【導(dǎo)讀】員并采取一定的安全措施，就可以有效的減少交通事故的發(fā)生。汽車防撞測距報(bào)警系。到危險(xiǎn)距離時(shí)會發(fā)出急促的報(bào)警，防護(hù)距離可以利用鍵盤自由設(shè)定。該系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡單，原理清晰，應(yīng)用性比較強(qiáng)，性價(jià)比高。的傳感器來改變測距范圍。

　　

【正文】 真對軟件以及硬件電路的每一個(gè)部分進(jìn)行調(diào)試和分析。 單片機(jī)仿真系統(tǒng)介紹 單片機(jī)的仿真系統(tǒng)有很多，本次采用的仿真系統(tǒng)是由南京偉福實(shí)業(yè)有限公司開發(fā)的偉福仿真器進(jìn)行軟件調(diào)試的，此系統(tǒng)可以開發(fā)、調(diào)試應(yīng)用軟件，也可以對硬件電路進(jìn)行診斷、調(diào)試等。它可以進(jìn)行 CPU仿真，可以單步、跟蹤、斷點(diǎn)和全速運(yùn)行程序，這樣可以使調(diào)試變的非常方便。而且，程序的編譯過程中，可以對軟件程序進(jìn)行語法檢測，并自動(dòng)給出錯(cuò)誤原因，方便用戶調(diào)試。同時(shí)用戶調(diào)試程序時(shí)，可以通過窗口觀察寄存器的工作狀況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除編程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤?？梢钥闯觯摲抡嫦到y(tǒng)是一款功能強(qiáng)大，實(shí)用性強(qiáng)的仿真系統(tǒng)。 汽車 防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的硬件調(diào)試 硬件調(diào)試工作的主要任務(wù)是完成硬件組成單元的邏輯測試，測試基本功能能否實(shí)現(xiàn)，排除故障，主要包括完善設(shè)計(jì)方案和焊接工藝上的工藝性故障（例如虛焊，短路等）。 在焊接硬件電路之前，反復(fù)進(jìn)行此系統(tǒng)的硬件電路的可行性分析，確定了在理論上確定方案的硬件電路是可行的，才進(jìn)行焊接。在焊接電路以前，對一些拿不準(zhǔn)的電路在面包板上做些簡單的連接實(shí)驗(yàn)，確定無誤后，進(jìn)行焊接工作。在焊接硬件前，首先做布局工作，防止在焊接電路時(shí)出現(xiàn)電路板不夠用或不宜走線的情況。如果布局不合理，很容易造成干擾，還容易出現(xiàn)虛焊等問 題。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，就得重新焊接。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 硬件調(diào)試有以下的步驟： (1) 對照系統(tǒng)電路圖，仔細(xì)檢查焊接好的電路連線是否和電路圖一致。 (2) 用實(shí)驗(yàn)室的萬用表按照設(shè)計(jì)的電路圖檢查所焊接的各個(gè)部件的電源、接地及各個(gè)引腳的連接線是否正確、電路是否導(dǎo)通，是否有虛焊，短路等情況發(fā)生。在焊接完成后，要給電路板接通電源，檢測每個(gè)底座的電流有多大，如若檢測后，所有部件都為正常，方可插入芯片做以后的調(diào)試工作。 (3) 在保證電路芯片沒有插錯(cuò)，電路連接全部正常時(shí)，接到仿真器件上進(jìn)行調(diào)試，通過觀察各個(gè)部件輸出和響應(yīng)，結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的電路滿足設(shè)計(jì) 要求。 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的軟件調(diào)試 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的軟件部分的部分子程序是通過唐都實(shí)驗(yàn)箱來調(diào)試的，具體的調(diào)試步驟如下： (1) 把系統(tǒng)的各個(gè)子程序在仿真軟件中逐個(gè)調(diào)試，如按鍵識別程序、數(shù)制轉(zhuǎn)換程序、顯示程序、報(bào)警程序等。對程序進(jìn)行單步調(diào)試，觀察仿真器窗口，看輸出結(jié)果、內(nèi)存單元以及各個(gè)特殊寄存器中的值是否符合理論值。如果不符合，觀察是在什么地方發(fā)生了錯(cuò)誤，并及時(shí)進(jìn)行改正。這個(gè)步驟是至關(guān)重要的，如果各個(gè)子程序都正確，那么一般來說整個(gè)程序都是正確的。 (2) 把各個(gè)子程序組合起來，全速運(yùn)行，看程序是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的系 統(tǒng)的所有功能。如果不能實(shí)現(xiàn)，單步運(yùn)行，檢查程序運(yùn)行次序，查看是否在調(diào)用子程序或跳轉(zhuǎn)的時(shí)候發(fā)生錯(cuò)誤，并進(jìn)行改正。 