【正文】 顯示子程序流程圖如圖 44 所示。 圖 43 超聲波接收子程序流程圖 開始 輸出回響信號 結(jié)束 接收回波 定時器 0 中斷 Y N 接收觸發(fā)信號 開始 發(fā)射超聲波 初始化定時器 0 結(jié)束 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 13 LCD1602 顯示子程序 LCD1602 顯示子程序流程圖如圖 44 所示 。 圖 42 超聲波發(fā)射子程序流程圖 超聲波接收子程序 超聲波接收子程序流程圖如圖 43 所示。 圖 41 主程序流程圖 計算距離 顯示距離 按下 K 鍵 發(fā)出“注意危險”警報聲 小于報警值 播報距離 結(jié)束 接收回波 開始 液晶初始化 讀取原報警值 啟動模塊，發(fā)射脈沖 定時器 0 初始化 重新設(shè)定報警值 按鍵掃描 按鍵掃描 沒聲音 Y N Y N 12 超聲波發(fā)射子程序 超聲波發(fā)射子程序流程圖如圖 42 所示。如果距離小于報警值，喇叭就會發(fā) 出 “ 注意危險 ” 的報警聲，如果距離大于報警值，則沒有聲音。首先對液晶初始化，讀取原報警值，定時器 0 初始化，再按鍵掃描，接著重新設(shè)定報警值并按鍵掃描，然后啟動超聲波模塊，超聲波發(fā)射器發(fā)射出脈沖后，超聲波接收器檢測回波。 主程序 主程序流程圖如圖 41 所示。按鍵模塊電路圖如圖 312 所示。語音模塊電路圖如圖 311所示。 2 個 104 電容降低電源輸入對芯片的影響，維持電路的穩(wěn)定。 Data連接 ，識別單片機的脈沖信號，受到幾個脈沖，就播放第幾個地 址的內(nèi)容。 VL1PWM2PWM13VCC4GND5Rest6Data7Busy8J2 YF017 圖 310 YF017 引腳圖 模擬串行工作時各 IO 的作用： BUSY： 芯片工作時，輸出低電平，停止工作或者待機時，保持高電平； DATA：接收單片機的脈沖信號； RST： 芯片的復(fù)位腳，當(dāng)收到高電平時，芯片停止工作。 YF017 語音芯片是固定標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以只通過一個 IO 口來控制多達 32 段地址。喇叭負責(zé)發(fā)出聲音， 104 電容負責(zé)去耦，維持電路的穩(wěn)定，而 YF017 語音芯片負責(zé)驅(qū)動喇叭發(fā)出聲音。 GND、 R/W 和 K 接地， VCC 和 A 接電源正極。 LCD1602 電路 LCD1602 電路圖如圖 39 所示。 （ 2） LCD1602 寫操作 時序圖如圖 38 所示 圖 38 寫操作時序圖 從這個時序圖可以看出，寫命令字節(jié)時， RS 變?yōu)榈碗娖剑?R/W 變?yōu)榈碗娖健? 第十五腳：背光源正極。 第六腳：使能端 EN，當(dāng) EN 端由 1 至 0 時，液晶模塊中的命令開始被運行。 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VCC 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VO 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 EN 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 8 第五腳： R / W 的讀和寫信號線，當(dāng)接收到高電平時，進行讀操作，低電平時，進行寫操作。 第三腳： VO 為液 晶顯示器對比度調(diào)整的端口，對比度的強弱由接電源的不同決定，對比度的調(diào)整可以通過一個 10k 的電位器。 圖 37 LCD1602 實物圖 （ 1） LCD1602 引腳說明如表 32 所示 表 32 1602 引腳說明 第一腳：接地電源 VSS。其通過 5V 電壓驅(qū)動，帶背光，可 以 顯示兩行，每行 顯示 16 個字符， 只有并行接口，沒有串行接口 。它是由若干個 5*7 或者 5*11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。 TRVcc1Trig2Echo3Gnd4U2超聲波模塊GNDVCC 圖 36 超聲波模塊電路圖 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 7 顯示模塊 顯示模塊介紹 顯示模塊為 LCD1602 顯示器。 P501P672P663VDD4P655P646P637P5114P5213P5312VSS11P6010P619P628STC11VCC16VS+2VS6T1OUT14T2OUT7R1IN13R2IN8C1+T1IN11T2IN10R1OUT12R2OUTC1C2+C2GND15MAX232100nC4100nC3100nC8100nC11T40GNDGNDGND1KR5PNP+5C210KR210KR3Y1C122pC6GNDGND+5+5GND+5v4321J1TrigEcho22p4MHZ4OUT144IN134IN+12GND113IN+103IN93OUT81OUT11IN21IN+3VCC42IN+52IN62OUT7TL074120KR81KR161KR1175KR6RC775KR1210KR13100nFC16GND10nFC7GND2KR10+5VT1nFC91nFC121nFC1056KR14160R15GNDVT47KR1810nFC510KR17R40GND120KR910KRaQ2NPNRbGND10KR7+5+5接收發(fā)射 圖 35 超聲波發(fā)射和接收電路圖 超聲波模塊電路 超聲波模塊電路圖如圖 36 所示。 電氣參數(shù) HCSR04 超聲波模塊 工作電壓 DC 5V 工作電流 15mA 工作頻率 40khz 最遠射程 4m 最近射程 2cm 測量角度 15176。當(dāng)檢測到回波信號后， ECHO 會輸出一個回響電平到 ，回響電平的持續(xù)時間和檢測距離成正比。 