【導讀】本論文闡述的是基于超聲波檢測的倒車雷達的設(shè)計。本課題利用超聲波檢測、單。時對特定的距離進行聲光報警。本系統(tǒng)由兩部分組成，硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)用匯編語言進行編程，采用模塊化設(shè)計思想。該系統(tǒng)通過聯(lián)調(diào)后，實現(xiàn)了預期各種功能，符合設(shè)計要求。

　　

【正文】 用戶可利用震蕩電阻來自定芯片的采樣頻率，從而決定芯片的錄放時間和錄放音質(zhì)。 ISD1700 電氣特性如下： （ 1） 工作電壓： ，最高不能超過 6V （ 2） 靜態(tài)電流 ISTB： 1181。A. （ 3） 工作電流 IOP： 20mA. 17 本系統(tǒng)采用 SPI 控制模式，通過外接 1KΩ 電阻來設(shè)定芯片的采樣率為 。如圖 所示為實時播報電 路： 圖 實時播報部分電路原理圖 值得注意的，當系統(tǒng)上電時有時會出現(xiàn)意料之外的錄音過程，而這個意外的錄音過程會妨礙以前的聲音回放，一個偽 EOM 標記會出現(xiàn)在存儲空間的開始部分。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在控制端 REC 和 VCC 之間并聯(lián)一個電容（大約為 即可。它使控制端的電壓同步拉起，一旦電壓變高，電壓上拉部分將保持高電平直到人為地使電壓變低，從而防止偽 EOM 標記的產(chǎn)生。 當然這種異?，F(xiàn)象與印刷線路板的電容有關(guān)，因此不是每個人都會遇到這種情況。但為了使電路穩(wěn)定工作，這個電容是必須的。 18 第四章 系統(tǒng)軟 件設(shè)計 第一節(jié) 軟件設(shè)計要求 超聲波測距儀的軟件設(shè)計主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。 C 語言程序有利于實現(xiàn)較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，在超聲波測距儀的程序設(shè)計中 ,計算距離時較為復雜，程序運行時間的計算又較為精細，控制程序的編程只使用一種語言編寫并不理想 ,所以該程序采用 C 語言和匯編語言混合編程 。 第二節(jié) 超聲波測距儀的算法設(shè)計 超聲波測距的原理為超聲波發(fā)生器 T 在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當這個超聲波遇到被測物體后反射回來，就被超 聲波接收器 R 所接收到。這樣只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。距離的計算公式為： d=s/2=(ct)/2 其中， d 為被測物與測距儀的距離， s 為聲波的來回的路程， c 為聲速， t 為聲波來回所用的時間。 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)射的時間和收到反射波的時間。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 INT0 或 INT1端產(chǎn)生一個中斷請求信號，單片機響應外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務子程序，讀取 時間差，計算距離。 第三節(jié) 主程序 主程序是單片機程序的主體，整個單片機端系統(tǒng)軟件的功能的實現(xiàn)都是在其中完成的，在此過程中主程序調(diào)用了子程序及中斷服務程序。程序首先完成初始化過程，然后是一個重復的控制發(fā)射信號的過程，即調(diào)用發(fā)射子程序幾遍，而且每次發(fā)射周期結(jié)束都很判斷在發(fā)射信號后延時等待的過程中是否發(fā)生了中斷，即是否有回波產(chǎn)生來判斷程序的流程。主程序流程圖如圖 ： 19 圖 主程序流程圖 工作時，微處理器 AT89C51 先把 置 0，啟動超聲波 傳感器發(fā)射超聲波，同時啟動內(nèi)部定時器 T0 開始計時。要檢測返回信號必須在啟動發(fā)射信號后 才可以檢測，這樣就可以抑制輸出的干擾。當超聲波信號碰到障礙物時信號立刻返回，微處理器不停的掃描 INT0 引腳，如果 INT0 接收的信號有高電平變?yōu)榈碗娖剑藭r表明信號已經(jīng)返回，微處理器進入中斷關(guān)閉定時器。再把定時器中的數(shù)據(jù)經(jīng)過換算就可以得出超聲波傳感器與障礙物之間的距離。然后再根據(jù)現(xiàn)場情況進行聲光報警。 第四節(jié) 超聲波發(fā)送、接收中斷程序 超聲波發(fā)生子程序的作用是通過 端口發(fā)送 2 個左右超聲波脈沖信號（頻率開始 初始化 發(fā)射超聲波 啟動定時 開中斷 Testok=1 計算距離 開報警 關(guān)報警 顯示距離 Testok=2 Tstok=0 N Y 顯示 OFF 顯示距離 S 20 約 40kHz 的方波），脈沖寬度為 12μs左右，同時把計數(shù)器 T0 打開進行計時。主程序利用為中斷 0 檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（ INT0 引腳出現(xiàn)低電平），立即進入中斷程序。