【導(dǎo)讀】薃薇罿肀葿薆肂芆蒞薅螁肈芁蚅襖芄蕿蚄羆肇蒅蚃肈節(jié)莁螞袈肅莇蟻羀莁芃蝕肂膃薂蝕螂荿蒈蠆襖膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆蝿羃薅螅羈膈蒁螄肅肁莇螄螃芇芃螃裊聿薁螂羈芅蕆袁肀肈莃袀螀芃艿衿袂肆蚈袈肄芁薄袈膆膄蒀袇袆莀莆蒃羈膃節(jié)蒂肁莈薀薁螀膁蒆薁袃莆莂薀羅腿羋蕿?zāi)i蚇薈袇芇薃薇罿肀葿薆肂芆蒞薅螁肈芁蚅襖芄蕿蚄羆肇蒅蚃肈節(jié)莁螞袈肅莇蟻羀莁芃蝕肂膃薂蝕螂荿蒈蠆襖膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆蝿羃薅螅羈膈蒁螄肅肁莇螄螃芇芃螃裊聿薁螂羈芅蕆袁肀肈莃袀螀芃艿衿袂肆蚈袈肄芁薄袈膆膄蒀袇袆莀莆蒃羈膃節(jié)蒂肁莈薀薁螀膁蒆薁袃莆莂薀羅腿羋蕿?zāi)i蚇薈袇芇薃薇罿肀葿薆肂芆蒞薅螁肈芁蚅襖芄蕿蚄羆肇蒅蚃肈節(jié)莁螞袈肅莇蟻羀莁芃蝕肂膃薂蝕螂荿蒈蠆襖膂莄螈羇莇芀螇聿膀蕿螆蝿羃薅螅羈膈蒁螄肅肁莇螄螃芇芃螃裊聿薁螂羈芅蕆袁肀肈莃袀螀芃艿衿袂肆蚈袈肄芁薄袈膆膄蒀袇袆莀莆蒃羈膃節(jié)蒂肁莈薀薁螀膁蒆薁袃莆莂薀羅腿羋蕿?zāi)i蚇薈袇芇薃薇罿肀葿薆肂芆蒞薅螁肈芁蚅襖芄蕿蚄羆

　　

【正文】 [4]。 10 本章小結(jié) 本章主要 介紹了倒車系統(tǒng)相關(guān)的硬件， 單片機技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r ，以及倒車系統(tǒng)中設(shè)計中所用到的超聲波傳感器和 AT89C51 單片機，為系統(tǒng)的硬件設(shè)計做好了準備。 11 第 3章 倒車防撞系統(tǒng)的硬件設(shè)計 整體設(shè)計思想 如圖 31 所示，本系統(tǒng)硬件部分由 AT89C51 控制器、超聲波發(fā)射電路、接收電路、聲音報警電路和 LCD 顯示電路組成。當(dāng)?shù)管嚂r，發(fā)射和接收電路工作，經(jīng)過 AT89C51 數(shù)據(jù)處理將 車尾距離障礙物的 距離 顯示 在 LCD，如果距離小于 系統(tǒng) 設(shè)定 值 時，報警電路會鳴叫 預(yù)警 ，提醒司機注意車距。 其中 AT89C51 是主控芯片，支持在線下載程序，方便調(diào)試，有 8kB 的 Flash、 32 個 I/O 口、三個 16 位定時 /計數(shù)器、八個中斷源、全雙工 UART 串行 口和看門狗定時器等， 既滿足了本系統(tǒng)的設(shè)計要求，也滿足了日后擴展的需求 。 圖 31系統(tǒng)整體設(shè)計 示意 圖 系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路如 32圖所示，本設(shè)計采用 AT89C51單片機， 發(fā)射電路。 引腳輸出的將是軟件方式產(chǎn)生的 40kHz 方波，而 (INT0)則被用來接收回波。 ， 4個 LED數(shù)碼管。當(dāng)系統(tǒng)通電后指示電路的發(fā)光二極管將會點亮，指示系統(tǒng)處在正常工作狀態(tài)。 單片機 的 9引腳接復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤，程序出現(xiàn)死循環(huán)時，按下復(fù)位按鈕電路會重新開始正常工作。 單片機 控制器 超聲波發(fā)射 超聲波接收 LCD 顯示 掃描驅(qū)動 報警裝置 12 IN AGC C0 GND RC0 COUT RC1C X 2 0 1 0 6 J 4C94 7 3+C 1 047+C 1 74 .7C63 3 0R4 0 K R 1 4 A47R 1 62 0 0 KR 1 52 0 0 KC 1 11 0 4V C CP 3 21 2 3 4 5 6 7 81234567891011121314151617181920P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7R E S E TP 3 0P 3 1P 3 2P 3 3P 3 4P 3 5P 3 6P 3 7X T A L 1X T A L 2V S S2122403938373635343332313029282726252423V C CP 