【正文】 院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 nop nop nop djnz R6,here RETEND流程圖如圖 41： 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 15 超聲波測(cè)距子程序流圖 41 超聲波測(cè)距子程序流程圖 超聲波測(cè)距流程圖如圖 42開(kāi)始初始化啟動(dòng)定時(shí)器測(cè)量標(biāo)志超聲波測(cè)距距離 上限值距離 盲區(qū)值測(cè)量段碼轉(zhuǎn)換顯示距離 報(bào)警值報(bào)警輸出顯示值 =CCC顯示值 = 設(shè)定段碼轉(zhuǎn)換=1=0YNNYYN 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 42 超聲波測(cè)距流程圖標(biāo)志 =1？發(fā)送超聲波啟動(dòng)計(jì)時(shí)器 T0延時(shí)避開(kāi)盲區(qū)收到回波否 ？停止計(jì)時(shí)計(jì)算測(cè)量值結(jié)束超聲波測(cè)距大于預(yù)設(shè)時(shí)間？NYNNYY 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5 系統(tǒng)調(diào)試與誤差分析 調(diào)試步驟我的步驟是先焊接各個(gè)模塊，焊接完每個(gè)模塊以后，再進(jìn)行模塊的單獨(dú)測(cè)試，以確保在整個(gè)系統(tǒng)焊接完能正常的工作，原件安裝完畢后，將寫(xiě)好程序的AT89S52 機(jī)裝到測(cè)距板上，通電后將測(cè)距板的超聲波頭對(duì)著墻面往復(fù)移動(dòng)，看數(shù)碼管的顯示結(jié)果會(huì)不會(huì)變化，在測(cè)量范圍內(nèi)能否正常顯示。產(chǎn)生的超聲波個(gè)數(shù)為UCSBFS SEGMENT CODERSEG UCSBFSPUBLIC CSBFSCSBFS: mov R6,8h 。 //計(jì)算測(cè)量結(jié)果jsz=jsz/2。csbint=1。s=s*256+TL1。}TR1=0。while(csbint) //判斷接收回路是否收到超聲波的回波{i++。i=yzsj。csbout=1。 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文delay(1700)。csbint=1。TH1=0x00。最后重復(fù)上述的測(cè)量過(guò)程。設(shè)計(jì)時(shí)取 15℃時(shí)聲音的速為 340 m/s 則有：d=(ct)/2=172T0/10000cm 其中，T0 為計(jì)數(shù)器 T0 計(jì)算出來(lái)的值。當(dāng)檢測(cè)到 腳的電平由高轉(zhuǎn)為低電平時(shí)，立即停止 T0 計(jì)時(shí)。當(dāng)調(diào)用超聲波測(cè)距子程序后，首先由單片機(jī)產(chǎn)生 4 個(gè)頻率為 超聲波脈沖，加載的超聲波發(fā)送頭上。進(jìn)行程序主程序后，進(jìn)行定時(shí)測(cè)距判斷，當(dāng)測(cè)距標(biāo)志位ec=1 時(shí)，測(cè)量一次，程序設(shè)計(jì)中，超聲波測(cè)距頻度是 45 次/秒。 主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)定時(shí)器 0 為計(jì)數(shù)，設(shè)定時(shí)器 1 定時(shí)。4 軟件部分設(shè)計(jì) 主體程序設(shè)計(jì)超聲波倒車測(cè)距的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序，超聲波發(fā)生子程序，超聲波接收程序及顯示子程序組成。圖 37 報(bào)警輸出電路 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 本章小結(jié)本章主要介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)，把系統(tǒng)的整體的硬件電路分成各個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)。因?yàn)楸敬问褂玫娜龢O管是 PNP 型的管子，所以當(dāng)單片機(jī)的 口為低電平的時(shí)候三極管導(dǎo)通，蜂鳴器經(jīng)行報(bào)警，當(dāng)單片機(jī)的 口為高電平的時(shí)候三極管不到通，蜂鳴器不報(bào)警。本次設(shè)計(jì)的報(bào)警電路是通過(guò)單片機(jī)控制蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警的。在電路板上還安裝了一個(gè)供電的開(kāi)關(guān)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉電源，系統(tǒng)供電電路如圖36 所示。同時(shí)使用電阻進(jìn)行限流。 數(shù)碼管的顯示電路本系統(tǒng)采用四位一體 L E D 數(shù)碼管顯示所測(cè)距離值，如圖 10。這里使用的是 IN4148 檢波二極管，輸出的直流信號(hào)即兩二極管之間電容電壓。 