【正文】 序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。這一位置“ 1”， ALE僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOV 指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過。在 Flash 編程時(shí)，此引腳（ ）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。看門狗計(jì)時(shí)完成后， RST 引腳輸出 96個(gè)晶振周期的高電平。 RST（ 9 引腳 ）：復(fù)位輸入 。 在對(duì) Flash ROM 編程或程序校驗(yàn)時(shí)， P3還接收一些控制信號(hào)。對(duì)端口寫入 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P3 端口（ ～ ， 10～ 17 引腳）： P3 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O端口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“ MOVX R1”指令）時(shí)， P2 口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（ SFR）區(qū)中的 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。 P2作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（ ）。P2 的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL 輸入。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 在對(duì) Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)時(shí)， P1接收低 8位地址。 P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（ ）。 P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。此時(shí)， P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入“ 1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。 7） ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 8） 具有 EEPROM 功能 9） 具有看門狗功能 10） 共 3個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 芯片 STC89C52RC 介紹 STC89C52RC 單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干 擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 6時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。 在下一節(jié)里，我們將詳細(xì)介紹 汽車倒車?yán)走_(dá) 系統(tǒng) 的各部分電路的設(shè)計(jì)思路及方法。因此，在一段較長的時(shí)間內(nèi)，加在接收放大器輸入端的發(fā)射信號(hào)幅值仍具有一定的幅值高度，可以達(dá)到限幅電路的限幅電平VM；另一方面， 接收探頭上接收到的各種反射信號(hào)卻遠(yuǎn)比發(fā)射信號(hào)小，即使是離探頭較近的表面反射回來的信號(hào)，也達(dá)不到限幅電路的限幅電平，當(dāng)反射面離探頭愈來愈遠(yuǎn)，接收和發(fā)射信號(hào)相隔時(shí)間愈來愈長，其幅值也愈來愈小。根據(jù)阻塞區(qū)內(nèi)的缺陷回波高度對(duì)缺河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 10 陷進(jìn)行定量評(píng)價(jià)會(huì)使結(jié)果偏低，有時(shí)甚至不能發(fā)現(xiàn)障礙物，這時(shí)需要注意的。此時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)放大器的放大倍數(shù)會(huì)降低，甚至沒有放大作用，這種現(xiàn)象稱為阻塞。使用的 12 MHz 晶體作時(shí)鐘基準(zhǔn)的 STC89C52RC 單片機(jī)定時(shí)器能方便的計(jì)數(shù)到1μs 的精度，因此系統(tǒng)采用 STC89C52RC 的定時(shí)器能保證時(shí)間誤差在 1mm的測量范圍內(nèi)。此外，當(dāng)要求測距誤差小于1mm 時(shí)，假定超聲波速度 C=344m/s(20℃ 室溫 )，忽略聲速的傳播誤差 ，則 測距誤差 S△ t 002 907s，即 。因此提高超聲波測量精度的重中之重就是獲得準(zhǔn)確的當(dāng)?shù)芈曀?。 式 （ 34） 一般能為聲速的換算提供較為準(zhǔn)確的結(jié)果。超聲波在大氣中傳播的速度受介質(zhì)氣體的溫度、密度及氣體 分子成分的影響，即： （ 33） 由上式知，在空氣中，當(dāng)?shù)芈曀僦粵Q定于氣體的溫度，因此獲得準(zhǔn)確的當(dāng)?shù)貧鉁乜梢杂行У奶岣叱暡y距時(shí)的測量精度。 經(jīng)以上分析，超聲波回波的幅值在傳播過程中衰減很大，收到的回波信號(hào)可能十分微弱，要想判斷捕獲到的第一個(gè)回波確定準(zhǔn)確的接受時(shí)間，必須對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行足夠的放大，否則不正確的判斷回波時(shí)間，會(huì)對(duì)超聲波測量精度產(chǎn)生影響。對(duì)于接收到的回波，超聲波在空氣介質(zhì)的傳播過程中會(huì)有很大的衰減，其衰減遵循指數(shù)規(guī)律。 發(fā)射 障 礙 接收 物 圖 31 超聲波測距系統(tǒng)框圖 單片機(jī) STC89C52RC 發(fā)出短暫的 40kHz 信號(hào)，經(jīng)放大后通過超聲波換能器輸出；反射后的超聲波經(jīng)超聲波換能器作為系統(tǒng)的輸入，鎖相環(huán)對(duì)此信號(hào)鎖定，產(chǎn)生鎖定信號(hào)啟動(dòng)單片機(jī)中斷程序，讀出時(shí)間 t，再由系統(tǒng)軟件對(duì)其進(jìn)行計(jì)算、判別后，相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果被送至 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示。