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7EAA L EP S E NP 2 7P 2 6P 2 5P 2 4P 2 3P 2 2P 2 1P 2 0V C CV C CC 1 94 .7 U FR 3 21 0 KS 1 0R S TC 2 02 0 PC 2 52 0 PY1 2 MX1 X2R S TV C CU 4 D7 4 L S 0 4U 4 B7 4 L S 0 4U 4 E7 4 S L 0 4U 4 C7 4 S L 0 4U 4 A7 4 L S 0 4T4 0 KR81KR9R E S 2V C C12J 1 1C O N 2D 1 1R 3 91KC 3 11 0 4V C CD 1 2L E D 0R 3 12KLSS P E A K E RR 3 81KQ19 0 1 2P 2 0V C CV C C123456789RP1 0 3V C CP 0 7P 0 6P 0 5P 0 4P 0 3P 0 2P 0 1P 0 01234567abcdefg8dpAAD S 11234567abcdefg8dpAAD S 21234567abcdefg8dpAAD S 31234567abcdefg8dpAAD S 4Q29 0 1 2Q39 0 1 2Q49 0 1 2Q59 0 1 2V C CR 1 22KR 1 02KR 1 32KR 1 12K 圖 32 系統(tǒng) 硬件 電路圖 超聲波發(fā)射 與接收 部分 的 設(shè)計 超聲波發(fā)射部分 超聲波發(fā)射部分是為了讓超聲波發(fā)射換能器 TCT40－ 16T能向外界發(fā)出 40kHz 左右的方波脈沖信號。 40 kHz 左右的方波脈沖信號的產(chǎn)生通常有兩種方法：采用硬件如由 555振蕩產(chǎn)生或軟件如單片機軟件編程輸出，本系統(tǒng)采用后者。編程由單片機 端口輸出 40 kHz 左右的方波脈沖信號，由于單片機端口輸出功率不夠，40 kHz 方波脈沖信號分成兩路，送給一個由 74HC04組成的推挽式電路進行功率放大以便使發(fā)射距離足夠遠，滿足測量距離要求，最后送給超聲波發(fā) 送 換能器 TCT40－ 16T以聲波形式發(fā)射到空氣中。發(fā)射部分的電路如圖 33所示 ， 圖中輸出端上拉電阻 R31， R32，一方面可以提高反向器 74HC04 輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時間 [5]。 13 U 4 D7 4L S 0 4U 4 B7 4L S 0 4U 4 E7 4S L 0 4U 4 C7 4S L 0 4U 4 A7 4L S 0 4T4 0KR81KR9R E S 2V C CP 10 圖 33 超聲波發(fā)射電路 超聲波接受部分 TCT40－ 16T發(fā)射 超聲波 的在空氣中傳播，遇到障礙物就會返回，超聲波接收部分是為 了將反射波 (回波 )順利接收到超聲波接收換能器 TCT40－ 16R進行轉(zhuǎn)換變成電信號，并對此電信號進行放大、濾波、整形等處理后，這里用索尼公司生產(chǎn)的集成芯片 CX20206，得到一個負脈沖送給單片機的 (INT0)引腳，以產(chǎn)生一個中斷。接收部分的電路如圖 24所示 ， 可以看到，集成芯片 CX20206在接收部分電路中起了很大的作用。 CX20206是一款應(yīng)用廣泛的紅外線檢波接收的專用芯片，其具有功能強、性能優(yōu)越、外圍。接口簡單、成本低等優(yōu)點，由于紅外遙控常用的載波頻率 38kHz與測距的超聲波頻率 40kHz 比較接 近，而且 CX20206內(nèi)部設(shè)置的濾波器中心頻率 f0 五可由其 5腳外接電阻調(diào)節(jié)，阻值越大中心頻率越低，范圍為 30～60kHz， 故本次設(shè)計用它來做接收電路。 CX20206內(nèi)部由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器及整形電路構(gòu)成。工作過程如下：接收的回波信號先經(jīng)過前置放大器和限幅放大器，將信號調(diào)整到合適幅值的矩形脈沖，由濾波器進行頻率選擇，濾除干擾信號，再經(jīng)整形，送給輸出端 7腳。當(dāng)接收到與 CX20206濾波器中心頻率相符的回