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)調(diào) 軟硬件的聯(lián)調(diào)是利用偉福仿真器及其自帶軟件來實(shí)現(xiàn)一個(gè)模擬仿真系統(tǒng)。偉福仿真器的仿真頭代替 89C52 芯片，插在硬件電路板的原來插 89C52 芯片的插座上，就可以軟硬件調(diào)試了。本次設(shè)計(jì)的聯(lián)調(diào)采用先分塊聯(lián)調(diào)，再總體聯(lián)調(diào)的方法。下面介紹本設(shè)計(jì)的軟硬件聯(lián)調(diào)的過程。 聯(lián)調(diào)過程主要是對以下幾個(gè)部分的調(diào)試： 在實(shí)際過程中，首先用已編制好的顯示程序與硬件顯示部分聯(lián)調(diào) ，程序運(yùn)行后，汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 硬件電路 LED顯示亮度不夠，這使讀取數(shù)據(jù)很不方便。經(jīng)檢查。是由于上拉電阻過大，使電流過小，修正硬件后，顯示電路顯示的數(shù)據(jù)清晰且和編程所要顯示的數(shù)據(jù)一致，顯示電路聯(lián)調(diào)成功。 在這部分調(diào)試中，也是用預(yù)先編好的鍵盤程序，該程序?qū)Κ?dú)立式鍵盤進(jìn)行了檢測，看每一個(gè)鍵是否能夠被正確識別。但 按鍵不受控制，經(jīng)查是由于軟件的累加器運(yùn)用時(shí)沒有入棧保護(hù)，導(dǎo)致應(yīng)用時(shí)重復(fù)。 進(jìn)行整體的聯(lián)調(diào)，用焊接好的電路板，壓入程序，看整體運(yùn)行是否正確。在聯(lián)調(diào)時(shí)，起初程序運(yùn)行的不是很正確，程序總是在某一 行來回跳轉(zhuǎn)，經(jīng)過排查、修改后，程序可正常運(yùn)行了。經(jīng)過聯(lián)調(diào)后，程序修改正確無誤。 系統(tǒng)調(diào)試成功后，這樣該汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)就成為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)了，而且可以投入運(yùn)行了。 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果及其分析 調(diào)試故障及解決方案 在軟硬件聯(lián)調(diào)時(shí)，出現(xiàn)了一些問題，經(jīng)過仔細(xì)的排查，這些問題都得到了解決。 （ 1）當(dāng)全速執(zhí)行程序時(shí)，執(zhí)行到按鍵識別程序后，總是在某地跳轉(zhuǎn)，不能繼續(xù)執(zhí)行。 解決方案：經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)寄存器設(shè)置錯(cuò)誤。 （ 2）在顯示模塊中，開始上拉電阻用 ? 的電阻， 但由于過大，導(dǎo)致發(fā)光二極管的電流過小， LED 顯示很暗，這給數(shù)據(jù)的讀取帶來了不方便。 解決方案：將上拉電阻改為 120? 。 測試結(jié)果 為了衡量設(shè)計(jì)的汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的工作情況和測量精度 ,對系統(tǒng)進(jìn)行了測試。以超聲波傳感器對障礙物的距離為基準(zhǔn) ,用設(shè)計(jì)的汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)對障礙物的距離進(jìn)行了測量 ,測量數(shù)據(jù)如表 。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 表 距離測量 數(shù)據(jù)表 第一組 第二組 第三組 第四組 第五組 實(shí)際距離（ cm） 100 200 300 400 500 測量的距離（ cm） 98 196 294 392 490 誤差計(jì)算及精度估計(jì) 1. 誤差計(jì)算 引用誤差是直讀式儀表中通用的一種誤差表示方法。它是測量的絕對誤差于儀表的滿量程之比，一般亦用百分?jǐn)?shù)表示，即： ??? ALX? 100﹪ （ ） 式中， X表示測量值， L 表示真實(shí)值， A表示儀表的滿量程，本設(shè)計(jì)中 A=500。 根據(jù)式 對上表分別進(jìn)行引用誤差計(jì)算，得到： 1? =﹪， 2? =﹪， 3? =﹪， 4? =%， 5? =%。 2. 精度估計(jì) 儀表的精度等級是根據(jù)最大引用誤差來確定的。國家規(guī)定電工儀表的精度等級分為： ， ， ， ， ， ， 七級。 級表的引用誤差的最大值不超過 ? ﹪。由引用誤差的計(jì)算值得出，本汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的精度等級在 ～2之間。 