波速確定后，只要測得超聲波往返的時(shí)間 t，即可求得距離 S。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定 最小可測距離。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 3 超聲波測距的原理 單片機(jī)發(fā)出超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波 , 從而測出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 t，然后求出距離 S=Ct/2 (31) 式 (31)中的 C為超聲波在空氣中傳播的速度。利用外中斷 0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回 信號(hào)。采用 12MHz河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時(shí)鐘頻率，減小測量誤差。 硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括電源電路 、 單片機(jī)及其輔助電路、超聲波發(fā)射和超聲波檢測接收電路 、 顯示電路 四 部分組成。超聲波傳感器是一種采用壓電效應(yīng)的傳感器，常用的材料是壓 電陶瓷。此次設(shè)計(jì)采用反射波方式。 系統(tǒng)整體方案的論證 超聲波測距的原理是利用超聲波的發(fā)射和接 收 ，根據(jù)超聲波傳播的時(shí)間來計(jì)算傳播距離。最終達(dá)到對(duì)回波進(jìn)行放大檢測，產(chǎn)生一個(gè)單片機(jī)（ STC89C52RC）能夠識(shí)別的中斷信號(hào)作為回波到達(dá)的標(biāo)志 單片機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，超聲波模塊經(jīng)放大后通過超聲波發(fā)射器輸出；超聲波接收器將接收到的超聲波信號(hào)經(jīng)放大器放大，啟動(dòng)單 片機(jī)中斷程序，測得時(shí)間為 t，再由軟件進(jìn)行判別、計(jì)算，得出距離數(shù)并送 LED 顯示。 發(fā)射部件的點(diǎn)脈沖電壓很高，但是由于障礙物回波引起的壓電晶片產(chǎn)生的射頻電壓不過幾十毫伏，要對(duì)這樣小的信號(hào)進(jìn)行處理就必須放大到一定的幅度。但是每一支實(shí)際的發(fā)生傳感器有其工作電壓的極限值， 同時(shí)發(fā)射電路中的阻尼電阻決定了電路的阻尼情況。將一定頻率的交流電壓加到發(fā)射傳感器的固有頻率 為 40KHz，使其工作在諧振頻率，達(dá)到最優(yōu)的特性。在調(diào)諧式電路中有調(diào)諧線圈（有時(shí)裝在探頭內(nèi)），諧振頻率 由 調(diào)諧電路的電感、電容決定，發(fā)射的超聲脈沖頻帶較窄。單片機(jī) （ STC89C52RC） 發(fā)出短暫的 40KHz信號(hào)，反射后的超聲波經(jīng)超聲波接收器作為系統(tǒng)的輸入，鎖相環(huán)對(duì)此 信號(hào) 進(jìn)行技術(shù)判斷后，把相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果送到 LED 顯示電路顯示， 并 進(jìn)行報(bào)警。 汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 是基于 STC89C52RC 單片機(jī) 的超聲信號(hào)檢測的。而基于 CPLD 的 汽車倒車 雷達(dá) 系 統(tǒng)硬件復(fù)雜，在適當(dāng)?shù)臏y量范圍內(nèi)測距精度不高。 CPLD開始計(jì)數(shù)后，只要傳感器收到回波， CPLD 就立即停止計(jì)數(shù)，即只有最先返回的超聲波才起作用，也就是說 汽車倒車 雷達(dá) 系統(tǒng) 總是測得離傳感器最近的物體的距離。 CPLD 所計(jì)的時(shí)間就是超聲波從傳感器到被測物的往返時(shí)間。超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就會(huì)立即返回來 。其系統(tǒng)框圖如圖 22所示。 本系統(tǒng)利用 CPLD 器件控制超聲波的發(fā)射，并對(duì)超聲波發(fā)射至接收的往返時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)算結(jié)果在 LED 上顯示出來。 CPLD 器件內(nèi)部的宏單元是其最基本的模塊，能獨(dú)立地編程為 D觸發(fā)器、 T 觸發(fā)器、RS 觸發(fā)器或 JK觸發(fā)器工作方式或組合邏輯工作方式。當(dāng)收到超聲波的反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè) 高電平 ，在單片機(jī)的外部中斷源輸入口產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差，計(jì)算距離，結(jié)果輸出給 LED 顯 示 。其系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 4 2 課題的方案設(shè)計(jì)與論證 方案比較 方案 一 ：基于單片機(jī)的 汽車倒車 雷達(dá) 系統(tǒng) 利用單片機(jī)編程產(chǎn)生頻率為 40kHz 的方波，經(jīng)過發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路放大，使超聲波傳感器發(fā)射端震蕩，發(fā)射超聲波。 設(shè)計(jì) 的 技術(shù)要求 (1)探測 距離 40400cm (2)測量誤差≤177。該設(shè)計(jì)可廣泛應(yīng)用在生活、軍事、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，它需要設(shè)計(jì)者有較好的數(shù)電、模電知識(shí)，并且有一定的 C語言 編程能力，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射與接收信號(hào)進(jìn)行控制，通過單片機(jī)程序?qū)Τ暡ㄐ盘?hào)進(jìn)行相應(yīng)的分析、計(jì)算、處理最后顯示在 LED 數(shù)碼管上 。