超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)硬件的設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-06 10:14本頁面
【正文】 。 while(i) { csbout=!csbout。 TL0=0x00。 } } void csbcj() //超聲波測距 { if(cl==1) { TR1=0。 if(csbds=40) { csbds=0。 TL1=0x57。 } void delay(i) { while(i)。 buffer[1]=convert[xm1]。 xm2=s100*xm010*xm1。} 超聲波測距程序void timeToBuffer() //轉(zhuǎn)換段碼功能模塊 { xm0=s/100。 delay(200)。 LED=buffer[2]。 delay(200)。 LED=buffer[1]。 delay(200)。} 5主程序 顯示程序void scanLED() //顯示功能模塊 { LED=buffer[0]。 TH0=0。 }void int0( ) interrupt 0{ t=(TH0*256+TL0)。超聲波發(fā)射程序比較簡單，主要包括T1中斷服務(wù)程序和超聲波接收中斷服務(wù)程序。主程序利用為中斷0檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（INT0引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序，并立即關(guān)閉計時器T0停止計時。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計時器T0停止計時，并將測距成功標(biāo)志字賦值1。（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時把計數(shù)器T0打開進(jìn)行計時。由于采用12MHZ的晶振，機器周期為1us，當(dāng)主程序檢測到接收成功的標(biāo)志位后，將計數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按下式計算即可測得被測物體與測距器之間的距離，設(shè)計時取20攝氏度時的聲速344m/s，則有：，（其中T0為計數(shù)器T0的計數(shù)值）。超聲波主程序首先對系統(tǒng)初始化，設(shè)置定時器的初值和工作方式，使總中斷允許位EA=1，并給顯示端口清零。主流程框圖如圖12所示。 主程序設(shè)計主程序是單片機程序的主體，整個單片機端系統(tǒng)軟件的功能的實現(xiàn)都是在其中完成的，主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，然后調(diào)用超聲波發(fā)射子程序送出超聲波脈沖，打開外部中斷0接收返回的超聲波信號[13]。超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的軟件對總體設(shè)計主要包括：（1）主程序，包括系統(tǒng)的初始化以及各子程序的調(diào)度管理等部分。 軟件設(shè)計的要求本系統(tǒng)的設(shè)計要求是利用超聲波測距原理設(shè)計一個車用的倒車?yán)走_(dá)。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計將主程序分為若干個功能模塊，然后對各個功能模塊分別進(jìn)行程序設(shè)計，最后將所有模塊組合起來成為整個倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的軟件部分。動態(tài)方式的優(yōu)點是十分明顯的，即耗電省，在動態(tài)掃描過程中，任何時刻只有一個數(shù)碼管是處于工作狀態(tài)的。在輪流點亮數(shù)碼管的位掃描過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間極為短暫。單片機從字段輸出口送出字型碼時，所有數(shù)碼管接收到相同的字型碼，但究竟是哪個數(shù)碼管亮，則取決于COM端。本系統(tǒng)采用動態(tài)掃描方式。它是一個共陽極的數(shù)碼管，每一位數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g和dp端都各自連接在一起，用于接收單片機的P0口產(chǎn)生的顯示段碼。適當(dāng)更改電容C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。引腳7－OUT信號輸出端，接一個22kΩ上拉電阻到電源端引腳8－Vcc電源端，接+5V電壓 超聲波接收電路集成電路CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機紅外遙控接收器。引腳4－GND接地端引腳5－F0與電源間接入一個電阻，以確定帶通濾波器中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。引腳3－C2連接檢波電容，檢波方式為平均值檢波。引腳2C1引腳與地之間串聯(lián)一個由電阻和電容組成的RC 網(wǎng)絡(luò)，改變電容或電阻中的一個，即可改變前置放大器的增益和頻率特性。CX20106A的引腳連接說明如表1所示。CX20106A芯片簡單易用，電路簡單，減少了生產(chǎn)調(diào)試的麻煩。其主要功能是從38KHz 紅外載波信號中，將編碼信號解調(diào)出來，并加以放大和整形，然后再送到微處理器(CPU)進(jìn)行處理[8]。常用的載波頻率38KHz與測距的40KHz較為相近，可以利用它來做接收電路。實驗證明，其具有較高的靈敏度和較強的抗干擾的能力。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。超聲波換能器內(nèi)部有兩個壓電晶片和一個換能板。其原理圖如圖所示。輸出端采兩個反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力。圖6 系統(tǒng)時鐘電路 超聲波發(fā)射電路超聲波發(fā)射電路原理圖如圖所示。輸出端為引腳X2，在芯片的外部通過這兩個引腳接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。X1是接外部晶體管的一個引腳。圖5 系統(tǒng)復(fù)位電路 時鐘電路時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴(yán)格地按時序進(jìn)行工作。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠的復(fù)位，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常使RET保持高電平，則單片機就循環(huán)復(fù)位。所以，系統(tǒng)的復(fù)位電路必須準(zhǔn)確、可靠的工作。電源電路如圖4所示。 電源電路在一般家用中小型汽車內(nèi)部的電瓶為12V，單片機所需電壓為5V。5l系列單片機為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法?？臻e方式：此時CPU停止工作，而讓RAM、定時/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。外形及引腳排列如圖3所示[4]。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。硬件部分實現(xiàn)分四部分來闡述：第一是以AT89C51單片機為核心的主控系統(tǒng)電路；第二是超聲波發(fā)射和接收電路；第三是顯示電路。3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計本章主要內(nèi)容是具體分析系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)。 超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)超聲波傳感器按收發(fā)方式一般可分為兩類：一類是發(fā)送和接收是兩種不同的分體式超聲波傳感器，此類傳感器測距有效范圍比較大，但不具備防塵防水功能；另一類是具有雙向的發(fā)射/接收功能的收發(fā)一體式超聲波傳感器，如TR4016，不僅用于發(fā)射超聲波，也用于接收超聲波，此類超聲波測距范圍比較小，防塵、防水性能好。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上，“悄無聲息”地探測人們所需要的信號。超聲波診斷的優(yōu)點是：對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等。金屬網(wǎng)也是起保護(hù)作用的，但不影響發(fā)射與接收超聲波。反之，
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