汽車智能剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì)正文-資料下載頁(yè)
2025-06-30 07:00本頁(yè)面
【正文】 波觸發(fā)，(這也就是測(cè)距器會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因)后，才打開外中斷O接收返回的超聲波信號(hào)。由于采用12MHz的晶振，機(jī)器周期為1us，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，讀出計(jì)數(shù)器0中的值(即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間)。然后根據(jù)溫度補(bǔ)償電路測(cè)得的溫度值所對(duì)應(yīng)下的波速即可算得所測(cè)距離。例如所測(cè)溫度為2O℃時(shí)的聲速為344 m／s則有：d=(C*TO)／2=172TO／10000cm。主要程序設(shè)計(jì)流程圖如圖10所示： 圖10 主程序流程圖 溫度測(cè)量流程圖 用超聲波測(cè)量距離需要對(duì)速度補(bǔ)償，這樣才能達(dá)到我們所要求的精度，因此要完成此設(shè)計(jì)要對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。由于DS18B20具有超小的體積，超低的硬件開消，抗干擾能力強(qiáng)，精度高，附加功能強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。所以，在此設(shè)計(jì)中我用DS18B20測(cè)量溫度。溫度補(bǔ)償流程圖如圖11所示。復(fù)位度傳感器DS18B20 寫入控制字節(jié)(0XCC)寫入控制字節(jié)0X44啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換復(fù)位度傳感器DS18B20寫入控制字節(jié)(0XCC)寫入讀暫存器控制字節(jié)0XBE 讀出溫度圖11 溫度測(cè)量流程圖 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 （頻率40kHz的方波）,脈沖寬度為12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T0打開進(jìn)行計(jì)時(shí)。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行準(zhǔn)確。 超聲波測(cè)距接收子程序利用外中斷0檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即INT0引腳出現(xiàn)下降沿或低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T0溢出中斷將外中斷0關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值0，表示此次測(cè)距不成功。 系統(tǒng)的軟硬件的調(diào)試 超聲波測(cè)距的制作和調(diào)試都比較簡(jiǎn)單，其中超聲波發(fā)射和接收采用Φ15的超聲波換能器TCT4010F1（T發(fā)射）和TCT4010S1（R接收），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4～8cm，其余元件無(wú)特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來(lái)，則可提高抗干擾能力。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。 硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際情況可以修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，以適應(yīng)不同距離的測(cè)量需要。根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路參數(shù)和程序，～，測(cè)距儀最大誤差不超過(guò)1cm。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。本文設(shè)計(jì)的汽車智能剎車系統(tǒng)采用AT89C51作為主控芯片，可以實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)超聲波測(cè)距，并將所測(cè)距離在LCD上顯示出來(lái)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本系統(tǒng)的可行性及可靠性。超聲波測(cè)距系統(tǒng)應(yīng)用于汽車安全行駛裝置中，駕駛員可從LCD顯示屏上一目了然知道與前車的距離，它給駕駛員的駕駛帶來(lái)了非常大的方便,具有很高使用價(jià)值。為了防止傳感器的發(fā)射脈沖過(guò)后的漫射波。因此，此測(cè)距系統(tǒng)最小探測(cè)距離為2cm左右，即2cm以內(nèi)是系統(tǒng)的高盲區(qū)。該系統(tǒng)理論最大探測(cè)距為10m，且誤差可在2cm之內(nèi)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我更加了解了單片機(jī)的運(yùn)行原理，并且還知道了超聲波的用途及如何運(yùn)用超聲波來(lái)為我們的生活服務(wù)。通過(guò)這一段時(shí)間的努力，提高了自我的學(xué)習(xí)能力及查閱資料的能力。[1] 戴日章：《基于AT89C51單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)》，電子時(shí)代雜志，[2] 董敏學(xué)：《汽車倒車碰撞防止系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，上海汽車雜志，[3] 董子和：《超聲波測(cè)距系統(tǒng)的建立及其在汽車防撞系統(tǒng)》，汽車電器，[4] 李麗霞：《單片機(jī)在超聲波測(cè)距中的應(yīng)用》，電子技術(shù)雜志，[5] 黃建兵：《超聲波精確測(cè)距的研究》，南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，[6] 陳 瑩：《基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)》，華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，[7] 謝維成：《單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社，[8] 沈紅衛(wèi)：《基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》，電子工業(yè)出版社，[9] 朱月秀：《單片機(jī)原理與應(yīng)用》，北京科學(xué)出版社， 超聲波硬件設(shè)計(jì)原理圖圖12 超聲波設(shè)計(jì)原理圖 超聲波硬件設(shè)計(jì)原理圖圖13 超聲波設(shè)計(jì)PCB圖 KEIL軟件仿真波形圖圖14 超聲波發(fā)射keil在線仿真圖18
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