【正文】 片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。電容取 30PF 左右， 兩個電容取值都是相同的， 沒有相同電容的情況下，可以用兩個 相差不大 電容代替 ， 但不能 相差太大， 這樣會導(dǎo)致 諧振不平衡，容易造成停振或者干脆不起振 [10]。內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時鐘頻率就為 6MHz。這個放大器與 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 43 頁 作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。 晶振電路 晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。 51 單片機的復(fù)位是由 RESET 引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24個振蕩周期后， 51 單片機即進入芯 片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到 RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查 EA 引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會執(zhí)行外部程序。 表 寄存器復(fù)位后狀態(tài) 表 特殊功能寄存器 初始狀態(tài) 特殊功能寄存器 初始狀態(tài) A B PSW 00H 00H 00H TMOD TCON TH0 00H 00H 00H SP DPL DPH P0— P3 IP IE 07H 00H 00H FFH ***00000B 0**00000B TL0 TH1 TL1 SBUF SCON PCON 00H 00H 00H 不定 00H 0********B PSW＝ 00H，表明選寄存器 0組為工作寄存器組； SP＝ 07H，表明堆棧指針指向片內(nèi) RAM 07H 字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個被壓入的內(nèi)容寫入到 08H單元中； PoP3＝ FFH，表明已向各端口線寫入 1，此時，各端口既可用于輸入又可用于輸出 。 值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對于了解單片機的 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 43 頁 初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。 圖 RC復(fù)位電路 2) 單片機復(fù)位后的狀態(tài) : 單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器 PC＝ 0000H，這表明程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的 S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。但單片機本身是不能自動進行復(fù)位的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實現(xiàn)。單片機啟運運行時，都需要先 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 共 43 頁 復(fù)位， 其作用是使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。 此外， AT89C52 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。 芯片擦除 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組 合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2 應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 EA/VPP 外部訪問允許。 PSEN 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。 MOVX 和 MOVC 指令能將 ALE 激活。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的D0 位置位，可禁止 ALE 操作。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG 當(dāng)訪問外部程序存儲器 或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST 復(fù)位輸入。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 。對 P3 口寫入 “1” 時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對端口 P2 寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信 號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 P1 口 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 圖 AT89C52管腳分布圖 VCC：供電電壓 。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負(fù)端。主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 圖 AT89C52芯片 AT89C52 管腳介紹 AT89C52 為 8 位 通用微處理器 ，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。在本方案中，由于 proteus 軟件無法仿真雷達(dá)信號的發(fā)射與接收，根據(jù)設(shè)計需要采用信號發(fā)生器模擬多普勒頻率，頻率經(jīng)過放大整形后，通過單片機設(shè)計的頻率計測得其大小，再根據(jù)多普勒效應(yīng)公式得到車輛運動速度，最后用 LCD實時顯示出來。 