超聲波測距是利用其反射特性，當(dāng)車輛后退時(shí)，超聲波測距傳感器利用超聲波檢測車輛后方的障礙物位置，并利用 LED 顯示出來，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定距離時(shí)，系統(tǒng)能發(fā)出報(bào)警聲，進(jìn)而提醒駕駛?cè)藛T，起到安全的 作用 。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單。為了解決這個(gè)安全問題，設(shè)計(jì)一種汽車 倒車?yán)走_(dá) 系統(tǒng)勢在必行。 隨著汽車的普及，越來越多的家庭擁有了汽車。在駕駛者掛入倒擋時(shí)，中控臺(tái)上的液晶顯示屏?xí)詣?dòng)切換畫面，將車尾攝像頭拍下的環(huán)境狀況展示在駕駛者眼前，最大程度地方便泊車，這項(xiàng)功能在夜間尤其具有價(jià)值。如最為先進(jìn)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)為 “ 智能可視倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng) ” ，它在車尾部撞上針孔攝像頭，倒車時(shí)可以在 DVD 顯示屏上顯示車后的廣角真實(shí)圖像。要求倒車?yán)走_(dá)連續(xù)測距并顯示障礙物距離，并采用不同間歇嗚叫頻率的聲音報(bào)警提示距離，讓駕駛員全神貫注地注視場景。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)經(jīng)歷了三個(gè)階段，六代的技術(shù)改良，從早期的倒車防撞儀，只能測試車后有限范圍的障礙物，并發(fā)出警報(bào)，發(fā)展到根據(jù)距離遠(yuǎn)近程度分段報(bào)警，前兩個(gè)階段的倒車?yán)走_(dá)一般采用專用集成電路，功能較簡單。隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，近兩三年我國開始進(jìn)入私家車時(shí)代，交通事故發(fā)生的頻率也在增加，為提高汽車運(yùn)行的安全性，倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)不僅深受駕駛員的青睞，也逐漸成為汽車電子產(chǎn)業(yè)中新的增長點(diǎn)。據(jù)海外媒體報(bào)道，戴姆勒 克萊斯勒公司日 前成功開發(fā)出供商用車使用的電子剎河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 2 車系統(tǒng)，它與其他剎車系統(tǒng)的區(qū)別在于，其在卡車車頭設(shè)有雷達(dá)感應(yīng)器，感應(yīng)器在車前觀察四周環(huán) 境，并將所有收集的信息交由一控制器加 以 處理，形成 虛擬景象，再借助演算法的輔助來判斷所發(fā)生狀況是否需要利用剎車。德國大眾公司已經(jīng)將超聲波測距技術(shù)應(yīng)用在倒車?yán)走_(dá)上，并且具有前視和后視功能，采用自舉升壓的方式驅(qū)動(dòng) 8 路超聲波傳感器 。此種裝置價(jià)格中等，并且完全隱密，但可惜的是，安裝 時(shí) 必須卸下保險(xiǎn)杠，而且只能探測動(dòng)態(tài)物 品，當(dāng)車在后退行進(jìn)時(shí)，可探測到物體，但車一旦停止后退行進(jìn)，則任何物體都不被認(rèn)可。在線路 上 套上一 個(gè) 環(huán)型的感應(yīng)圈 ，該感應(yīng)圈放置 在 車 后的 保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè)， 從 車外完全看不出有此裝置 。但更糟糕的是，無論是紅外線發(fā)射器或接收器，只要任何一方讓一層薄薄的冰雪或泥塵覆蓋，系統(tǒng)就會(huì)失效。倒車?yán)走_(dá)的接收方式 可 以分為有線式和無線式兩種，無線接收方式顯然更省事，不必 “ 走線 ” 而拆裝車內(nèi)的原有裝飾，也不受車型、車長等因素的影響，其價(jià)格自然也略高些。以 4 探頭液晶顯示屏的 奧迪 倒車?yán)走_(dá)為例，它最遠(yuǎn)可以探測到 1． 96m外的障礙物，并可以顯示出是由哪個(gè)探頭 探測到的，如果兩個(gè)探 頭同時(shí)探測到障礙物，則會(huì)以離車最近的障礙物為準(zhǔn)，有些顯示器上還 帶 有 “ 車載免提功能 ” ，其內(nèi)有揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)，可以進(jìn)行錄音和放音。 Ultrasonic ranging III 目錄 摘要 ...................................................................... I AUTOMOBILEREVERSING RADAR SYSTEM ........................................ II 1 概述 .................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡述 .................................................. 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 .................................................... 2 設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 .................................................... 3 ........................................................ 3 設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 ................................................... 3 2 課題的方案設(shè)計(jì)與論證 .................................................... 4 方案比較 ............................................................ 4 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) .............