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文每級(jí)放大器的放大倍數(shù)為 70 倍。接收電路如圖 3所示。本系統(tǒng)在編程時(shí)選用了后者，讓單片機(jī)產(chǎn)生約 的方波。s 或 13181。由于單片機(jī)系統(tǒng)的晶振為 12M 晶振，因而單片機(jī)的時(shí)間分辨率是 1181。s，半周期為 。 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 33 超聲波測(cè)距發(fā)射單元該測(cè)距電路的 40kHz 方波信號(hào)由單片機(jī) AT89S52 的 發(fā)出。發(fā)送出的超聲波，遇到障礙物后，產(chǎn)生回波，反射回來(lái)的回波由超聲波接收頭接收到。接收電路由 BGBG6 組成的兩組三級(jí)管放大電路構(gòu)成；超聲波的檢波電路、比較整形電路由 CDD4 及 BG9 組成。 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 32 超聲波測(cè)距單片機(jī)系統(tǒng) 超聲波發(fā)射、接收電路超聲波發(fā)射如圖 33，接收電路如圖 34。用于設(shè)定超聲波測(cè)距報(bào)警值。 超聲波測(cè)距單片機(jī)系統(tǒng)超聲波測(cè)距單片機(jī)系統(tǒng)主要由：AT89S52 單片機(jī)、晶振、復(fù)位電路、電源濾波部份構(gòu)成。單片機(jī)控制著超聲波的發(fā)送，超聲波發(fā)送完畢后，立即啟動(dòng)內(nèi)部計(jì)時(shí)器 T0 計(jì)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到 由高電平變?yōu)榈碗娖胶?，立即停止?nèi)部計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。單片機(jī)的 P0 口為段碼輸出口，單片機(jī)的、 口控制數(shù)碼管的位選,用三極管 8550 進(jìn)行數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。用單片機(jī)的 端口輸出 40KHz 的方波給超聲波換能器，用單片機(jī)的 端口檢測(cè)超聲波接收電路返回的接收信號(hào)。采用AT89S52 單片機(jī)最為系統(tǒng)的微處理器。硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)及、超聲波接受電路、超聲波發(fā)射電路。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持單片機(jī)發(fā)射電路發(fā)射傳感器 報(bào)警電路顯示電路接收電路接受傳感器障礙物 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2 種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，測(cè)出從超聲波發(fā)射脈沖群時(shí)刻到接收回波信號(hào)時(shí)刻差，超聲波在同溫同介質(zhì)中的傳播速度由測(cè)溫系統(tǒng)得知，將時(shí)刻差與聲速相乘，得出距離，并顯示。發(fā)射的超聲波遇到障礙物后會(huì)發(fā)生反射，經(jīng)過(guò)反射的超聲波返回到超聲波的接受傳感器上。圖 31 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖超聲波發(fā)送 40KHz 脈沖信號(hào)通過(guò)單片機(jī)的 的 口送出，發(fā)出脈沖串，再把信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和整形經(jīng)過(guò)超聲波驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射頭，使發(fā)射傳感器接收高電壓。包括系統(tǒng)的主控制器單片機(jī)模塊，超聲波接收電路模塊，超聲波發(fā)射電路模塊，顯示電路模塊，報(bào)警電路模塊，還有鍵盤控制模塊等等。確定了系統(tǒng)的最終的設(shè)計(jì)方案。 本章小結(jié)在本章中主要介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)設(shè)計(jì)要就設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。我們要選擇靈敏度高的，可靠性好的超聲波傳感器。為了滿足系統(tǒng)的測(cè)量的要求，如要超聲波可以測(cè)量的最大距離為 6M，本次設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)量范圍為 03M。4．傳感器的表面上有著異物。2．崎嶇不平的路面。3．超聲波在傳播過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生衰減，所以同樣的角度，同一個(gè)反射面，距離越遠(yuǎn)衰減程度越大。超聲波傳感器是否靈敏，和以下因素有關(guān)：1．