斷超聲波的收發(fā)時(shí)間。 第 3章 超聲波測(cè)距原理 超聲波測(cè)距分析 最常 用的超聲測(cè)距的方法是回聲探測(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)計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來，超聲波接收器收到反射回的超聲波就立即停止計(jì)時(shí)。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 7 圖 超聲波的測(cè)距原理 ?cosSH ? （ 31） )(HLarctg?? （ 32） 式中 :L兩探頭之間中心距離的一半 . 又知道超聲波傳播的距離為 : vtS?2 ( 33) 式中 :v—超聲波在介質(zhì)中的傳播速度 。而在電路上，由于收發(fā)一體的超聲波換能器的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路和接收極的接收檢測(cè)電路彼此相連，導(dǎo)致了電路的相互干擾，增加了抗干擾設(shè)計(jì)工作。其中 VCC 供 5V電源， GND 為地線， TRIG 觸發(fā)控制信號(hào)輸入， ECHO 回響信號(hào)輸出等四支線。它采用了單片機(jī)EM78P135 作為控制器，完成了對(duì)外部觸發(fā)信號(hào)的檢測(cè)、產(chǎn)生脈沖信號(hào)、檢測(cè)回波首波信號(hào)等工作。從而帶來了測(cè)距的不確定性。由于一般的距離測(cè)量中，距離的變化速度并不太快，而且單片機(jī)的機(jī)器周期可達(dá) μ s 級(jí)，則其計(jì)時(shí)精度為 μ s 級(jí)，完全可以滿足系統(tǒng)測(cè)量的要求，并且成本較低，所以本設(shè)計(jì)中選用 STC89C52RC型號(hào)的單片機(jī)。 掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。SST 公司推出的 89 系列單片機(jī)分別集成了 16K、 32K、 64K Flash 存儲(chǔ)器，可供用戶根據(jù)需要選用。最高允許振蕩頻率為12MHz。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 14 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR1410KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P37 P23TrigEcho 圖 主控制最小系統(tǒng)電路 電路中用到 3 個(gè) 按鍵 ，一個(gè)是設(shè)定鍵，一個(gè)加鍵，一個(gè)減鍵。為了電路的穩(wěn)定性起見 ， 在晶振的兩引腳處接入兩個(gè)10pf50pf 的瓷片電容接地來削減諧波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響 ,所以晶振所配的電容的值處在 10pf50pf 之間都可以，本設(shè)計(jì) C2 和 C3 采用 。 單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容 C 的大小影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用10～ 30uF，單片機(jī)最小系統(tǒng)電容值越大需要的復(fù)位時(shí)間越短。 LED 顯示有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，本設(shè)計(jì)中采用動(dòng)態(tài)顯示方式，電路結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的 I/O 口是無法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來進(jìn)行放大電流。主程序完成單片機(jī)的初始化，超聲波的發(fā)射和接收、計(jì)算超聲波發(fā)射點(diǎn)與障礙物之間的距離、數(shù)碼管顯示和蜂鳴器報(bào)警等。 其中， N 為計(jì)數(shù)器的值，聲速的值取為 340m/s 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。 口控制最高位，一直到 口控制最低位。 距離計(jì)算程序的流程圖如圖 所示。 本設(shè)計(jì)主要是基于 STC89C52 芯片為核心的超聲波測(cè)距儀，并有 HCSR04 超聲波測(cè)距模塊、數(shù)碼管顯示等器件組成，包括單片機(jī)系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、單片機(jī)復(fù)位電路、 LED 顯示電路 和 按鍵電路 ， 主要實(shí)現(xiàn)車輛超聲波測(cè)距并報(bào)警功能。 3． 本設(shè)計(jì)中并沒有溫度補(bǔ)償模塊，主要是本設(shè)計(jì)做為倒車?yán)走_(dá)使用對(duì)精確的距離要求不高主要是起到警報(bào)的作用，所以沒有采用溫度補(bǔ)償模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 26 參考文獻(xiàn) [1] Vizimuller. RFdesign Guidesystems,cCrcuits,and Equations [M].Boston： Artech House，1995. [2]Keil Final World On the 8051[M]. Germany： Gmbh and Keil software， 1997. [3] 梁小流，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. [4] 唐桃波 , 陳玉林 . 基于 AT89C51 的智能無線安防報(bào)警器 [J]. 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 , 2020, 5(6): 49～ 51. [5] 李全利 . 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. [6] 薛均義 , 張彥斌 . MCS51 系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用 [M]. 西安 : 西安交通大學(xué)出版社 , 2020. [7] 徐愛鈞 , 彭秀華 . 單片機(jī)高級(jí)語言 C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M]. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020. [8] 康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 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，1997. 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 27 附件 1： 電 氣原理 圖 R1 1KR2 1KR3 1KR8 1KR9 1KR10 1KR11 1KR12 1KABCDEFGDPQ19012Q39012Q49012Q29012VCC1H3H2H4HR4 2KR5 2KR7 2KR6 2KP34P35 P36P37546231SW1sw 灰色12P2GNDR15 2K12D1發(fā)光二極管VCC12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1STC89C52Y112MC2 20C3 20VCCGNDR1410KC110uFVCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P37S4S3S2GNDP20 P21 P22P23B1蜂鳴器Q59012VCCGND+R132K1234P1 VCCGNDTrigEchoTrigEcho數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路電源接口電路超聲波接口按鍵電路E1D2DP3C4G54H62H9F10A111H12B73H8DS1SMG04_1 PCB 圖 程序代碼： include //調(diào)用單片機(jī)頭文件 define uchar unsigned char //無符號(hào)字符型 宏定義 變量范圍 0~255 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 28 define uint unsigned int //無符號(hào)整型 宏定義 變量范圍 0~65535 include include //數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 uchar code smg_du[]={0x28,0xee,0x32,0xa2,0xe4,0xa1,0x21,0xea,0x20,0xa0, 0x60,0x25,0x39,0x26,0x31,0x71,0xff}。 //超聲波接收 sbit beep = P2^3。 //菜單設(shè)計(jì)的變量 /***********************1ms 延時(shí)函數(shù) *****************************/ void delay_1ms(uint q) { uint i,j。 dis_smg[2] = smg_du[distance / 100 % 10] amp。 set_d = 8。 //按鍵值 void key() //獨(dú)立按鍵程序 { static uchar key_new。 (key_new == 1)) { //確認(rèn)是按鍵按下 key_new = 0。 //得到 k4 鍵值 } } } else key_new = 1。 0xdf 。 //取消報(bào)警 } } /***********************數(shù)碼位選函數(shù) *****************************/ void smg_we_switch(uchar i) { switch(i) { case 0: smg_we1 = 0。 smg_we4 = 1