【正文】 個電動機。數(shù)碼管的公共端受三極管的控制，當(dāng)三極管的基極DS1DS4加低電平時，三極管導(dǎo)通，正5V電壓加到數(shù)碼管的公共端，只要在P0口送相應(yīng)的段碼，就可以控制數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。數(shù)碼管顯示采用動態(tài)顯示方法，刷新時間為100ms。在倒車狀態(tài)（K1鍵按下時）下行駛時，顯示車與障礙物間的距離。 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管的介紹四位八段數(shù)碼管HS41036中的a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g﹑dp相連分別控制各段碼和小數(shù)點，通過510Ω的限流電阻R7R16直接接到單片機的P0口，如果是共陰數(shù)碼管公共端加上低電平，當(dāng)段碼a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g端加高電平時，其相應(yīng)的段碼被點亮；如果是共陽數(shù)碼管公共端加上高電平，當(dāng)段碼a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g端加低電平時，其相應(yīng)的段碼被點亮。INT0()作為超聲波接收電路的檢測端，INT1()作為轉(zhuǎn)速檢測電路的檢測端口。： 原理框圖P0口用作數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)口，—；P1 .6用作直流電機的控制端。SS2閉合方可進入倒車狀態(tài)，當(dāng)SS2閉合時，超聲波的發(fā)射與接收與單片機的外部中斷0、1接通，進入倒車狀態(tài)。當(dāng)距離等于20厘米時，電機DJ1，自動停轉(zhuǎn)。按一下微動按鈕Kl，電機DJ1倒轉(zhuǎn)并帶動轉(zhuǎn)盤(遮斷器)轉(zhuǎn)動，此時為汽車倒車。 在按一下微動按鈕K4后，按一下微動按鈕K2，電機DJ1轉(zhuǎn)速減慢并帶動轉(zhuǎn)盤(遮斷器)轉(zhuǎn)動減慢，數(shù)碼顯示管DS1示數(shù)字減少。在按一下微動按鈕K4，按一下微動按鈕K3，電機DJ1轉(zhuǎn)動加快并帶動轉(zhuǎn)盤(遮斷器)轉(zhuǎn)動，數(shù)碼顯示管DS1顯示數(shù)字，此時顯示的數(shù)字增大。(3)按鍵電路 按鍵掃描：按一下微動按鈕K5，數(shù)碼顯示管DS1顯示0000。 80S52復(fù)位電路單片機89S52的復(fù)位要求就是在復(fù)位端加上一個高電平，時間超過兩個機器周期（即2us）就可以完成單片機的復(fù)位。其中電平復(fù)位是通過RST端經(jīng)電阻與電源Vcc接通而實現(xiàn)的。本設(shè)計就是用的按鍵手動復(fù)位。時鐘頻率用6MHZ時C取22uF,R取1KΩ。最簡單的上電自動復(fù)位電路中上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。復(fù)位引腳RST通過一個施密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的S5 P2,施密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用NPO電容。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，CXCX2可在20pF到100pF之間取值，所以本設(shè)計中，振蕩晶體選擇12MHZ,電容選擇30pF。本設(shè)計采用內(nèi)部時鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTALXTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。89S52單片機的時鐘產(chǎn)生方法有兩種。應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。其應(yīng)用特點：有可供用戶使用的大量I/O口線。用89S52單片機構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復(fù)位電路即可， 89S52單片機最小系統(tǒng)所示。定時/計數(shù)器有4種工作方式，由M1M0進行設(shè)置。C//T=0為定時模式；C//T=1為計數(shù)模式。即此時定時器的啟動條件，加上了/INT0或/INT1引腳為高電平這一條件。GATE：門控位。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用；P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個TTL 邏輯電平。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 AT89S52的功能簡介AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時器,2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，也適于常規(guī)編程器。電阻R45是三極管Q11的基極偏置電壓保護作用。），然后定時100ms，100ms之后對速度進行顯示，即數(shù)碼管的顯示刷新時間為100ms。由于遮光板有四個孔，轉(zhuǎn)盤才轉(zhuǎn)一圈。 電路原理分析 轉(zhuǎn)速檢測電路 所示，電機DJ1帶動安裝在電機上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)盤裝在光電開關(guān)器U7槽中，且轉(zhuǎn)盤中帶有孔，轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)動過程中，U7一端發(fā)出的光線穿過孔，光線間歇通過并送到U7的另一端，使光電開關(guān)器U7輸出一串脈沖并送回單片機U2的“13”（/INT0）腳，由單片機U2進行計數(shù)，并由數(shù)碼顯示管DS1直接顯示數(shù)字為電機DJ1的轉(zhuǎn)速。d)反向截止電流Iceo:發(fā)光二極管開路，集電極至發(fā)射極間的電壓為規(guī)定值時，流過集電極的電流為反向截止電流。b)集電極發(fā)射極電壓Vceo：集電極發(fā)射極所能承受的電壓。f)允許功耗Pd：LED所能承受的最大功耗。d)反向電壓Vr：是指LED所能承受的最大反向壓降。b)正向脈沖工作電流Ifp：Ifp是指流過LED的正向脈沖電流值，為了保證壽命，通常會采用脈沖形式來驅(qū)動LED。其基本特性有：（1）共模抑制比高在光電耦合器內(nèi)部由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很?。?pF以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比高。