單片機在汽車倒車測距儀中的應(yīng)用設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-26 21:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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硬件復(fù)位。 單片機最小系統(tǒng)是指能讓單片機工作的最簡單的電路，包括電源電路、振蕩電路、復(fù)位電路， 單片機最小系統(tǒng) 對于其P0口，這組引腳共有8條。這8條引腳共有兩種不同的功能，分別使用于兩種不同情況。第一種情況是8051不帶片外存儲器，P0口可以作為通用I /O口使用，~。這時，輸出數(shù)據(jù)可以得到鎖存，不需外接專用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖，增加了數(shù)據(jù)輸入的可靠性。第二種情況是8051帶片外存儲器，~，然后傳送CPU對片外存儲器的讀寫數(shù)據(jù)。 與此類似，~ /O口使用時，~，也用于傳送用戶的輸入/輸出數(shù)據(jù)。同理，P2口也有相似的功能。 89S51有INT0和INT1兩條外部中斷請求輸入線，用于輸入兩個外部中斷的中斷請求信號，并允許外部中斷源以低電平或負邊沿兩種中斷觸發(fā)方式輸入中斷請求信號。89S51究竟工作于哪種工作中斷觸發(fā)方式，可由用戶通過對定時器控制寄存器TCON中IT0和IT1位狀態(tài)的設(shè)定來選取。89S51在每個機器周期的S5P2時對INT0/INT1線上的中斷請求信號進行一次檢測，檢測方式和中斷觸發(fā)方式的選取有關(guān)。若89S51設(shè)定為電平觸發(fā)方式（IT0=0或IT1=0），則CPU檢測到INT0/INT1上低電平時就可認(rèn)定其中斷請求有效；若設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式（IT0=1或IT1=1），則CPU需要兩次檢測INT0/INT1線上的電平方能確定其中斷請求是否有效，即前一次檢測為高電平且后一次檢測為低電平時INT0/INT1上的中斷請求才有效。因此，89S51檢測INT0/INT1上負邊沿中斷請求的時刻不一定恰好是其上中斷請求信號發(fā)生負跳變的時刻，但兩者之間最多不會相差一個機器周期時間。 超聲波發(fā)射及接收電路設(shè)計 超聲波是一種頻率超過20KHz的機械波。它沿直線傳播，方向性好，傳播距離較遠，在介質(zhì)中傳播時在不同的分界面上會產(chǎn)生反射波。由于超聲波具有以上特點，被廣泛應(yīng)用于測量物體的距離、厚度、液位等領(lǐng)域。利用超聲波測量是一種有效的非接觸式測距方法。 測距時由安裝在同位置的超聲波發(fā)射器和接收器完成超聲波的發(fā)射與接收，由定時器計時。首先由發(fā)射向特定方向發(fā)射超聲波并同時啟動定時器計時，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，當(dāng)接收器收到反射波后立即停止計時。這樣，定時器就記錄下了超聲波自發(fā)射點至障礙物之間往返傳播經(jīng)歷的時間t(s)。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)射點距障礙物之間的距離為： S=340t/2=170t (1)由于單片機內(nèi)部定時器的計時實際上是對機器周期T機的計數(shù)，設(shè)計中時鐘頻率fosc取12MHz，設(shè)計數(shù)值N，則 T機＝12/fosc=1μs，t=NT機＝N106(s) S＝170NT機＝170N/106(m) 或 S=17N/103=N(cm) (2) 程序中按式（2）計算距離。 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計 超聲波發(fā)射電路由超聲波換能器（或稱超聲波探頭）和超聲波發(fā)生器兩部分。系統(tǒng)中，超聲波換能器的型號是CSB40T，它將超聲波發(fā)生器提供的電信號轉(zhuǎn)換為機械振動并發(fā)射出去。 NE555D為8腳時基集成芯片。其時基電路封裝形式有兩種：一是dip雙列直插8腳封裝，另一種是sop8小型（smd）封裝形式。其他ha1755lm55ca555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。，可作波形發(fā)生器，產(chǎn)生方波、鋸齒波、窄脈沖等，也可作單穩(wěn)雙穩(wěn)電路、定時器、比較器等。其時基集成電路的引腳功能如下： 1是地線，2是觸發(fā)，3是輸出電平，4是復(fù)位，5是控制電壓，6是閥值電壓，7是放電，8是電源(VDD)。 超聲波發(fā)生器實質(zhì)上是一個由555 電路組成的多諧振蕩器，由于在腳7與6，8腳間跨接了電阻電容，因此其振蕩頻率可按公式 f≈((R2+2R3)C1)來計算，通過R3調(diào)節(jié)信號頻率，使之與換能器的40KHz固有頻率一致。本電路中，C1其數(shù)值為3300pF，R2數(shù)值為1kΩ。按公式計算， 最高頻率為436KHz。由超聲波振蕩器產(chǎn)生的超聲波電脈沖，通過壓電型超聲換能器（相當(dāng)于一只揚聲器）將電脈沖轉(zhuǎn)換為機械波向外界發(fā)射。當(dāng)接通電源后，換擋脈沖振蕩器不停地發(fā)出換擋脈沖，因此只要不斷開電源，電路就不停地自動循環(huán)工作下去。 超聲波發(fā)生器工作時，超聲波發(fā)生電路產(chǎn)生40KHz的調(diào)制脈沖，經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換為超聲波信號向前方空間發(fā)射。 超聲波接收器 由于超聲波在空氣中傳播，其能量會隨傳輸
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