從物理學(xué)中的反射原理知：超聲波的反射規(guī)律遵循反射定律于入射角等于反射腳，因此，反射波是否能被接收器接收到與反射面的角度有關(guān)。報(bào)警裝置采用的是有源蜂鳴器，根據(jù)距離遠(yuǎn)近進(jìn)行報(bào)警，以提示駕駛員。所以微控制器選用 Atmel 公司的 AT89S52 單片機(jī)的控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)的方案選擇上，由于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到數(shù)據(jù)處理，控制實(shí)時(shí)性等問(wèn)題，選用單片機(jī)作為微處理器，功耗低、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、程序編寫(xiě)可以選擇單片機(jī) C51 程序，大大的增加了系統(tǒng)的靈活性，減小了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期。理想的情況是讓超聲波垂直于入射面，可最大限度地接收反射回波以避免可能使超聲波電子倒車測(cè)距儀失靈的情況出現(xiàn)。實(shí)際的距離為傳播距離的一半，其表達(dá)公式可由式（）表示：L=CT/2 （）圖 23 超聲波測(cè)距的原理圖（）式中，L 為需要測(cè)量得距離，C 超聲波的傳播速度， T 接受的往返的時(shí)間。 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 22 超聲波探頭的結(jié)構(gòu)圖其原理為：在超聲波發(fā)射器兩端輸入 40KHZ 脈沖串，在超聲波內(nèi)部振子中通過(guò)脈沖信號(hào)，產(chǎn)生機(jī)械波，通過(guò)介質(zhì)傳播到需要測(cè)量的面，經(jīng)過(guò)被側(cè)面返回到接受器進(jìn)行接收，接受到的信號(hào)是毫伏級(jí)的正弦波信號(hào)，通過(guò)超聲波從發(fā)送接受所用的時(shí)間，即往返時(shí)間。在盒體的開(kāi)口端固定底座，使用樹(shù)脂對(duì)盒體進(jìn)行覆蓋。使用在室外的超聲波傳感器應(yīng)該具有很好的密封性，防止雨水和灰塵的進(jìn)入。主要取決于壓電晶片本身。醫(yī)療使用的超聲波探頭的溫度比較高,需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。（2）工作溫度。壓電晶片的共振頻率就是工作頻率。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個(gè)探頭的性能是不同的，我們使用前需要了解它的性能。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。小功率超聲探頭多用作探測(cè)作用。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波是一種機(jī)械波,振動(dòng)頻率高于聲波通過(guò)改變芯片可以在電壓的激勵(lì)下振動(dòng),它有一個(gè)高頻率、波長(zhǎng)、衍射現(xiàn)象,特別是定向好,可以成為射線和定向傳輸?shù)?。綜上所述，超聲波測(cè)量能夠達(dá)到系統(tǒng)中所要求的測(cè)量精度，因此本次設(shè)計(jì)的汽車倒車防撞裝置是通過(guò)超聲波進(jìn)行測(cè)距來(lái)實(shí)現(xiàn)的。超聲波具有能量消耗慢，傳播距離遠(yuǎn)，并且超聲波回檢的速度快，計(jì)算方便。正常人的聽(tīng)覺(jué)可以聽(tīng)到 1620千赫茲（KHZ）的聲波，低于 16 千赫茲的聲波稱為亞聲波，我們把超過(guò) 20 千赫茲的聲波叫做超聲波。由于題目要求，本系統(tǒng)的測(cè)距模塊采用的是超聲波測(cè)距，其他測(cè)距方法不做過(guò)多說(shuō)明。(3)顯示報(bào)警系統(tǒng)模塊：顯示最小距離及報(bào)警以提醒使用人員。 圖 21 超聲波測(cè)距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖各模塊具體功能如下：(1)測(cè)距系統(tǒng)模塊：針對(duì)超聲波傳感器設(shè)計(jì)的發(fā)送模塊、接收模塊和控制系統(tǒng)共同完成測(cè)距功能。主要分成三個(gè)主要的模塊：測(cè)距系統(tǒng)模塊、控制系統(tǒng)模塊和報(bào)警顯示模塊。本系統(tǒng)的主要功能是：當(dāng)系統(tǒng)上點(diǎn)后，當(dāng)超聲波傳感器距離障礙物的距離逐漸減小到小于設(shè)定的報(bào)警距離值的時(shí)候的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警提示，同時(shí)在LED 顯示器上顯示倒車距離。測(cè)量距離可以通過(guò) LED 數(shù)碼管顯示器進(jìn)行顯示。本次設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是通過(guò)超聲波傳感器具有近距離測(cè)速功能，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)傳感器靠近障礙物后進(jìn)行報(bào)警的功能。在軟件程序的設(shè)計(jì)上，