【正文】 程器。 P3口： P3口管腳是 8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個(gè) TTL門(mén)電流。只要 RST 端出現(xiàn)的正脈沖時(shí)間保持在 10ms 以上，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。由于單片機(jī)本身具有較強(qiáng)的邏輯控制能力，所以采用動(dòng)態(tài)掃描軟件譯碼并不復(fù)雜。雖然用一個(gè)單獨(dú)計(jì)時(shí)器電路也可以測(cè)量超聲波的傳輸時(shí)間，但利用 AT89C51 單片機(jī)可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，便于操作和直觀讀數(shù)。 _nop_()。 TX=0。首先由發(fā)射器向特定方向發(fā)射超聲波并同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí) ,超聲波在介質(zhì)傳播途中一旦遇到障礙物后就被反射回來(lái)，當(dāng)接收器接收到反射波后立即停止計(jì)時(shí)。 //“ ” } else if((S=500)||flag==1) { disbuff[0]=S%10000/1000。具體步驟如下： 新建項(xiàng)目 通過(guò) Project 菜單下的 New uVision Project 選項(xiàng)建立項(xiàng)目，如圖 43 所示。 圖 51 系統(tǒng) PCB 圖 PCB 板制作過(guò)程中應(yīng) 注意對(duì)應(yīng)關(guān)系不要出錯(cuò)， 連接線 的粗細(xì)在不影響導(dǎo)電的前提下，盡量粗些，然后就是注意它們的位置關(guān)系盡量美觀均稱 。 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)圍繞倒車測(cè)距報(bào)警這一任務(wù)要求，采用單片機(jī) AT89C51 設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)易的超聲波測(cè)距報(bào)警器。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$v STTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。在忽略超聲波的傳播誤差前提下，測(cè)量距離的傳播時(shí)間差值精度只要在小于 ，就能保證測(cè)距誤差小于 1mm 的誤差。Source Group139。 } } 報(bào)警程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)報(bào)警有聲光組合報(bào)警，在距離 軟件程序的編譯調(diào)試 Keil uVision 軟件簡(jiǎn)介 Keil C51是 美國(guó) Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。 disbuff[0]=10。 //開(kāi)啟計(jì)數(shù) while(RX)。 _nop_()。 _nop_()。 A1BellV13904R11kR2100VCC 圖 39 聲音提示電路圖 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 系統(tǒng)硬件電路原理圖 根據(jù)對(duì)系統(tǒng)的控制模塊、測(cè)距模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊的設(shè)計(jì)與調(diào)試，系統(tǒng)硬件電路原理圖如圖 310 所示。靜態(tài)顯示中，每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I/O 接口，該接口用于筆劃段字型代碼。 具體系統(tǒng)時(shí)鐘電路如圖 33 所示。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 AT89C51具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 根據(jù)對(duì)以上三種測(cè)距方法的比較，很明顯激光傳感器是比較理想的選擇，但是它的價(jià)格卻比較高，而且安全度不夠高。 設(shè)計(jì)方案論證 控制模塊 隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，在自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中都會(huì)面臨核心控制元件選擇的困惑，對(duì)于絕大部分的控制任務(wù)來(lái)說(shuō)。通過(guò)感應(yīng)裝置發(fā)出超 聲波，然后通過(guò)反射回來(lái)的超聲波來(lái)判斷前方是否有障礙物，以及障礙物的距離、大小、方向、形狀等。系統(tǒng)主要由控制器模塊、超聲波收發(fā)模塊、距離顯示模塊、聲音提示模塊、電源模塊構(gòu)成。 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 超聲波測(cè)距研究現(xiàn)狀 目前，在國(guó)際和國(guó)內(nèi)上，在超聲測(cè)距方面的研究方向的不同和研究水平的高低，主要體現(xiàn)在測(cè)距原理上。 （ 2）單片機(jī) 單片機(jī)與 PLC 本質(zhì)是相同的，它們的發(fā)展都是基于微處理技術(shù)，而 PLC 實(shí)際上是建立在單片機(jī)之上的一種產(chǎn)品，而單片機(jī)實(shí)際上是一個(gè)集成電路，體積相對(duì)較小，成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的主控板受軟件布局、環(huán)境溫度、制板工藝等影響，穩(wěn)定性和抗干擾性相對(duì)較弱。超聲波接收模塊包括超聲波接收探頭、信號(hào)放大電路及波形變換電路三部分。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。當(dāng) P3口寫(xiě)入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。工作過(guò)程中，需要手動(dòng)復(fù)位時(shí)，按下按鈕時(shí)，電容瞬間完成放電， Vcc 的 +5V 電平就會(huì)直接加到RST 端，完成系統(tǒng)復(fù)位。而且軟件譯碼其譯碼邏輯可隨意編程設(shè)定，不受硬件譯碼邏輯限制。系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 41 所示。 _nop_()。 } } void main( void ) { TMOD=0x11。此時(shí)，定時(shí)器就記錄下了超聲波自發(fā)射點(diǎn)至障礙 物之間往返傳播經(jīng)歷的時(shí)間 t(s)。 disbuff[1]=S%10000%1000/100。 圖 43 新建項(xiàng)目 項(xiàng)目文件命名 與保存 在圖 44 中所示的“文件名”位置填寫(xiě)項(xiàng)目文件名，然后在“保存在”位置選擇項(xiàng)目文件在計(jì)算機(jī)中的存放位置，最點(diǎn)擊“保存”。 元器件的安裝及焊接 按照電路板上所作的引腳功能和連接標(biāo)注，進(jìn)行 相關(guān)元器件的安裝與焊接。