【文章內(nèi)容簡介】 號。（用于右側(cè)測距電路）：產(chǎn)生輸出一個40KHz的脈沖信號。（用于左側(cè)測距電路）：產(chǎn)生中斷請求，接前方測距電路。：產(chǎn)生中斷請求，接前方測距電路。：接ICA3輸入端，用于中斷優(yōu)先級的判斷。：接ICA3輸入端，用于中斷優(yōu)先級的判斷。~：用于顯示輸出，接顯示器。：接報警電路。：接報警電路。：接報警電路。XTAL1：接外部晶振的一個引腳。在單片機內(nèi)部，它是一反相放大器輸入端，這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。它采用外部振蕩器時，些引腳應(yīng)接地。XTAL2：接外部晶振的一個引腳。在片內(nèi)接至振蕩器的反相放大器輸出端和內(nèi)部時鐘發(fā)生器輸入端。當采用外部振蕩器時，則此引腳接外部振蕩信號的輸入。RST：AT89C51的復(fù)位信號輸入引腳，高電位工作，當要對芯片又時，只要將此引腳電位提高電位，并持續(xù)兩個機器周期以上的時間，AT89C51便能完成系統(tǒng)復(fù)位的各項工作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)部均被設(shè)成已知狀態(tài)[23]。 發(fā)射與接收電路設(shè)計超聲波發(fā)射接收電路如圖32所示。該電路簡單實用，通過兩級放大，增強接收信號，比較適合本設(shè)計需要。測距系統(tǒng)中的超聲波傳感器采用壓電陶瓷傳感器，他的工作電壓時40KHz的脈沖信號，單片機執(zhí)行程序后，經(jīng)過三級管T放大，驅(qū)動超聲波發(fā)射頭UCM40T，發(fā)出40KHz的脈沖超聲波，且持續(xù)發(fā)射200μs。，原理和前方測距相同。圖32 基于AT89C51單片機的超聲波測距系統(tǒng)發(fā)射接收電路由AT89C51單片機編程，經(jīng)三極管放大后來驅(qū)動超聲波發(fā)射探頭UCM40T，產(chǎn)生超聲波。接收頭采用和發(fā)射頭匹配的UCM40R，將超聲波調(diào)制脈沖變?yōu)榻蛔冸妷盒盘枺?jīng)運算放大器兩級放大后加至IC2。IC2是帶有鎖定環(huán)的音頻譯碼集成兩塊LM567，內(nèi)部的壓控振蕩器的中心頻率f0=1/，電容C4決定其鎖定帶寬。調(diào)節(jié)R8在發(fā)射的載頻上，則LM567輸入信號放大25mv，輸出端8角由高電平越變?yōu)榈碗娖?，作為中斷請求信號，送至單片機處理。在啟動發(fā)射電路的同時啟動單片機內(nèi)部的定時器T0，利用定時器的計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時間和受到反射波的時間。當收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產(chǎn)生一個負跳變，在或端產(chǎn)生一個中斷請求信號，單片機響應(yīng)外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時間差，計算距離。系統(tǒng)發(fā)射電路原理框圖如圖33所示。圖33 原理框圖次電路由一個9V的電源，R1=，R2=360歐，三級管T一個，激勵換能器T4016一個。系統(tǒng)發(fā)射電路電路圖如圖34所示：圖34 系統(tǒng)發(fā)射電路發(fā)射電路原理：單片機AT89C51，發(fā)送一系列的脈沖，經(jīng)過三極管T進行放大，從而使T4016這個激勵換能器發(fā)射出超聲波。系統(tǒng)接收電路原理框圖如35所示。圖35原理框圖 系統(tǒng)接收電路如圖36所示。圖36 接收電路圖此系統(tǒng)為了全方位測距，故有左、右、中三個測距電路，其電路都相同。 顯示報警單元設(shè)計顯示報警單元是經(jīng)過超聲波發(fā)射接收電路及單片機AT89C51處理后把信號轉(zhuǎn)化為人可以知覺的數(shù)字顯示和報警響應(yīng)，以進一步避免事故發(fā)生。顯示報警電路由顯示和報警兩部分電路組成，主要實現(xiàn)在出現(xiàn)緊系情況下的顯示報警功能，以此提醒駕駛員。 系統(tǒng)顯示電路設(shè)計顯示器是一個典型的輸出設(shè)備，而且其實際應(yīng)用是極為廣泛的，幾乎所有的電子產(chǎn)品都要使用顯示器，其差別僅在于顯示器的結(jié)構(gòu)類型不同而已。最簡單的顯示器可以使LED發(fā)光二極管，給出一個簡單的開關(guān)信息，而復(fù)雜的較完整的顯示器應(yīng)該是CRT監(jiān)視器或者屏幕較大的LCD液晶屏。綜合的實際要求以及考慮單片機的接口資源，采用串行方式顯示的LED驅(qū)動輸出設(shè)備。由于全程顯示的距離范圍在4米之內(nèi)，用3個LED數(shù)碼管顯示距離的cm數(shù)值。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，發(fā)光二極管LED顯示器常用兩種驅(qū)動方式；靜態(tài)顯示驅(qū)動和動態(tài)顯示驅(qū)動。