【導(dǎo)讀】本論文闡述的是基于超聲波檢測(cè)的倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)。本課題利用超聲波檢測(cè)、單。時(shí)對(duì)特定的距離進(jìn)行聲光報(bào)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(jìn)行編程，采用模塊化設(shè)計(jì)思想。該系統(tǒng)通過聯(lián)調(diào)后，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期各種功能，符合設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)時(shí)播報(bào)電 路： 圖 實(shí)時(shí)播報(bào)部分電路原理圖 值得注意的，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)意料之外的錄音過程，而這個(gè)意外的錄音過程會(huì)妨礙以前的聲音回放，一個(gè)偽 EOM 標(biāo)記會(huì)出現(xiàn)在存儲(chǔ)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(gè)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(biāo)記的產(chǎn)生。 當(dāng)然這種異常現(xiàn)象與印刷線路板的電容有關(guān)，因此不是每個(gè)人都會(huì)遇到這種情況。但為了使電路穩(wěn)定工作，這個(gè)電容是必須的。 18 第四章 系統(tǒng)軟 件設(shè)計(jì) 第一節(jié) 軟件設(shè)計(jì)要求 超聲波測(cè)距儀的軟件設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，在超聲波測(cè)距儀的程序設(shè)計(jì)中 ,計(jì)算距離時(shí)較為復(fù)雜，程序運(yùn)行時(shí)間的計(jì)算又較為精細(xì)，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(cè)距儀的算法設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距的原理為超聲波發(fā)生器 T 在某一時(shí)刻發(fā)出一個(gè)超聲波信號(hào)，當(dāng)這個(gè)超聲波遇到被測(cè)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(jì)算出從發(fā)出超聲波信號(hào)到接收到返回信號(hào)所用的時(shí)間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。距離的計(jì)算公式為： d=s/2=(ct)/2 其中， d 為被測(cè)物與測(cè)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(shí)間。 在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器 T0，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在 INT0 或 INT1端產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取 時(shí)間差，計(jì)算距離。 第三節(jié) 主程序 主程序是單片機(jī)程序的主體，整個(gè)單片機(jī)端系統(tǒng)軟件的功能的實(shí)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(wù)程序。程序首先完成初始化過程，然后是一個(gè)重復(fù)的控制發(fā)射信號(hào)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(hào)后延時(shí)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(shí)，微處理器 AT89C51 先把 置 0，啟動(dòng)超聲波 傳感器發(fā)射超聲波，同時(shí)啟動(dòng)內(nèi)部定時(shí)器 T0 開始計(jì)時(shí)。要檢測(cè)返回信號(hào)必須在啟動(dòng)發(fā)射信號(hào)后 才可以檢測(cè)，這樣就可以抑制輸出的干擾。當(dāng)超聲波信號(hào)碰到障礙物時(shí)信號(hào)立刻返回，微處理器不停的掃描 INT0 引腳，如果 INT0 接收的信號(hào)有高電平變?yōu)榈碗娖剑藭r(shí)表明信號(hào)已經(jīng)返回，微處理器進(jìn)入中斷關(guān)閉定時(shí)器。再把定時(shí)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(chǎng)情況進(jìn)行聲光報(bào)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(gè)左右超聲波脈沖信號(hào)（頻率開始 初始化 發(fā)射超聲波 啟動(dòng)定時(shí) 開中斷 Testok=1 計(jì)算距離 開報(bào)警 關(guān)報(bào)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(shí)把計(jì)數(shù)器 T0 打開進(jìn)行計(jì)時(shí)。主程序利用為中斷 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)（ INT0 引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷程序后就立即關(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 即 Testok=1。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出是還未檢測(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 2，及 Testok=2 以表示此次測(cè)距失敗。超聲波發(fā)射程序比較簡(jiǎn)單，主要包括 T0 中斷服務(wù)程序和超聲波接收中斷服務(wù)程序。 第五節(jié) 顯示程序、報(bào)警程序 先 進(jìn)行動(dòng)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(shí)，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(bào)警程序流程圖如圖 ： 21 圖 顯示程序及報(bào)警程序流程圖 22 結(jié) 論 這次設(shè)計(jì)完成了 對(duì)基于超聲波測(cè)距的倒車測(cè)距儀的硬件電路設(shè)計(jì) 和 軟件設(shè)計(jì) ，又利用超聲波車距原理與障礙物之間的距離，再經(jīng)計(jì)算由報(bào)警提示和 LED 顯示距離等信息。由于時(shí)間和其它的原因，沒有做出實(shí)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(jì)的理論基礎(chǔ)尚淺，對(duì)課題的研究經(jīng)驗(yàn)還不成熟，使得在技術(shù)的解決與運(yùn)用上顯得粗糙了一些。 在以后的改進(jìn)過程中，使其功能更加齊全，設(shè)計(jì)的更加人性化。 23 致 謝 首先，我要感謝我的 導(dǎo)師 黃貽培老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我給予的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)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(rèn)真聽講，導(dǎo)致這次畢業(yè)論文很糟糕。不過在老師和同學(xué)的幫助下，我不斷努力改進(jìn)，從恩師身上我體味到了豐富的學(xué)養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、求實(shí)的態(tài)度，勤奮的精神 。 24 參考文獻(xiàn) [1]單片機(jī)原理及其接口，胡漢才，北京，清華大學(xué)出版社， （第 2 版 ） . 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