【正文】 最后我要深深地感謝我的家人，正是他們含辛茹苦地把我養(yǎng)育成人，在生活和學習上給予我無盡的愛、理解和支持，才使我時刻充滿信心和勇氣，克服成長路上的種種困難，順利的完成大學學業(yè)。同時還要感謝系實驗室在畢業(yè)設計期間提供給我們優(yōu)越的實驗條件。 （ 1)本系統(tǒng)只是在理論上討論了汽車防碰撞的問題，由于實驗設備和時間問題還沒有進行實驗。 圖 報警子流程圖 按鍵子程序 按鍵子程序的主要功能是有效距離可調，功能鍵調整上限，再次功能鍵調整下限，再次按功能退出。 圖 主流程圖 顯示數(shù)據(jù)子程序 顯示數(shù)據(jù)子程序的主要功能就是把超聲波模塊測量后的結果經單片機處理完畢的距離顯示在數(shù)碼管上。當讀出的值是 0時則表示有按鍵按下，調用相應的處理程序。這里說的抖動是機械的抖動，是當鍵盤在未按到按下的臨界區(qū)產生的電平不穩(wěn)定正?，F(xiàn)象，并不是我們在按鍵時通過注意可以避免的。當有鍵按下時，此 I/O口與地短路迫使 I/O 口為低電平。 按鍵設置電路 單片機鍵盤有獨立鍵盤和矩陣式鍵盤兩種：獨立鍵盤每一個 I/O 口上只接一個按鍵，按鍵的另一端接電源或接地（一般接地），這種接法程序比較簡單且系統(tǒng)更加穩(wěn)定；而矩陣式鍵盤式接法程序比較復雜，但是占用的 I/O 少。其系統(tǒng)框圖如圖 所示。原理圖見圖 。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼組成 。具體原理圖如圖 R12. 2KR22. 2KR32. 2KR42. 2KQ19012Q29012Q39012Q49012W1 W2 W3 W4G N De1d2dp3c4g5S46b7S38S29f10a11S112U34 L E DA F BE Ddp C GS1 S2 S3S4圖 顯示電路 蜂鳴器 和 LED 報警 蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、 19 打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發(fā)聲器件。 COM 端與單片機的 I/O 接口相連接，由單片機輸出位位選碼到 I/O 接口，控制何時哪一位數(shù)碼管被點亮。 S1， S2， S3， S4 引腳端為其位選端，用于接收單片機的 P2 口產生的位選碼。 其 起到一個并聯(lián)協(xié)振的作用，這樣可以讓它的脈沖更平穩(wěn)與協(xié)調 。 一般處理器的一個機器周期由 12 個時鐘周期所組成。而時鐘周期 =1秒 /晶振頻率，因此單片機的機器周期 =12 秒 /晶振頻率 ， 補充其他幾個周期： 指令周期 （ Instruction Cycle）：取出并執(zhí)行一條指令的時間。 它 是由一個晶振和兩個瓷片電容組成的，晶振和瓷片電容是沒有正負的，兩個瓷片電容相連的那端一定要接地 ，如圖 所示。 單片機的復位電路在剛接通電時，剛開始電容是沒有電的，電容內的電阻很低，通電后， 5V 的電源通過電阻給電解電容進行充電，電容兩端的電會由 0V 慢慢的升到 4V左右（此時間很短一般小于 秒），正因為這樣，復位腳由低電位升到高電位，引起了內部電路的復位工作；當按下復位鍵時，電容兩端放電，電容又回到 0V了，于是又進行了一次復位工作。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經一定的延遲才撤銷復位，以防電源開關或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復位。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。 （ 1） VCC 為 5V電源； （ 2） GND 為地線； （ 3） TRIG 觸發(fā)控制信號輸入； （ 4） ECH0 回響信號輸出。其基本工作原理： （ 1）采用 IO 口 TRIG 觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號； （ 2）模塊自動發(fā)送 8 個 40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回； （ 3）有信號返回，通過 IO 口 ECH0 輸出一個高電平， 高電平持續(xù)的時間就是超 14 聲波從發(fā)射到返回的時間。利用這一特性可制成各種頻率的超聲傳感器。 壓電陶瓷晶片有一個固定的諧振頻率，即中心頻率 f0。也就是說，在 13 壓電陶瓷晶片上加有頻率為 f0交流電壓，它就會產生同頻率的機械振動，這種機械振動推動 空氣等媒介，便會發(fā)出超聲波。前者用于超聲波的發(fā)射，后者即為超聲波的接收。因此，用這種材料可以制成超聲傳感器。壓電材料分為晶體和壓電陶瓷兩類。流體動力型中包括有氣體與液體兩種類型的哨笛。超聲波測距的利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在測控系統(tǒng)的研制上得到了廣泛應用。 8 個中斷源、兩個優(yōu)先級嵌套中斷結構。 三個 16 位定時器 /計數(shù)器。 STC89C51 單片機內包含的具體部分如下： 一個 8 位 CPU。對 P3端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在這種應用中， P2 口使用很強的內部上拉發(fā)送 1。 （ 3） P2口： P2 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅 動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在這種模式下， P0 具有內部上拉電阻。 STC89C51 外部結構及特性 其外形封裝有兩種方式：雙列直插式 40 腳封裝（ DIP）和方形 44 腳封裝 （ PLCC），直插式 40 腳封裝（ DIP）和外部總線結構如圖 2和圖 3 所示： 圖 STC89C51 引腳排列 圖 外部總線 STC89C51 的 4 個 8 位 I/O 口的功能說明如下： （ 1） P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設計也比較簡單，故采用了方案二。脈沖法測距的過程：測距儀發(fā)射出的激光經被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間，光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之 間的距離。 超聲波測距采用軟件編程實現(xiàn)。目前，大家都將防撞技術的關鍵點著眼于車輛測距技術。 發(fā)展汽車防撞技術，對提高汽車智能化水平有重要意義。如果從預防撞車事故的發(fā)生的角度著眼，在提高汽車主動安全性方面下功夫，則可在汽車安全性領域有較大的突破。近年來汽車的自動調速系統(tǒng)，主動式汽車防撞系統(tǒng)，汽車監(jiān)測和自診斷系統(tǒng)以及汽車導航系統(tǒng)也得到了廣泛的應用。電子控制技術在汽車上，首先應用于發(fā)動機燃油消耗控制與排放進化與排放控制，接著被應用于底盤部分的控制 ，以提高行駛的穩(wěn)定性、安全性、與舒適性等。 【關鍵詞】 超聲波、 MCU、 LED、測距、傳感器 II 51 car collision avoidance system based on 【 Abstract】 Ultrasonic ranging car anticollision system based on 51, introduces the principle and system frame of ultrasonic distance measurement, the ultrasonic transmitter and receiver circuit, the blind area elimination, to improve the measurementaccuracy. The relation between ultrasonic transmission distance and time, using 51 singlechip microputer control and data processing, design the ultrasonic liquid level detection system for accurate measurement of distance between two points. The system is mainly posed of the ultrasonic transmitter circuit,ultrasonic receiver circuit, singlechip microputer control circuit, keyboard circuit and display circuit. The use of ultrasonic ranging automotive anticollision system are designed, the running distance between vehicles were tested, two carcollection was too close to the system will send out sound and light alarm to warn the driver response action. This system has the advantages of easy control,reliable operation, high measuring precision, realtime vehicle distance detecting. 【 Key Words】 Ultrasonic, MCU, LED, location, sensor 3 目 錄 1 緒 論 .....................