所謂靜態(tài)顯示驅(qū)動，就是給要點亮的LED通過恒定的電流，即每一位LED顯示器各引腳都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口。單片機只需要把要顯示的字形段碼發(fā)送到接口電路并保持不變即可，如果要顯示新的數(shù)據(jù)，在發(fā)送新的自行段碼。因此，使用這種方法單片機中的CPU開銷小，但這種驅(qū)動方法需要寄存器、編譯碼等硬件設(shè)備。當需要顯示的位數(shù)增加時，所需要的期間和連線也應(yīng)該增加，成本也增加。而所謂動態(tài)顯示驅(qū)動就是給欲點亮的LED通以脈沖電流，即采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的COM端，使各個顯示器輪流點亮，這是LED的亮度就是通斷的平均亮度?？紤]各種因素，本設(shè)計選用動態(tài)驅(qū)動顯示。本設(shè)計選用8155芯片作為單片機應(yīng)用系統(tǒng)拓展的I/O口。8155的PA口作為LED的字形輸出口，為提高顯示亮度，采用8路反相驅(qū)動器74LS244驅(qū)動；PC口作為LED的為選控制口，采用共陽極的LED顯示器，由于8端全亮時位控線的驅(qū)動電流較大，采用6路反應(yīng)驅(qū)動器74LS06以提高驅(qū)動能力。圖37 系統(tǒng)顯示電路 系統(tǒng)報警電路設(shè)計系統(tǒng)報警電路由一個運算放大器、一個發(fā)光二極管和一個喇叭組成。R25的阻值為1K，R26的阻值為10K。對于二級運算放大，都采用F007芯片，兩級放大電路均是負反饋接法，即反相比例運算電路，而反相比例運算電路中，輸入信號從反相輸入端輸入，同相輸入端接地，根據(jù)“虛短”和“虛斷”的特點。即u =u+，i =i+=0，而所謂“虛短”是由于理想集成運放Au0→∞。所以可以認為兩個輸入端之間的差模電壓近似為零，即Uid=u =+≈0，即u =u+,而u0具有一定值。由于兩個輸入端間的電壓為零，而又不是短路，故稱為“虛短”。而“虛短”是由于理想集成運放的輸入電阻Rid→∞，故可以認為輸入端不取電流，即i =i+≈0，這樣輸入端相當于斷路，而不是斷開，成為“虛斷”。而電路中，反相輸入端與地端等電位，但又不是真正接地，這種情況成為“需地”。所以iI=，iF==，因為i_=0，iI=if，則可得u0=uI，故可將信號進行放大。圖38 系統(tǒng)報警電路，，發(fā)射出超聲波的信號，即輸出一個高電平給這三個I/O口，大約5V的電壓，同時單片機計數(shù)器T0開始計時。則信號經(jīng)過三級管T1，T2，T3進行放大。使電流達到T4016的工作電流，從而發(fā)射出超聲波。當T4016發(fā)射出去的超聲波遇到障礙物時會被反射回來，這時接收器R4016便會將反射回來的超聲波接收，并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過運算放大器的兩極放大，將信號送給LM567的輸入端，當LM567的輸入端電流大于25mA時，其8號輸出引腳會產(chǎn)生一個信號，使得單片機AT89C51產(chǎn)生一個中斷。這樣，計數(shù)器便停止計數(shù)。單片機把記得的時間差進行運算，根據(jù)S=170*t這個公式來計算車與障礙物的距離，并把運算結(jié)果以十進制的方式送到七段LED顯示電路去顯示。，使得報警電路工作，實現(xiàn)報警。 復(fù)位電路在單片機應(yīng)用系統(tǒng)工作時，除了進入系統(tǒng)正常的初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要復(fù)位鍵重新啟動。所以，系統(tǒng)的復(fù)位電路必須精確、可靠地工作。單片機的復(fù)位都是靠外部電路實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片夾的RST引腳上出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖以上的高電平，單片機便實現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常使RST保持高電平。只要RST保持高電平，則單片機就循環(huán)復(fù)位。單片機復(fù)位電路通常采用以下幾種方式：（1）上電自動復(fù)位在通電瞬間，由于RC電路充電過程中，RST端出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機復(fù)位。圖39 上電復(fù)位電路（2）按鍵電平復(fù)位通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與VCC電源接通而實現(xiàn)的。（3）在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，為了保證復(fù)位電路可