圖 33 HCSR04 模塊實物圖 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 5 （ 1） HCSR04 模塊參數(shù)如表 31 所示 表 31 模塊參數(shù) （ 2） HCSR04 工作原理 HCSR04 的模塊時序圖如圖 34 所示。 超聲波模塊 超聲波模塊介紹 超聲波模塊選用的是 HCSR04 模塊。 STC89C52 單片機的最小系統(tǒng)如圖 32所示。 4 晶振電路由 2 個 22pF 的電容 C2 和 C3，以及 12MHz 的晶振 Y1 組成。要想出現(xiàn)復(fù)位信號，就要給 RST 引腳提供一個 2us 以上的高電平，而要想超聲波模塊發(fā)射出脈沖，就要提供一個 10us 以上的高電平。 復(fù)位電路由電阻和電容串聯(lián)組成。 STC89C52 單片機在傳統(tǒng)的 51 單片機的基礎(chǔ)上，做了許多的改動，擁有 8 位的 CPU 和系統(tǒng)可編程 Flash，為眾多的嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供了高效的解決方案。 單片機最小系統(tǒng) 選用的單片機為 STC89C52 單片機，其引腳圖如圖 31 所示。 K K K K 分別是 “ 設(shè)置報警值 ” 、 “ 增大報警值 ” 、 “ 減小報警值 ” 、 “ 播報距離 ” 。 YF017 芯片可以直接驅(qū)動喇叭，能夠控制多段地址的組合，使用起來，簡單方便，功能強大。 語音模塊由一個喇叭、一個 YF017 語音芯片和 2 個 104 電容組成。該模塊體積小、質(zhì)量輕、消耗少，可以顯示2*16 個字符，而且不需要驅(qū)動電路，可以直接通過單片機驅(qū)動，簡單方便。該模塊的測量距離較遠，測量的精度高，其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、小巧、容易裝卸，符合系統(tǒng)設(shè)計的要求。該單片機使用起來簡單方便，而且功能強大，能夠滿足系統(tǒng)的計算和控制要求。c 為超聲波在空氣中的傳播速度，因為測試 實驗在實驗室進行，可以考慮超聲波在常溫下傳播， c 取 340m/s。所以選用往返時間檢測法來測量距離。聲波幅值檢測法對環(huán)境的要求較高，使用起來難度較大。 超聲波測距方法選擇 超聲波測距用的較多的方法有 相位檢測法、聲波幅值檢測法、往返時間檢測法。在顯示器上顯示距離，通過喇叭播報距離，并當(dāng)距離達到危險值時，發(fā) 出報警聲。其中包括單片機最小系統(tǒng)、超聲波模塊、顯示模塊、語音模塊和按鍵模塊五個部分。系統(tǒng)需要用到以下四種技術(shù)： a、單片機： STC89C52 單片機體積小、結(jié)構(gòu)簡單、功能強大，在生活中得到了廣泛的應(yīng)用，符合倒車雷達系統(tǒng)的要求； b、超聲波測距：超聲波指向性強、能夠測量較遠的距離、能夠適應(yīng)較為復(fù)雜的環(huán)境、應(yīng)用級別較高； c、顯示：用 LCD1602 來顯示測得的距離； d、語音播報：用 YF017 語音芯片和喇叭組成來播報距離，并在達到危險距離時，發(fā)出報警聲 。 課題設(shè)計內(nèi)容 超聲波倒車雷達 系統(tǒng)的控制器為 STC89C52 單片機。因此，倒車雷達系統(tǒng)就出現(xiàn)了。 monitor 基于單片機的超聲波倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計 目 錄 1 概述 ............................................................................................................................ 1 課題研究背景與意義 ......................................................................................... 1 課題設(shè)計內(nèi)容 ..................................................................................................... 1 2 設(shè)計方案論證 ............................................................................................................ 1 總體設(shè) 計 ............................................................................................................. 1 超聲波測距方法選擇 ......................................................................................... 2 器件選擇 ............................................................................................................. 2 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ............................................................................................................ 3 單片機最小系統(tǒng) ................................................................................................. 3 超聲波模塊 ......................................................................................................... 4