【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。汽車防撞測距報警系。到危險距離時會發(fā)出急促的報警，防護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，性價比高。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部分進行調(diào)試和分析。 單片機仿真系統(tǒng)介紹 單片機的仿真系統(tǒng)有很多，本次采用的仿真系統(tǒng)是由南京偉福實業(yè)有限公司開發(fā)的偉福仿真器進行軟件調(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行診斷、調(diào)試等。它可以進行 CPU仿真，可以單步、跟蹤、斷點和全速運行程序，這樣可以使調(diào)試變的非常方便。而且，程序的編譯過程中，可以對軟件程序進行語法檢測，并自動給出錯誤原因，方便用戶調(diào)試。同時用戶調(diào)試程序時，可以通過窗口觀察寄存器的工作狀況，以便及時發(fā)現(xiàn)和排除編程中可能出現(xiàn)的錯誤?？梢钥闯觯摲抡嫦到y(tǒng)是一款功能強大，實用性強的仿真系統(tǒng)。 汽車 防撞測距報警系統(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現(xiàn)，排除故障，主要包括完善設(shè)計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驗，確定無誤后，進行焊接工作。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，就得重新焊接。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 硬件調(diào)試有以下的步驟： (1) 對照系統(tǒng)電路圖，仔細檢查焊接好的電路連線是否和電路圖一致。 (2) 用實驗室的萬用表按照設(shè)計的電路圖檢查所焊接的各個部件的電源、接地及各個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，電路連接全部正常時，接到仿真器件上進行調(diào)試，通過觀察各個部件輸出和響應(yīng)，結(jié)果表明所設(shè)計的電路滿足設(shè)計 要求。 汽車防撞測距報警系統(tǒng)的軟件調(diào)試 汽車防撞測距報警系統(tǒng)的軟件部分的部分子程序是通過唐都實驗箱來調(diào)試的，具體的調(diào)試步驟如下： (1) 把系統(tǒng)的各個子程序在仿真軟件中逐個調(diào)試，如按鍵識別程序、數(shù)制轉(zhuǎn)換程序、顯示程序、報警程序等。對程序進行單步調(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)生了錯誤，并及時進行改正。這個步驟是至關(guān)重要的，如果各個子程序都正確，那么一般來說整個程序都是正確的。 (2) 把各個子程序組合起來，全速運行，看程序是否能實現(xiàn)設(shè)計的系 統(tǒng)的所有功能。如果不能實現(xiàn)，單步運行，檢查程序運行次序，查看是否在調(diào)用子程序或跳轉(zhuǎn)的時候發(fā)生錯誤，并進行改正。 汽車防撞測距報警系統(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現(xiàn)一個模擬仿真系統(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部分的調(diào)試： 在實際過程中，首先用已編制好的顯示程序與硬件顯示部分聯(lián)調(diào) ，程序運行后，汽車防撞測距報警系統(tǒng)的設(shè)計 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毩⑹芥I盤進行了檢測，看每一個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用時沒有入棧保護，導(dǎo)致應(yīng)用時重復(fù)。 進行整體的聯(lián)調(diào)，用焊接好的電路板，壓入程序，看整體運行是否正確。在聯(lián)調(diào)時，起初程序運行的不是很正確，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警系統(tǒng)就成為一個獨立的系統(tǒng)了，而且可以投入運行了。 汽車防撞測距報警系統(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，出現(xiàn)了一些問題，經(jīng)過仔細的排查，這些問題都得到了解決。 （ 1）當(dāng)全速執(zhí)行程序時，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)計的汽車防撞測距報警系統(tǒng)的工作情況和測量精度 ,對系統(tǒng)進行了測試。以超聲波傳感器對障礙物的距離為基準(zhǔn) ,用設(shè)計的汽車防撞測距報警系統(tǒng)對障礙物的距離進行了測量 ,測量數(shù)據(jù)如表 。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（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 實際距離（ cm） 100 200 300 400 500 測量的距離（ cm） 98 196 294 392 490 誤差計算及精度估計 1. 誤差計算 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 表示真實值， A表示儀表的滿量程，本設(shè)計中 A=500。 根據(jù)式 對上表分別進行引用誤差計算，得到： 1? =﹪， 2? =﹪， 3? =﹪， 4? =%， 5? =%。 2. 精度估計 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 ? ﹪。由引用誤差的計算值得出，本汽車防撞測距報警系統(tǒng)的精度等級在 ～2之間。 誤差分析 本設(shè)計的測量部分是 通過超聲波傳感器實現(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間很難精確測量。空氣中傳播的超聲波是由機械振動產(chǎn)生的縱波，由于氣體具有反抗壓縮和擴張的的彈性模量，氣體反抗壓縮變化力的作用，實現(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。另外單片機在計數(shù)過程中也會有產(chǎn)生誤差。 汽車防撞測距報警系統(tǒng)的設(shè)計 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 警系統(tǒng)正是基于提高車輛的主動安全性來實現(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)生的危險情況并及時提醒司機及早采取措施或自動緊急制動，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。 本系統(tǒng)主要利用了 89C52單片機的運算、控制功能， 實現(xiàn)了 檢測出汽車前后左右四個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，在危險距離時發(fā)出急促的報警聲。 該汽 車防撞測距報警系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰、應(yīng)用性比較強、性價比高。經(jīng)測試，該汽車防撞測距報警系統(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，但可擴展性比較強，要想獲得較遠的測量可以對電路傳感器部分進行改進。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 社會經(jīng)濟效益分析 本汽車防撞測距報警系統(tǒng)的設(shè)計電路簡單、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，便于系統(tǒng)的升級和改進。本汽車防撞測距報警系統(tǒng)主要采用的器件有： AT89C52 單片機、同相驅(qū)動器 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，成本價格大概在 80～ 100元，價格較低廉，可批量生產(chǎn)。車輛防撞技術(shù)作為智能運輸系統(tǒng)的一個子課題，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，還可以實現(xiàn)安全超車，保證高速運行車輛的安全性，提高公路運輸效率，促進經(jīng)濟的快速發(fā)展。 汽車防撞測距報警系統(tǒng)的設(shè)計 30 參考文獻 [1] 張毅剛 . 單片機原理及應(yīng)用 . 哈爾濱 : 哈爾濱 工業(yè) 大學(xué) 出版社 . 2021. 6 [2] 何立民 . 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