雷達(dá)的工作波長是整機的主要參數(shù)，它的選擇將影響到諸如發(fā)射功率、接收靈敏度、天線尺寸等眾多因素，因而在全面權(quán) 衡之后，本 設(shè)計中所選用的雷達(dá)發(fā)射信號的波長為 8mm，這樣雷達(dá)發(fā)射頻率比較高，發(fā)射天線也相對較小，重量較輕。 在檢波器中，還可能產(chǎn)生多種和差組合頻率，可用低通濾波器取出所需要的多普勒頻率 fd送到終端指示（例如單片機），即可測得目標(biāo)的徑向速度值。 （ a）組成框圖 （ b）多普勒頻率差拍矢量 （ c）頻譜圖 圖 連續(xù)波雷達(dá)原理框圖 發(fā)射機產(chǎn)生頻率為 f0的等幅連續(xù)波高頻振蕩，其中絕大部分能量從發(fā)射天線輻射到空間，很少部分能量耦合到接收機輸入端作為基準(zhǔn)電壓。相干檢波器就是一種相位檢波器，在其輸入端除了加基準(zhǔn)電壓外，還有需要鑒別其差頻率或相對相位的信號電壓。 連續(xù)波雷達(dá)中，要取出收發(fā)信號的頻率的差頻，可以在接收機檢波器輸入端引入發(fā)射信號作為基準(zhǔn)電壓，在檢波器輸出端即可得到收發(fā)頻率的差頻電壓，即多普勒頻 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 共 43 頁 率電壓。雷達(dá)工作頻率 f0與目標(biāo)回波信號頻率 fr兩者相差百分比是很小的。 多普勒信號的提取 由于回波信號的多普勒頻移 fd正比于徑向速度，而反比與發(fā)射波長 ? ，即 rrd vcfvf 022 ?? ? () cvff rd 20 ? () 多普勒頻移的相對值正比于目標(biāo)速度與光速之比， fd的正負(fù)值取決于目標(biāo)運動的方向。 多普勒頻率可以直觀地解釋為：振蕩源發(fā)射的電磁波以恒速 c傳播，如果接收者相對于振蕩源是不動的，則它在單位時間內(nèi)收到的振蕩數(shù)目與振蕩源發(fā)出的相同，即二者頻率相等。由于 通常雷達(dá)和目標(biāo)間的相對運動速度 Vr遠(yuǎn)小于電磁波速度 c，故時延 tr可近似寫為 )(2)(2 0 tvRcc tRt rr ??? () 回波信號比起發(fā)射信號來，高頻相位差 )(22)(2 0000 tvRtvRct rrr ???????? ????? () 是時間 t的函數(shù)，在徑向速度 rv 為常數(shù)時，產(chǎn)生頻率差為 rtd vddf ?? ? 221 ?? () 這就是多普勒頻率，它正比于相對運動的速度而反比于工作波長 ? 。設(shè)目標(biāo)以勻速相對于雷達(dá)運動，則在 t時刻，目標(biāo)與雷達(dá)間的距離 )(tR 為 tvRtR r?? 0)( () 式中， R0為 t=0時的距離； Vr為目標(biāo)相對于雷達(dá)的徑向運動速度?；夭ㄅc發(fā)射信號之間有固定相位差 rcRft r 2)/2(/22 00 ???? ???? () 它是電磁波往返于雷達(dá)與目標(biāo)之間所產(chǎn)生的相位滯后。 在雷達(dá)發(fā)射站處接收到由目標(biāo)反射的回波信號 )(tSr 為 ])(c o s [)()( 0 ?? ????? rrr ttkAttksts () 式中 cRtr 2? 為回波滯后于發(fā)射信號的時間，其中 R為目標(biāo)和雷達(dá)站間的距離； c 為電磁波傳播速度，在自由空間傳播時它等于光速； k為回波的衰減系數(shù)。為方便計算，設(shè)目標(biāo)為理想 “ 點 ” ，即目標(biāo)尺寸遠(yuǎn)小于雷達(dá)分辨單元。雷達(dá)應(yīng)用的日益廣泛及對其性能要求的提高，推動了利用多普勒效應(yīng)來改善雷達(dá)工作質(zhì)量的進程。 多普勒于 1842 年發(fā)現(xiàn)。 多普勒效應(yīng) 多普勒效應(yīng)是指當(dāng)發(fā)射源和接收者之間有相對徑向運動時，接收到的信號頻率將發(fā)生變化 [6]。 視頻測速、地感線圈測速等非電波測速方式，這些方法在 實際應(yīng)用中只占了很少的比例（ 5% 以下）。 視頻測速技術(shù)是利用車輛圖像中車輛的二維位置以及預(yù)先測定的一些參數(shù)計算出車輛的實際三維位置，若在一個固定時間間隔內(nèi)拍攝兩幅圖像，則可以根據(jù)兩幅圖像計算出車輛的實際三維位置得到車輛在此固定時間間隔內(nèi)的位移，從而進一步確定 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 共 43 頁 車輛速度。移動測速采用的測速設(shè)備的功率都較小，不如固定測速設(shè)備探測距離遠(yuǎn)。雷達(dá)測速系統(tǒng)一般要求測量偏差角度應(yīng)小于 10 度。并且激光測速儀價格昂貴 [5]。 激光測速具有以下幾個特點：由于該激光光束基本為射線，相對于雷達(dá)測速有效距離遠(yuǎn)；測速精度高，誤差 1 公里；對測量偏差角度要求高，導(dǎo)致測速成功率低、難度大；鑒于激光測速的原理，激光測速只能在靜止?fàn)顟B(tài)下應(yīng)用。 激光測速是采用激光測距的原理，即對被測物體進行兩次有特定時間間隔的激光測距，取得在該時段內(nèi)被測物體的移動距離，從而得到該被測物體的移動速度。地感線圈施工量大、周期長、維護難、變更麻煩，而且地感線圈受路面車輛壓后線圈容易損壞。 地感線圈測速技術(shù)利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)有車輛經(jīng)過地感線圈區(qū)域時，線圈磁通量發(fā)生變化，輸入觸發(fā)信號，提示有車經(jīng)過，因此可以在公路路面一定距離上設(shè)置兩個地感線圈區(qū)域，通過監(jiān)測出車輛經(jīng)過這兩個區(qū)域的時間差，即可計算出車輛速度。 5) 第五章 仿真和調(diào)試。該硬件設(shè)計主要從芯片功能、具體電路、工作原理等方面進行說明和介紹。 2) 第二章 介紹了車輛測速的幾種方法及其優(yōu)、缺點，雷達(dá)測速的原理。 技術(shù)指標(biāo)： 1) 速度測量范圍： 10150Km／小時； 2) 顯示測量結(jié)果， 4 位有效數(shù)字。 主要研究內(nèi)容 本設(shè)計是一個基于多普勒效應(yīng)的簡易的車輛測速儀的設(shè)計。 （ 3）致力于提高單片機的綜合品質(zhì)。在這 類產(chǎn)品中采用專用單片機，具有低成本、資源有效利用、系統(tǒng)外圍電路少、可靠性高的優(yōu)點。早期的單片機是以通用型為主的。因此，面對不同的應(yīng)用對象，不斷推出適合不同領(lǐng)域要求的，從簡易性能到多全功能的單片機系列?，F(xiàn)階段單片機發(fā)展的顯著特點是百 花齊放、技術(shù)創(chuàng)新，以滿足日益增長的廣泛需求。許多半導(dǎo)體公司和生產(chǎn)廠以 MCS51的 8051 為