本文從系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案確定、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)、實(shí)物制作及系統(tǒng)測(cè)試等幾個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，較好地完成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQc UE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。當(dāng)要求測(cè)距誤差小于 1mm時(shí)，假設(shè)超聲波速度 v=340m/s (20℃室溫 )，測(cè)距誤差小于 ≈ 即。如圖 49 所示，鼠標(biāo)右擊“ Source Group1”選擇“ Options for Group 39。 disbuff[3]=S%10000%1000%100%10。 //算出來(lái)是 mm if((S=1500)||flag==1) //超出測(cè)量范圍顯示“ ” { flag=0。 //當(dāng) RX 為零時(shí)等待 TR0=1。 _nop_()。 _nop_()。三極管為 PNP 型，要使蜂鳴器發(fā)聲，只要將單片機(jī) 口置為低電平就可以了。靜態(tài)顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用的 CPU 時(shí)間少。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 圖 31 系統(tǒng)主控電路圖 單片機(jī) AT89C51 簡(jiǎn)介 AT89C51是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。從安全性，成本、方向性等方面綜合考慮，超聲波傳感器更適 合設(shè)計(jì)要求。該報(bào)警器主要包括控制模塊、測(cè)距模塊、聲音模塊、距離顯示模塊、電源模塊 五個(gè)部分，控制模塊和測(cè)距模塊是本設(shè)計(jì)的核心，下面我們將從這兩個(gè)個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)方案進(jìn)行論證與選擇。倒車?yán)走_(dá)的原理與普通雷達(dá)一樣，是根據(jù)蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會(huì)與任何障礙物相撞的原理設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的。控制器通過(guò)定時(shí)器產(chǎn)生周期的脈沖方波信號(hào)，經(jīng)電聲轉(zhuǎn)換電路后發(fā)出超聲波，同時(shí)打開(kāi)定時(shí)器計(jì)時(shí)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了微波雷達(dá)測(cè)距、 CCD測(cè)距、激光測(cè)距和超聲波測(cè)距等多種形式的測(cè) 距方法，前幾種測(cè)距法由于技術(shù)難度大、成本高等因素，主要用于軍事工業(yè)方面。 對(duì)比這兩種核心控制元件，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)本課題設(shè)計(jì)任務(wù) ，汽車倒車報(bào)警裝置體積要小，這樣便于攜帶、安裝、不占用汽車空間，顯然由于 PLC體積大的特點(diǎn)而不符合設(shè)計(jì)要求，因此本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)作為核心控制元件。探頭變換后的正弦波電信號(hào)經(jīng)放大電路放大并進(jìn)行波形變換 。其芯片引腳示意圖如圖 32所示。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 圖 34 復(fù)位電路圖 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 超聲波發(fā)射與接收電路的設(shè)計(jì) 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 超聲波發(fā)射電路主要 由 74LS04 和超聲波換能器構(gòu)成，單片機(jī) 端口輸出40KHz 方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的第一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極，用這種推挽形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器兩端可以提高發(fā)射強(qiáng)度。采用動(dòng)態(tài)掃描軟件譯碼的方式能大大簡(jiǎn)化硬件電路結(jié) 構(gòu)，降低系統(tǒng)成本。 圖 41 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)流程圖 系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì)主要涉及到超聲波發(fā)射、接收子程序設(shè)計(jì)、定時(shí)器中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì)以及 LED 數(shù)碼管顯示子程序設(shè)計(jì)。 _nop_()。 //設(shè) T0 為方式 1， GATE=1； TH0=0。由于常溫下超聲波在空氣中的傳播速度約為 340m/s，所以發(fā)射點(diǎn)距障礙物之間的距離為 : S=340t/2=170 t 由于單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)時(shí)實(shí)際上是對(duì)內(nèi)部固定頻率的機(jī)器周期 T 的計(jì)數(shù)，設(shè)計(jì)中時(shí)鐘頻率 fosc 取 12MHz，設(shè)計(jì)數(shù)值 N，則 T=12/fosc=1μs,t=NT=N106(s) S=170NT=170N/106(m) 或 S=17N/103(cm) 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 程序如下 ： void Display(void) //掃描數(shù)碼管 { if(posit = =0) {P0=(discode[disbuff[posit]])amp。 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 disbuff[2]=S%10000%1000%100/10。 圖 44 項(xiàng)目文件命名與保存 選擇項(xiàng)目所用芯片 保存好項(xiàng)目文件后， Keil 軟件會(huì)提示你選擇項(xiàng)目所用芯片，如圖 45 所示，在本系統(tǒng)中我們選用的是美國(guó) ATMEL 公司的 AT89S51 芯片。超聲波發(fā)射和接收采用超聲波換能器 TCT4010F1 和 TCT4010S1，中心頻率為40kHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距 3 至 4 厘米，其余原件無(wú)特殊要求。測(cè)試數(shù)據(jù)表面，制作出來(lái)的倒車測(cè)距報(bào)警器能夠達(dá)到預(yù)期效果，測(cè)量精度較高，成本較低，具有一定的實(shí)用價(jià)值。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5