誤差分析 本設(shè)計(jì)的測量部分是 通過超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)的，由于溫度影響超聲波在空氣中的傳播速度，超聲波反射回波很難精確捕捉，致使超聲波在空氣中傳播時(shí)間很難精確測量?？諝庵袀鞑サ某暡ㄊ怯蓹C(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的縱波，由于氣體具有反抗壓縮和擴(kuò)張的的彈性模量，氣體反抗壓縮變化力的作用，實(shí)現(xiàn)超聲波在空氣中的傳播。因此，超聲波的傳播速度受氣體的密度，溫度及氣體分子成分的影響。另外單片機(jī)在計(jì)數(shù)過程中也會有產(chǎn)生誤差。 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 結(jié)論 近 年來，我國道路交通安全形式越來越嚴(yán)峻， 在眾多的交通事故中，以追尾碰撞與超車側(cè)向碰撞事故這兩種類型最為常見。如果能夠在事故發(fā)生前提醒駕駛員 并采取一定的安全措施，對減少交通事故的發(fā)生則是非常有用的，汽車防撞 測距報(bào) 警系統(tǒng)正是基于提高車輛的主動(dòng)安全性來實(shí)現(xiàn)在行車過程中，給駕駛員提供必要的技術(shù)設(shè)施 。 發(fā)展汽車防撞技術(shù)，對提高汽車智能化水平有重要意義。理論上，汽車防撞裝置可在任何天氣、任何車速狀態(tài)下探測出將要發(fā)生的危險(xiǎn)情況并及時(shí)提醒司機(jī)及早采取措施或自動(dòng)緊急制動(dòng)，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。 本系統(tǒng)主要利用了 89C52單片機(jī)的運(yùn)算、控制功能， 實(shí)現(xiàn)了 檢測出汽車前后左右四個(gè)方向的障礙物位置和前方障礙物的具體距離，并用數(shù)字顯示，在危險(xiǎn)距離時(shí)發(fā)出急促的報(bào)警聲。 該汽 車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰、應(yīng)用性比較強(qiáng)、性價(jià)比高。經(jīng)測試，該汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng) 具有較高的測量精度和反應(yīng)速度，滿足了任務(wù)要求 。雖然測量量程有限，但可擴(kuò)展性比較強(qiáng)，要想獲得較遠(yuǎn)的測量可以對電路傳感器部分進(jìn)行改進(jìn)。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 社會經(jīng)濟(jì)效益分析 本汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電路簡單、精度高、成本低、性能好、顯示直觀、操作方便簡單。編程采用模塊化設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)的升級和改進(jìn)。本汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)主要采用的器件有： AT89C52 單片機(jī)、同相驅(qū)動(dòng)器 740 LED 數(shù)碼管顯示器、超聲波測距傳感器、光 電開關(guān)等，這些都是比較常用的器件，成本價(jià)格大概在 80～ 100元，價(jià)格較低廉，可批量生產(chǎn)。車輛防撞技術(shù)作為智能運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)子課題，將不斷成熟和完善，防撞系統(tǒng)的應(yīng)用可以縮短車輛間的安全行車距離，還可以實(shí)現(xiàn)安全超車，保證高速運(yùn)行車輛的安全性，提高公路運(yùn)輸效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 . 哈爾濱 : 哈爾濱 工業(yè) 大學(xué) 出版社 . 2021. 6 [2] 何立民 . MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) . 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 . 1990 [3] 李華 . MCS51系列單片機(jī)使 用接口技術(shù) . 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 . 1993 [4] 趙茂泰 . 智能儀器原理與應(yīng)用 . 北京 : 電子工業(yè)出版社 . 2021. 7 [5] 王洪寶 . 電子測量 . 北京 : 科學(xué)出版社 . 2021 [6] 王金鳳 . 單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) . 北京 : 國防工業(yè)出版社 . 1996. 6 [7] 閻石 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) . 高等教育出版社 . 1997. 