【正文】 的聲波的往返時間差，然后通過數(shù)據(jù)計算出距離。 P3 口是位碼，低電平有效。 山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 27 圖 顯示子程序的流程圖 距離計算子程序 在主程序中已經(jīng) 介紹了障礙物距離的計算公式為：S=(V*T0)/2=17T0/1000cm（其中 T0 為計數(shù)器 T0 的計數(shù)值），由于本次設計使用的是 程序 語言，所以需要調用乘法與除法子程序。展望未來，超聲波測距儀作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會需求。 2． 系統(tǒng)動態(tài)性能不高，當與向障礙物移動速度小的時侯，能夠穩(wěn)定測量并穩(wěn)定顯示，但是如果移動速度太大就會使誤差也逐漸增大。 感謝山東科技大學 ，感謝您為我提供了 4 年大學學習的機會，也許我馬上就要離開，但我永遠不會忘記在這 4 年中哭過、笑過的回憶。 //超聲波發(fā)射 sbit c_recive = P3^3。 //用來保存定時器 0 的時候的 山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 35 uchar menu_1。 dis_smg[1] = smg_du[distance / 10 % 10]。 } /****************** 把數(shù)據(jù)從單片機內部 eeprom 中讀出來*****************/ void read_eeprom() { set_d = byte_read(0x20xx)。 //保存數(shù)據(jù) } } /********************獨立按鍵程序 *****************/ uchar key_can。amp。 break。 //取個位顯示 dis_smg[2] = smg_du[set_d / 100 % 10] amp。 //取十位顯示 dis_smg[3] = 0x60。 } 山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 37 /****************按鍵處理顯示函數(shù) ***************/ void key_with() { if(menu_1 == 1) //設置報警 { if(key_can == 2) { set_d ++ 。 switch(P2 amp。 key_can = 20。 set_d |= byte_read(0x20xx)。 0xdf。 for(i=0。 //蜂鳴器 IO 口定義 uchar smg_i = 3。 //斷碼 uchar dis_smg[8] ={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8}。如果在設計中考慮到溫度補償這個模塊，并添加到設計中去，那么整個系統(tǒng)將會更完善。設計的最終結果是使超聲波測距儀能夠產生超聲波，實現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收，從而實現(xiàn)利用超聲波方法測量物體間的 距離。 山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 28 圖 距離計算子程序流程 超聲波距離計算方法設計原理為超聲波發(fā)生器 T 在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當這個超聲波遇到被測物體（障礙物）后反射回來，回波被超聲波接收器 R 所接收到。 究竟是哪個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。 開始 NO NO YES 圖 主程序工作流程圖 開始 單片機初始化 初始化 定時器 T0 發(fā)射超聲波 檢測 是否有回波 開啟 定時器 計算距離 LED 數(shù)碼管 顯示 蜂鳴報警 讀取計數(shù)值 標志位 清零 山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 25 中斷處理程序 負責計算車尾與障礙物之間的距離是 INT0 的中 斷程序。系統(tǒng)程序 設計的主要的功能是發(fā)射超聲波、接受超聲波、計算測量距離 、蜂鳴器報警和數(shù)碼管顯示。山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 21 蜂鳴器模塊的電路圖如圖 所示。 本設計通 過軟件的編譯來實現(xiàn)由二進制到 BCD 碼的轉化，從而簡化了顯示電路。 圖 單片機復位電路原理圖 顯示電路的設計 超聲波測距系統(tǒng)的顯示要求比較簡單，測量結果采用十進制數(shù)字顯示。51 單片機最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響 單片機處理速度，頻率越大處理速度越快，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好。按下設置鍵，系統(tǒng)進入報警距離設置界面，默 認的報警距離是 米。 SST89V58RD 最高允許振蕩頻率達 40MHz，因而大大的提高了指令的執(zhí)行速度。 4. 四個 8 位并行 I／ O 接口 P0~P3，每個口既可以用作輸入，也可以用作輸出。最高運作頻率 35MHz， 6T/12T 可選。 STC89C52RC 單片機 ， 基于 STC89C51 內核 ， 是新一代增強型單片機 ， 指令 代碼完全兼容傳統(tǒng) STC89C51,速度快 8～ 12 倍 ， 帶 ADC，4 路 PWM,雙串口 ， 有全球唯一 ID 號 ， 加密性好，抗干擾強。 2. 由于測量距離、超聲的入射角度、反射介質等方面的不同，使得接收換能器所獲得的回波幅度相差很大。 與此同時其還肩負著控制電路 的開啟，處理超聲波換能器的橫向干擾，并且消除電路固定延時影響等工作。實物如下圖 。雖然收發(fā)分立形式也存在串擾的缺點，但其是可以通過軟硬件設計消除的。 t—超 聲波從發(fā)射到接收所需要的時間 . 將（ 32）、（ 33）代入（ 31）中得： ]c o s [21 HLarctgvtH ? ( 34) 其中 ,超聲波的傳播速度 v 在一定的溫度下是一個常數(shù) (例如在溫度T=30 度時 ,V=349m/s)。超聲波在空氣中的傳播速度為 340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間 t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物面的距離 s，即： s=340t/2。由單片機內部進行計算出波源和障礙物的距離。 