進入中斷程序后就立即關(guān)閉計時器 T0 停止計時，并將測距成功標志字賦值 1 即 Testok=1。如果當計時器溢出是還未檢測到超聲波返回信號，則定時器 T0 溢出中斷將外中斷 0 關(guān)閉，并將測距成功標志字賦值 2，及 Testok=2 以表示此次測距失敗。超聲波發(fā)射程序比較簡單，主要包括 T0 中斷服務程序和超聲波接收中斷服務程序。 第五節(jié) 顯示程序、報警程序 先 進行動態(tài)顯示初始化將指針指向緩沖區(qū)首地址，然后去顯示位指針，取要顯示的數(shù)，再將數(shù)變成段碼，然后將段碼送段控制器，位碼送位控制器，在延時，然后判斷是否是最后一位，是否顯示完畢，沒有的話修改該緩沖區(qū)指針和位碼，直到顯示完畢。 顯示程序及報警程序流程圖如圖 ： 21 圖 顯示程序及報警程序流程圖 22 結(jié) 論 這次設(shè)計完成了 對基于超聲波測距的倒車測距儀的硬件電路設(shè)計 和 軟件設(shè)計 ，又利用超聲波車距原理與障礙物之間的距離，再經(jīng)計算由報警提示和 LED 顯示距離等信息。由于時間和其它的原因，沒有做出實物，在超聲波傳感 技術(shù)和芯片 AT89c51的問題上，有些不了解甚至可以說不懂，但是在有老師和自己網(wǎng)上查閱資料中解決了一部分，基本上也完成了題目的要求。在一部分主要電路和程序，我借用了別人的成果，然而我的 設(shè)計的理論基礎(chǔ)尚淺，對課題的研究經(jīng)驗還不成熟，使得在技術(shù)的解決與運用上顯得粗糙了一些。 在以后的改進過程中，使其功能更加齊全，設(shè)計的更加人性化。 23 致 謝 首先，我要感謝我的 導師 黃貽培老師在畢業(yè)設(shè)計中對我給予的悉心指導和嚴格要求， 在完成本篇畢業(yè)論文的過程中， 我覺得自己把倒車 儀 了解很徹底 。從而我也發(fā)現(xiàn)了許多我深思的問題，一方面我課 余了解資料很少，另一方面就是上課沒有很認真聽講，導致這次畢業(yè)論文很糟糕。不過在老師和同學的幫助下，我不斷努力改進，從恩師身上我體味到了豐富的學養(yǎng)、嚴謹?shù)淖黠L、求實的態(tài)度，勤奮的精神 。 24 參考文獻 [1]單片機原理及其接口，胡漢才，北京，清華大學出版社， （第 2 版 ） . [2]侯國章 ,賴一楠 ,田思慶 .測試與傳感技術(shù) .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 20xx. [3]童詩白 ,華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：高等教育出版社， 20xx. [4]張謙琳 .超聲波檢測原理和方法 [M].北京：中國科技大學出版社， 1993： 1116. [5]蘇長贊 .紅外線與超聲波遙控 [M].北京：人民郵電出版社， ： 2635. [6] rotor S， ZHANG G X. Geometric Error Measurement and Compensation of Machines [M].Annals of the CIRP. 1995:599609. [7]張謙琳 .超聲波檢測原理和方法 [M].北京：中國科技大學出版社， 1993： 1116. [8]夏路易 ,石宗義 .電路原理圖與電路板設(shè)計教程 ：北京希望電子出版社， 20xx. [9]趙晶 電路設(shè)計與制版 — PROTEL99高級應用 [M] 北京：人民郵電出版社， 20xx，2340. [10]黃培康，殷紅成，許小劍雷達目標特性 [專著 ] 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx，333338. [11]王紅云，姚志敏，王竹林，史連艷 .超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計 [J].儀表技術(shù) .20xx,（ 11） :4749. [12]李瀚蓀 .《電路分析基礎(chǔ)》 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. [13]楊志忠 .《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. [14]華成英 .《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. [15]鄭郁正 .《單片機原理及應用》 [M].成都：四川大學出版社， 20xx. [16]譚浩強 .《 C 程序設(shè)計》 [M].北京：清華大學出版社， 20xx. [17]王俊峰，孟令啟 .《現(xiàn)代傳感器應用技術(shù)》 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 20xx. [18]阮一輝 .基于超聲波定位技術(shù)的障礙物探測 [D].蘇州：蘇州大學， 20xx. [19]恒清，張靖 .加強單片機系統(tǒng)抗干擾能力的方法 [N].通化師范學院校報， . [20]蘇煒，龔壁建，潘笑 .超聲波測距誤差分析 [J].傳感器技術(shù)， 20xx