12 [8] 陳勇甫 . 常用電子元件及其 應(yīng)用 . 人民郵電出版社 . 2021 [9] 王昊，李昕，鄭鳳翼 . 通用電子元器件的選用與檢測 . 電子工業(yè)出版社 . 2021 [10] 張毅剛，劉杰主編 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 . 哈爾 濱工業(yè)大學(xué)出版社 . [11] 楊振江 .流行 單片機(jī) 實(shí)用子程序及應(yīng)用實(shí)例 M].西安 電子 科技大學(xué)出版社 .2021 [12] 陳瑩 .基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng) .華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 . [13] 邱平 .略論我國非金屬超聲波檢測儀器的發(fā)展?fàn)顩r .工程質(zhì)量 . [14] 李麗霞 .單片機(jī)在超聲波測距中的應(yīng)用 .電子技術(shù) . [15] 董敏學(xué) .汽車倒車碰撞防止系統(tǒng)設(shè)計(jì) .上海汽車 . [16] 黃建兵 .超聲波精確測距的研究 .南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 . [17] 荀殿棟 .數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)用手冊 .北京電子工業(yè)出版社 .2021 [18] 朱 月秀 .單片機(jī)原理與應(yīng)用（第 2 版） .北京科學(xué)出版社 . [19] 余永權(quán) .單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 .電子工業(yè)出版社 . 2021 [20] 張立科 .單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航 .人民郵電出版社 . 2021 [21] 吳金戌 .8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 .清華大學(xué)出版社 . 2021 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，無論是課題分析與深入，硬件焊接，軟件編程還是軟硬件聯(lián)調(diào)的過程中，自己遇到了許多困難，但最終還是比較圓滿的完成了課題任務(wù)。 本次畢設(shè)的完成， 除了自己的努力外，好多人給予了很多的幫助。 在此，我非常感謝在實(shí)驗(yàn)室一起奮戰(zhàn)的同學(xué)，和他們的共同學(xué) 習(xí)、討論中我獲得了大量的信息和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要研究工作是在我的導(dǎo)師王艷輝老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從老師的身上我看到了老師對待學(xué)問的嚴(yán)謹(jǐn)和一絲不茍的態(tài)度。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)到很多的東西，以往不注意的細(xì)節(jié)，在這一次中是必須讓自己去注意的。也是我這四年來所學(xué)到知識的一個(gè)體現(xiàn)。我深深知道 ,每一次的學(xué)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)都是那么的來之不易 ,都是通過老師的深思熟慮后 ,才給我們定下目標(biāo)。然后讓我們在知識的海洋里翱翔 ,讓我們隨著年齡的增長不斷的擴(kuò)充自己的知識領(lǐng)域 ,也逐漸成熟 ,逐漸長大。 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32 附錄 Ⅰ 元器件清單 元器件 型號 數(shù)量（個(gè)） 單片機(jī) AT89C52 1 驅(qū)動(dòng)芯片 7407 2 數(shù)碼管 共陰極 4 電 阻 100Ω 10 470Ω 5 1KΩ 1 2KΩ 1 kΩ 6 電 容 22 uF 2 30 pF 2 晶 振 12MHz 1 發(fā)光二極管 LED 5 三極管 NPN 1 蜂鳴器 1 按鍵 3 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 附錄 Ⅱ 整體電路圖 汽車防撞測距報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 34 附 錄 Ⅲ 程序清 ORG 0000H JMP MAIN ORG 1000H MAIN: MOV 40H,00H MOV 41H,01H MOV 42H,00H MOV 43H,00H SHEZHI: JNB ,SHEZHI1 JNB ,SHEZHI1 JNB ,SHEZHI1 CALL LED AJMP SHEZHI SHEZHI1:CALL LED CALL LED CALL LED CALL LED CALL LED CALL LED