其工作時信號加至輸入端，使發(fā)光二極管發(fā)光，光敏元件接收發(fā)光二極管的光輻射在輸出端輸出光電流，從而實現(xiàn)電—光—電的轉(zhuǎn)換，并實現(xiàn)了輸入端與輸出端的耦合。當(dāng)輸入電信號加到輸入端發(fā)光器件LED上,LED發(fā)光，光接受器件接收光信號并轉(zhuǎn)換成電信號然后將電信號直接輸出，或者將電信號放大處理成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電平輸出，這樣就實現(xiàn)了“電光電”的轉(zhuǎn)換及傳輸，光是傳輸?shù)拿浇?，因而輸入端與輸出端在電氣上是絕緣的，也稱為電隔離。由此可見，測距輪每轉(zhuǎn)一周，紅外光接收管均能接收到四個脈沖信號經(jīng)過整形器后送入計數(shù)器或直接送入單片機中。 轉(zhuǎn)速檢測原理介紹槽型光電耦合器四個缺口 圖 轉(zhuǎn)速檢測的實物圖：遮光盤有四個缺口，盤下方的凹形物為槽型光電耦合器，其兩端高出部分的里面分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接收管。測長輪的周長為記數(shù)的單位，最好取有效值為單一的數(shù)值（），精度根據(jù)電動車控制的需要確定。上拉電阻RR2一方面可以提高74LS04輸出高電平的驅(qū)動能力；另一方面可以增加超聲換能器的阻尼效果，以縮短其自由震蕩時間。用這種推挽形式將方波信號加到超聲波發(fā)生換能器T的兩端，可以提高超聲波發(fā)射強度。提示音發(fā)生電路的工作是這樣的，當(dāng)MOSI端接高電平時，繼電器JK1得電相應(yīng)觸點閉合，整個電路開始工作，由555集成芯片組成的施密特觸發(fā)器產(chǎn)生驅(qū)動波形驅(qū)動LS3工作，即發(fā)出警報。所以在軟件編程中有定時60us，時間到了就會自動對超聲波測量的距離進行刷新顯示。又因為，所以障礙物與車體的距離為1cm時，超聲波要傳播2cm，即定時時間為60us。這樣只要測出發(fā)射和接收的時間差 t，： （）式（）中的d為汽車尾部與障礙物間的距離、s表示超聲波發(fā)射與接收的距離、c為超聲波在空氣中的傳播速度、t表示超聲波行駛s距離的時間。它們適用于以空氣作為傳播媒介的遙感發(fā)射、接收電路中使用。基于這三點的考慮我選用的探頭型號為T/R4018。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，構(gòu)成晶片的材料、晶片大小不同則探頭的性能也不同。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分為直探頭（縱波）、斜探頭（縱波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個探頭反射、一個探頭接收）等。：超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。（3）超聲波探頭 T/R4018超聲波測距常用的兩種方法——強度法和反射時間法。用CX20106A接收超聲波（無信號時輸出高電平）具有很高的靈敏度和較強的抗干擾能力。8腳單列直插式塑料封裝。集電極開路輸出，能直接驅(qū)動TTL或COMS電路。能與PIN光電二極管直接連接。由于未使用電感，不受磁場干擾，所以抗干擾能力強。 CX20106A引腳圖表32 CX20160A引腳符號及功能引腳號符號 功能1IN遙控信號輸入端（此腳與地之間接紅外線接收二極管）2C1前置放大器頻率特性和增益設(shè)定（此腳與地之間接RC串聯(lián)電路）3C2接檢波電容4GND接地5F0設(shè)定帶通濾波器的中心頻率（此腳與電源之間接電阻）6C3外接積分電容7OUT遙控指令輸出端8VCC外接電源CX20106A技術(shù)特點：： 74LS04的管腳圖因為它的輸入與輸出相位相反，所以我們得到它的真值表，如表31所示：表31 74LS02的真值表InputOutputAYHLLH（2）接收電路 紅外線檢波接收芯片CX20106ACX20106A是紅外遙感接收前置放大雙極型集成電路，內(nèi)部電路由前置放大器、自動偏置電平控制電路（ABLC）、限幅放大器、帶通濾波器、峰值檢波器和波形整形電路等組成。超聲波波經(jīng)反射物反射回來后，由傳感器接收端接收，再經(jīng)接收電路放大、整形，控制單片機中斷口。3 硬件電路的設(shè)計 超聲波測距電路超聲波測距原理簡單、成本低、制作方便，超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物立即返回來，超聲波接收器接收到反射波就立即停止計時。我們在設(shè)計中采用了常用的雙極式H型變換器，它是由4個三極電力晶體管和4個續(xù)流二極管組成的橋式電路。本設(shè)計采用了可逆PWM變換器。脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡稱PWM變換器。脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation），簡稱PWM。采用晶閘管的直流斬波器基本原理與整流電路不同的是，在這里晶閘管不受相位控制，而是工作在開關(guān)狀態(tài)。最后，當(dāng)系統(tǒng)處于低速運行時，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設(shè)備。VM系統(tǒng)的缺點是晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運行造成困難。VM系統(tǒng)是當(dāng)今直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。方案二：靜止可控整流器。該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)變流機組，至少包含兩臺與調(diào)速電動機容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機，還要一臺勵磁發(fā)電機，設(shè)備多、體積大、費用高、效率低、維護不方便等缺點。旋轉(zhuǎn)變流系統(tǒng)由交流發(fā)電機拖動直流電動機實現(xiàn)變流，由發(fā)電機給需要調(diào)速的直流電動機供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流即可改變其輸出電壓，從而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。對該顯示電路來說采用數(shù)碼管顯示很合理。方案二：數(shù)碼管顯示采用數(shù)碼管顯示，需要外加驅(qū)動電路，但是簡單的三極管就可以驅(qū)動，所以外加的驅(qū)動電路并不復(fù)雜。所以選擇AT89S52為控制器的控制核心。與AT89C51比AT89S52擁有3個定時計數(shù)