就此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機應用系統(tǒng)的一種應用。 項目研究內容與方法 本課題的任務是設計一個基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)。這一代有一個質的飛躍，特別是熒屏顯示開始出現(xiàn)動態(tài)顯示系統(tǒng)。蜂鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。 目前國內倒車雷達的發(fā)展現(xiàn)狀 經(jīng)過多年的發(fā)展，倒車雷達設計以 及使用發(fā)生了質的變化。一個水平中等的駕駛員花費在倒車上的時間遠遠不足他們總駕駛時間的 1%。汽車使用數(shù)量的不斷增加，從而由此導致的倒車交通安全問題也非常嚴重，道路交通壓力增加，交通安全問題也是面臨嚴峻挑戰(zhàn)。為此，設計了以單片機為核心，利用超聲波實現(xiàn)無接觸測距的倒車雷達系統(tǒng)。 目前，國內外一般的超聲波測距儀，其理想的測量距離為 ～ 5m，因此大都用于汽車倒車雷達等近距離測距中。 項目研究背景 在現(xiàn)如今伴隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車工業(yè)作為推動經(jīng)濟發(fā)展的龍頭產業(yè)，其規(guī)模也在不斷擴大。 有鑒于此，專門為汽車倒車 所 設計的 “倒車雷達 ”應運而生， 倒車雷達（ Car Reversing Aid System）全稱 “倒車防撞雷達 ”，又稱 “泊車輔助裝置 ”，它是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器（或蜂鳴器）等部分組成。 ”倒車請注意！ ”想必不少人還記得 這種聲音，這就是倒車雷達的第一代產品，現(xiàn)在只有少部分商用車還在使用。這代產品比第二代進步很多，可以顯示車后障礙物離車體的距離。 第五代：魔幻鏡倒車雷達。 本課題的現(xiàn)實應用的意義在于（ 1）將倒車自動化從被動防撞引向智能控制方向發(fā)展；（ 2）體現(xiàn)了 “以人為本 ”的駕駛理念，倒車時駕駛者的視線可集中在前方，不需顧及車后狀況，增加倒車的安全性和可靠性，并且它的應用可減輕司機體力和腦力勞動的強度；（ 3）它取代了傳統(tǒng)倒車對人的駕車經(jīng)驗和技術的依賴，使初學者不需要旁人指導也能根據(jù)提示完成復雜的倒車任務；（ 4）安全可靠的防碰撞預警，使駕駛者無論是白天還是夜晚都能實現(xiàn)安全倒車；（ 5）這一方案建立在安裝小組件的基礎上，避免對汽車整車的影響，為應用和普及創(chuàng)造 了條件，經(jīng)濟性較好，易于普及。 系統(tǒng)采用 STC89C52單片機作為核心控制單元 ， 當測得的距離小于設定距離時，主控芯片將測得的數(shù)值與設定值進行比較處理。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路 。如果對測距精度要求很高，則應通過溫度補償?shù)姆椒?對測量結果加以數(shù)值校正。從結構上可以將收發(fā)設備分為收發(fā)一體換能器和收發(fā)分立換能器，這兩種形式各自有優(yōu)缺點。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。超聲波測距模塊HCSR04 時序圖如圖 所示。 圖 HCSR04 的電氣參數(shù) HCSR04總體性能分析 由于 HCSR04 在設計上的較為周全的考慮，使得其的精度較高。再加上換能器的發(fā)射角較大，能量不夠集中，這更是減小了其探測范圍。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 2. 片內數(shù)據(jù)存儲器 RAM(128B)，用以存放可以讀／寫的數(shù)據(jù)，如運算的山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 15 中間結果、最終結果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等， SST89 系列單片機最多提供1K 的 RAM。 6. 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)。 STC89C52 單片機的定時 /計數(shù)器 ： 在單片機應用系統(tǒng)中，常常會有定時控制需求，如定時輸出、定時檢測、定時掃描等；也 經(jīng)常要對外部事件進行計數(shù)。 其中 D1 為 電源工作指示燈。 當 VCC 上電時， C 充電，在 10K 電阻 R 上出現(xiàn)電壓，使得單片機復位；幾個毫秒后， C 充滿， 10K 電阻 R 上電流降為 0，電壓也為 0，使得單片機進入工作狀態(tài)。根據(jù)各管的極管接線形式，可分為共陰極型和共陽極型。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼 管送出字型碼和相應的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。電源接口電路如圖 所示。有信號返回，通過 IO 口 ECHO 輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間，同時系統(tǒng)進入 中斷服務程序。中斷處理程序的程序流程圖如圖 所示。 這樣測試結果可通過數(shù)碼管的動態(tài)顯示方法顯示出來。當收到超聲波反射波（回波）時，接收芯片在 INT1 端 輸出 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 T0。在某些特殊場合的應用中，還要考慮超聲波的人射角、反射角以及超聲波傳播介質的密度、表面光滑度等因素。 山東科技大學 畢業(yè)設計（ 論文 ） 31 致 謝 首先，我要感謝張瑞老師在畢業(yè)設計中對我給予的悉心指導和嚴格要求，在我畢業(yè)論文寫作期間，老師給我提供了各方面知識上的指導和日常生活上的關懷，沒有您這樣的幫助和關懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)設計，借此機會，向您表示由衷的感激。 sbit smg_we3 = P3^6。 //距離 uint set_d。j120。 byte_write(0x20xx, set_d % 256)。 //先讀 if(a_a != 1) //新的單片機初始單片機內問 eeprom { set_d = 50。 0x07) != 0x07) //按鍵按下 { delay_1ms(1)。 //得到 k2 鍵值 case 0x05: key_can = 2。 //減 1 if(set_d = 1) set_d = 1。 if(distance = set_d) {