基于51單片機(jī)倒車(chē)防撞警報(bào)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-19 23:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。下面是AT89C51處理器的功能特點(diǎn)：AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89C51有一個(gè)活動(dòng)模式和五個(gè)軟件可選的低功耗操作模式，只需一個(gè)中斷時(shí)間就可以將單片機(jī)從低功耗模式中喚醒，而且中斷程序一結(jié)束就恢復(fù)會(huì)低功耗模式。第三章硬件電路設(shè)計(jì)超聲波的發(fā)射電路如圖2所示，主要由反相器74LS04和發(fā)射換能器構(gòu)成。圖2超聲波發(fā)射電路原理圖超聲波換能器的內(nèi)部由一個(gè)換能板和兩個(gè)壓電晶片構(gòu)成，當(dāng)壓電晶片受到發(fā)射電脈沖激勵(lì)后即可產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)射聲波脈沖，是逆壓電效應(yīng)，逆壓電效應(yīng)用于超聲波的發(fā)射。正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)正好相反，當(dāng)外界的超聲波的聲波信號(hào)作用于超聲波換能器的壓電晶片時(shí)，晶片將會(huì)被迫發(fā)生振動(dòng)而引起形變轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這個(gè)過(guò)程就是正壓電效應(yīng)，正壓電效應(yīng)應(yīng)用于超聲波的接收。超聲波接收器包括接收／發(fā)射探頭、信號(hào)放大電路和波形變換電路3個(gè)部分，超聲波的接收采用CX20106A集成電路模塊，是一款紅外線檢波接收的芯片，紅外線波的頻率為38kHz，與測(cè)距使用的超聲波頻率接近，芯片的f5角連接一個(gè)外接電阻，此電阻使濾波器的中心頻率能夠調(diào)節(jié)，當(dāng)R21的阻值越大濾波器的中心頻率就越低，變化范圍在30～60kHz之間。CX20106對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波作用，當(dāng)接收到的聲波信號(hào)經(jīng)由放大器，調(diào)整信號(hào)的頻率，然后濾波消除干擾信號(hào)，最后再經(jīng)過(guò)整形，輸出到CX20106的7腳輸出。當(dāng)接收到的聲波信號(hào)與CX20106的中心頻率相符時(shí)，它的7腳就會(huì)低電平輸出，而7腳接到INT0引腳上，這樣就會(huì)中斷。若頻率和CX20106的中心頻率不同時(shí)，即可調(diào)節(jié)R21，使濾波器的中心頻率與超聲波測(cè)距的頻率相符，超聲波檢測(cè)接收電路如圖3所示。圖3超聲波檢測(cè)接收電路本文設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)具有聲光報(bào)警功能，當(dāng)障礙物距離達(dá)到危險(xiǎn)值以內(nèi)時(shí)，發(fā)出閃爍光和蜂鳴聲并可以根據(jù)距離的遠(yuǎn)近發(fā)出不同頻率的聲音。所設(shè)計(jì)的聲光報(bào)警器主要應(yīng)用了發(fā)光二極管以及有源蜂鳴器兩種常見(jiàn)的器件，聲光報(bào)警電路如圖4所示。圖4聲光報(bào)警電路本文采用的是TMB12A05型有源蜂鳴器以及白發(fā)紅光LED燈。微處理器采用AT89C51型單片機(jī)，利用其中的兩個(gè)I/O口來(lái)控制蜂鳴器和LED燈電路的導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)障礙物處于安全范圍以外時(shí)，一號(hào)和二號(hào)I/O口分別輸出高電平和低電平，電路處于關(guān)斷狀態(tài)，不發(fā)出任何報(bào)警；當(dāng)障礙物處于安全范圍以內(nèi)時(shí)，一號(hào)I/O口輸出低電平，控制二極管進(jìn)行發(fā)光報(bào)警，同時(shí)二號(hào)I/O口將根據(jù)距離的遠(yuǎn)近發(fā)出一系列不同頻率的脈沖信號(hào)，導(dǎo)致蜂鳴器發(fā)出相應(yīng)頻率的報(bào)警聲音。常用的數(shù)據(jù)顯示方式有兩種：數(shù)碼管顯示和液晶屏顯示。本文選取LCD12864顯示屏來(lái)顯示測(cè)距結(jié)果，LCD12864自帶中文字庫(kù)，并且可以同時(shí)顯示文字和圖形；藍(lán)色背光和白色字體可以保證在任何環(huán)境下都可以準(zhǔn)確讀出測(cè)距結(jié)果。液晶驅(qū)動(dòng)電路如圖5所示。圖5 液晶驅(qū)動(dòng)電路本課題所設(shè)計(jì)的倒車(chē)防撞報(bào)警系統(tǒng)采用12V電源統(tǒng)一供電，而超聲波測(cè)距部分電路當(dāng)中還包含另外兩種等級(jí)的電壓：。因此提出了兩級(jí)電源變換電路。DCDC是目前被普遍使用的小型開(kāi)關(guān)電源器件，通過(guò)利用微電子技術(shù)，將集成電路和微電子元件組合而成。相比一般的開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓器件具有高轉(zhuǎn)化效率、小型化等特點(diǎn)。DCDC器件并不是沒(méi)有缺點(diǎn)，與線性穩(wěn)壓器相比具有較大的紋波。因此根據(jù)PCB空間有限的特點(diǎn)，選則使用DCDC器件和線性穩(wěn)壓器結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓變換，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)高壓變換時(shí)減少發(fā)熱，低壓變換時(shí)減小紋波的
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