基于單片機(jī)的汽車倒車測(cè)距儀設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-12-13 21:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 十分迅速，產(chǎn)品種類琳瑯滿目。縱觀整個(gè)單片機(jī)技術(shù)發(fā)展過程，可分為以下三個(gè)階段： 一．單片機(jī)微機(jī)形成階段 此階段的主要特點(diǎn)是：在單個(gè)芯片內(nèi)完成了 CPU、存儲(chǔ)器、 I/O接口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、時(shí)鐘等部件的集成，但存儲(chǔ)器容量較小、范圍尋址小、無串行接口、指令系統(tǒng)功能不強(qiáng)。 二．性能完善提高階段 此階段的主要特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)體系完善，性能已大大提高，面向控制的特點(diǎn)進(jìn)一步突出。現(xiàn)在 MCS51已成為公認(rèn)的單片機(jī)經(jīng)典機(jī)種。 三．微控制器化階段 4 此階段的主要特點(diǎn)是：片內(nèi)面向測(cè)控系統(tǒng)外圍電路增強(qiáng)，使單片機(jī)可以方便靈活地用于復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)及設(shè)備。至此 “ 微控制器的稱 謂更能反應(yīng)單片機(jī)的本質(zhì)。 單片機(jī)的特點(diǎn) 系統(tǒng)單片機(jī)主要有如下特點(diǎn)： 。 、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作。 。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、 I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。 、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用。 單片機(jī)的應(yīng)用 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置、飛機(jī)上各種儀表的控制、計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸、工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理、廣泛使用的各種智能 IC卡、民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片 機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 主要表現(xiàn)在以下幾方面的應(yīng)用。 1．單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用 5 2．單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 3．單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用 4．單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 5．單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用 4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的思路 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是采用以 AT89S52單片機(jī)為核心，來設(shè)計(jì)一種低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀。 超聲波測(cè)距可測(cè)出回波和發(fā)射脈沖之間的時(shí)間間隔，利用 S=vt/2就可以算出距離，再在 LED上顯示出來。 當(dāng)然還可以設(shè)置若干個(gè)鍵，以用來控制電路的工作狀態(tài)。限制的最大可測(cè)距離存有四個(gè)因素 :超聲波的幅度，反射面的質(zhì)地，反射面和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測(cè)距離。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，采用 AT89S52 單片機(jī)作為主控制器，用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn) LED 數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以用單片機(jī)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器來完成。 6 整體設(shè)計(jì)模塊 圖 1 本設(shè)計(jì)主要有聲波發(fā)射接收模塊、主控模塊、顯示報(bào)警模塊構(gòu)成。 聲波發(fā)射接收模塊 圖 2（實(shí) 物圖） 7 DYPME007 超聲波測(cè)距模塊可提供 的非接觸式距離感測(cè)功能，圖2為 DYPME007 外觀，包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。其基本工作原理為給予此超聲波測(cè)距模塊一觸發(fā)信號(hào)后發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波投射到物體而反射回來時(shí)，模塊輸出一回響信號(hào)，以觸發(fā)信號(hào)和回響信號(hào)間的時(shí)間差，來判定物體的距離。 主要技術(shù)參數(shù)： 使用電壓： DC5V 靜態(tài)電流：小于 2mA 電平輸出：高 5V 電平輸出：低 0V 感應(yīng)角度：不大于 15度 感應(yīng)距離： 4cm5米 板上接線方式， VCC、 trig（控制端）、 echo（接收端）、 out（空腳）、 GND 。 OUT 腳為此模塊作為防盜模塊時(shí)的開關(guān)量輸出腳，測(cè)距模塊不用此腳。 本產(chǎn)品使用方法簡(jiǎn)單，一個(gè)控制口發(fā)一個(gè) 10uS 以上的高電平，就可以在接收口等待高電平輸出。一有輸出就可以開定時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就可以讀定時(shí)器的值，此時(shí)就為此次測(cè)距的時(shí)間，方可算出距離。如此不斷的周期測(cè)，就可以達(dá)到你移動(dòng)測(cè)量的值了。 電氣參數(shù)： 表 1 電氣參數(shù) DYPME007 超聲波模塊 工作電壓 DC 5V 工作電流 15mA 工作頻率 40Hz 最遠(yuǎn)射程 8 最近射程 3cm 輸入觸發(fā)信號(hào) 10uS 的 TTL 脈沖 輸出回響信號(hào) 輸出 TTL 電平信號(hào)，與射程成比例 規(guī)格尺寸 45*20*15mm 主控模塊 在本系統(tǒng)中，主控模塊居于非常重要的地位。它是整個(gè)系統(tǒng)的中樞，系統(tǒng)運(yùn)行所需的每個(gè)操作指令都要由其發(fā)出。它一方面控制著計(jì)時(shí)模塊進(jìn)行時(shí)間信息的采集，另一方面也控制著顯示模塊的工作。針對(duì)以上分析本系統(tǒng)主控模塊中的單片機(jī)芯片采用了 AT89S52 芯片，此芯片功能強(qiáng)大，能夠完全滿足系統(tǒng)運(yùn)行的 需求。 圖 3（ AT89S52引腳圖 DIP封裝） 9 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得AT89S52 在眾多嵌入式 控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 其主要性能如下 : ??? ?? 與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 ????? 8K
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