【正文】 汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)28參考文獻(xiàn)[1] [J]. 錦州師范學(xué)院學(xué)報(bào) ,2022.[2] [M]. 北京: 高等教育出版社,2022.[3] [M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社,2022.[4] 唐桃波, AT89C51 的智能無線安防報(bào)警器 [J].電子設(shè)計(jì)應(yīng)用,2022,5(6):49～51.[5] [M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2022.[6] 薛均義, 系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M]. 西安: 西安交通大學(xué)出版社, 2022.[7] 徐愛鈞, C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2022.[8] （模擬部分）[M]. 北京: 高等教育出版社,2022.[9] 梁小流，陳炳森， 89S52 汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電工程技術(shù),2022, 10(4)：49～51.[10] 夏路易,——Protel99SE．北京：希望電子出版社，2022.[11] [J] .計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 ,2022,10（7）.[12] HCSR04 的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)[J],2022,11(10).汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)29附錄 1 系統(tǒng)硬件電路原理圖 (X)IL/OUYMu蜂 鳴 器+rigcho數(shù) 碼 管 驅(qū) 動(dòng) 電 路電 源 接 口 電 路超 聲 波 接 口 按 鍵 電 路_汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)30附錄 2 系統(tǒng) PCB 圖汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)31附錄 3 系統(tǒng)實(shí)物圖汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)32附錄 4 元器件清單Comment Description Designator Quantity10K 電阻 R14 110uF 電容 C1 112M 晶振 Y1 1D 指示燈 發(fā)光二極管 D1 1DS04 數(shù)碼管 DS1 1sw灰色 電源開關(guān) 開關(guān) SW1 1U1 單片機(jī) U1 1蜂鳴器 蜂鳴器 B1 19012 三極管 Q5 120 電容 C2, C3 2Header 4 超聲波接口 P1 1SWPB 獨(dú)立按鍵 按鍵 S1, S2, S3, S4 49012 三極管 Q1, Q2, Q3, Q4 42K 電阻 電阻 R4, R5, R6, R7, R13, R15 61K 電阻R1, R2, R3, R8, R9, R10, R11, R12 8。在這里，我由衷的向他們道一聲感謝。同時(shí)在我的畢業(yè)實(shí)物制作中也得到了鍛煉，增強(qiáng)了對(duì)以后畢業(yè)工作的信心。在此，我再次向老師表示深深的敬意和由衷的感謝。汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)27致 謝在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)將要完成之際，我心中洋溢著成功的歡樂，但更多的是對(duì)老師和同學(xué)的感激，之所以我的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的這么順利正是因?yàn)樗麄兊膸椭凸膭?lì)。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收獲很大，最大的收獲是懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。該系統(tǒng)是通過以STC89C52 單片機(jī)為工作處理器的核心，超聲波傳感器是現(xiàn)代的一種新穎的被動(dòng)式超聲波探測(cè)器件，能夠以非接觸式測(cè)出與前方或后方物體的距離，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)輸出，對(duì)于該報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低；且操作簡(jiǎn)單、靈活、易懂。而系統(tǒng)汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)25所應(yīng)用的 12MHz 晶振的 STC89C52 單片機(jī)能達(dá)到 1 微秒的精度，所以本系統(tǒng)采用的 STC89C52 定時(shí)器能保證測(cè)量誤差在 1mm 的測(cè)量范圍內(nèi)。例如當(dāng)測(cè)距誤差小于 1mm 時(shí)，假設(shè)超聲波速度v=340m/s，測(cè)距誤差小于 ≈ 即 。最后在調(diào)試完成后對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次測(cè)試和分析，并不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到最終使用的測(cè)量要求。制作好的實(shí)物如圖 所示：圖 實(shí)物圖汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)24 系統(tǒng)測(cè)試硬件電路在制作完成后需要不斷進(jìn)行調(diào)試，先將編譯好的可執(zhí)行文件下載到單片機(jī)試運(yùn)行。首先組裝好每個(gè)模塊然后再焊接各個(gè)模塊，當(dāng)焊接完每一個(gè)模塊以后，再對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行測(cè)試，這樣可以保證每個(gè)模塊可以單獨(dú)完成各項(xiàng)工作。系統(tǒng)中的超聲波發(fā)射與接收使用超聲波換能器 TCT4010F1 和TCT4010S1，中心頻率為 40kHz，在最終安裝使用時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行且倆倆相距 3 到 4 厘米，剩下沒有什么要求。 }}汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)225 實(shí)物制作及系統(tǒng)測(cè)試 實(shí)物制作首先使用 Protel99 SE 軟件來完成系統(tǒng)硬件電路原理圖的繪制，然后在Protel99SE 軟件中生成 PCB 電路板圖，系統(tǒng) PCB 圖如圖 所示：圖 系統(tǒng) PCB 圖PCB 板制作過程中應(yīng)特別注意各個(gè)元器件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系不要出錯(cuò)，連接線盡量粗些但不能影響導(dǎo)電，最后就是制作保證盡量美觀，勻稱。 disbuff[2]=S%10000%1000%100/10。 disbuff[0]=S%10000/1000。 }else{ LED=0。 LED=~LED。 disbuff[2]=S%10000%1000%100/10。 //“”}else if((S=500)||flag==1){ disbuff[0]=S%10000/1000。 //“” disbuff[2]=10。 disbuff[0]=10。 S=(time*)/10。TH0=0。if(++posit=4)汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)20posit=0。}else{P0=discode[disbuff[posit]]。 //計(jì)算} }數(shù)碼管顯示與計(jì)算程序程序如下：void Display(void) //掃描數(shù)碼管{if(posit = =0){P0=(discode[disbuff[posit]])amp。 //當(dāng) RX 為 1 計(jì)數(shù)并等待 TR0=0。 //當(dāng) RX 為零時(shí)等待 TR0=1。 //開啟定時(shí)器EA=1。 //允許 T0 中斷ET1=1。 //2ms 定時(shí)TL1=0x30。TL0=0。 } 汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)19}void main( void ){ TMOD=0x11。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 if(timer=400) //800ms 啟動(dòng)一次模塊 { timer=0。 Display()。 //中斷溢出標(biāo)志}汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)18void zhongduan1( ) interrupt 2 //T1 中斷用來掃描數(shù)碼管{ TH1=0xf8。此程序雖然可以用一個(gè)單獨(dú)的計(jì)時(shí)器電路測(cè)量出超聲波的時(shí)間，但利用 STC89C52 單片機(jī)可以更簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，便于讀數(shù)和操作。程序設(shè)計(jì)主要使用模塊化設(shè)計(jì)的方法，整個(gè)軟件程序設(shè)計(jì)的子程序有：定時(shí)器中斷子程序、超聲波發(fā)射子程序、顯示子程序等模塊組成。汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)16圖 復(fù)位電路圖 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì)如圖 所示為聲音報(bào)警電路，包括一個(gè) Speaker、三極管、電阻。對(duì)于復(fù)位時(shí)間要根據(jù)頻率來確定，例如 12MHz 的晶振頻率，它的復(fù)位信號(hào)連續(xù)時(shí)間在 5us左右。這時(shí)因?yàn)橐粋€(gè)周期包括 6 個(gè)狀態(tài)周期，另外狀態(tài)周期含有 2 個(gè)振蕩周期，從而一個(gè)機(jī)器周期包含 12 個(gè)振蕩周期，若外接石英晶體振蕩器的頻率為12MHZ，那么一個(gè)振蕩周期為 1/12us，從而一個(gè)機(jī)器周期為 1us。 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)XTAL1 和 XTAL2 表示的為逆向放大器的輸入與輸出，反向放大器可為片內(nèi)振蕩器。并且超聲波傳播的距離為: vtS?2 ()式中:v—超聲波在介質(zhì)中的傳播速度； t—超聲波從發(fā)射到接收所需要的時(shí)間。然后距離便可由聲速和時(shí)間求出，這就是聲超聲波測(cè)距儀的原理。工作時(shí)介質(zhì)的溫度變化不大，那么可忽略溫度影響，即速度不變?？諝庵械某暡▊鞑ニ俣葹?340m/ s 時(shí)，根據(jù)定時(shí)器記錄時(shí)間 t，我們可以計(jì)算出發(fā)射機(jī)屏障（多個(gè)），即間距離：S =340 噸/2。在空氣中的超聲波的傳播速度為 340m/ s 時(shí)，根據(jù)定時(shí)器記錄顯示時(shí)間 t，我們可以計(jì)算出發(fā)射機(jī)屏障（多個(gè)），即間距離：S =340 噸/2。汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)14圖 超聲波傳感器輻射特性示意圖由圖可得 40KHz 傳感器的聲壓級(jí)是最高，則其靈敏度也是最高的。為了獲得精確的輻射角度，我們常用外表面尺寸較小的傳感器。測(cè)量角度與聲壓 (靈敏度) 之間的關(guān)系。系統(tǒng)測(cè)距范圍也受靈敏度的影響，如圖 所示為幾種中常見超聲波傳感器的靈敏度圖，由圖可得 40KHz 傳感器的聲壓級(jí)是最高，則其靈敏度也是最高的。 聲壓級(jí) (.) 是用來做音量單位，表示公式如下：.= 20logP/Pre (dB)式中,“P”為有效聲壓 (μbar)，“Pre”為參考聲壓 (2104μ bar)如圖 所示為幾種常用超聲波傳感器的聲壓圖。 c = + t(米/秒),t =溫度(℃)也就是說 ,聲音的速度變化與環(huán)境溫度變化有關(guān)。與此同時(shí),由于不規(guī)則的反射可能經(jīng)常很難檢測(cè)粗糙表面和邊坡表面的對(duì)象,這些因素確定超聲波測(cè)試需要開放空間理想的測(cè)試環(huán)境和測(cè)試對(duì)象必須反映超聲波。因?yàn)榻饘?、木材、混凝土、玻璃、橡膠和紙反射大約 100%的超聲波,可以很方便使用這些對(duì)象。因?yàn)榭梢跃_分辨，我們可以在測(cè)量中有更高的精確度。電磁波的傳播速度等于汽車測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)12光的傳播速度為 3108m/s，聲波在空氣中的傳播速度相對(duì)較慢，約為 344m/s (