【正文】 遠(yuǎn)近不同 ， 回波信號的強(qiáng)弱會發(fā)生變化 ， 產(chǎn)生的回波脈沖個數(shù)不相同 。 為此在中斷子程序中設(shè)置一個計數(shù)器 ， 對中斷次數(shù)進(jìn)行計數(shù) ， 在 500μ s 時間內(nèi)至少中斷三次時 ， 才認(rèn)為有回波信號到達(dá) 。程序 流程圖如圖 所示 。主程序主要完成寄存器 、 變量等的初始化 、 超聲波的產(chǎn)生以及部分子程序的調(diào)用 。 綜合比較上述兩種方案，應(yīng)采用數(shù)碼管顯示來組成本設(shè)計的顯示模塊。要使數(shù)碼管正常顯示就得有驅(qū)動電路驅(qū)動相應(yīng)的段碼，數(shù)碼管的現(xiàn)實方式可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，靜態(tài)顯示方式只適合顯示單個的數(shù)字，因此本設(shè)計應(yīng)采用動態(tài)顯示方式。但是對于只顯示三位溫度值顯得浪費，又考慮到其價格較高，運用起來的復(fù)雜性，所以也不用此來顯示。驅(qū)動電路圖如 圖 汽車倒車防撞系統(tǒng) 21 圖 驅(qū)動電路圖 顯示單元 方案（ 1）： 采用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合 ,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費 ,且價格也相對較高 ,所以也不用此種作為顯示 . 方案（ 2）： 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶 它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊 ,它有若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。 圖 L298封裝 表 37 L298的引腳功能 引腳 符號 功能 1 15 SENSING A SENSING B 與地之間連接電流檢測電阻，將檢測量反饋給控制芯片，實現(xiàn)直流驅(qū)動電機(jī) 2 3 OUT 1 OUT 2 全橋式驅(qū)動器 A的輸出端，用來接負(fù)載 汽車倒車防撞系統(tǒng) 20 4 VS 電機(jī)驅(qū)動電源輸入端，此腳與地之間連接高178。引腳功能如表 1所示。 內(nèi)部包含：兩個 H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器 A與 B（每個全橋由 4只 PNP型三極管構(gòu)成）；邏輯電路供電穩(wěn)壓器；邏輯控制電路等。內(nèi)含兩個 H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電動機(jī)和步進(jìn)電動機(jī)、繼電器、線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端 , 在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作；有一個邏輯電源輸入端 , 使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。 驅(qū)動控制芯片的介紹 主要特性 汽車倒車防撞系統(tǒng) 19 L298是 ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動芯片。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。考慮到紅外遙控常用的載波頻率 38 kHz與測距的超聲波頻率 40 kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路 (如圖 23)。 圖 超聲波發(fā)射電路 汽車倒車防撞系統(tǒng) 18 超聲波接收電路 超聲波在空氣中傳播 ， 遇到目標(biāo)物體反射的回波信號 ， 加到超聲波接收探頭上 ，由于壓電效應(yīng)產(chǎn)生微弱電壓信號 ， 輸出的這種回波信號是 mV 級甚至更低的電壓信號 ，必須要經(jīng)過放大電路的信號放大才能進(jìn)行進(jìn)一步處理 。 由 STC89C52 單片機(jī)產(chǎn)生的 10個脈沖信號送入三極管 Q1 基極 ， 經(jīng) Q Q2 功率放大 ， 最后驅(qū)動發(fā)射超聲波探頭工作 。 超聲波發(fā)射電路 經(jīng)實驗測量當(dāng)加在 200KHz 超聲波探頭的激勵電流大于 30mA 時 ， 測量距離將不在增加 ， 只有通過升壓的辦法來加大激勵能量 。 STC89C52 單片機(jī)為整個系統(tǒng)的核心部件 ， 主要用來產(chǎn)生 200KHz 發(fā)射信號 ， 同時也用來接收超聲波回波信號并進(jìn)行計算 ， STC89C52的外部時鐘源采用 24MHz晶振 ， 有利于產(chǎn)生 200KHz 超聲波 。 空氣中的聲速 c 與溫度 T(單1 3 2 R1 CI Co UI 7 6 2 3 4 Uo R2 F007 ? 33V 10k ? W7805 汽車倒車防撞系統(tǒng) 17 位 ： 176。 由于超聲波在空氣中傳播速度與溫度有關(guān) 。利用超聲波的這種特性 ， 采用時間差值檢測法 (常稱渡越時間檢測法 )進(jìn)行距離的測量 。 超聲波測距的基本原理 超聲波是高于聽覺頻率閾值的機(jī)械波 ， 其頻率在 104Hz～ 1012Hz 之間 。 本機(jī)采用的是 5v 的電源，預(yù)計用干電池供電。 圖 晶振電路 圖 最小系統(tǒng)整體 電源設(shè)計 汽車倒車防撞系統(tǒng) 16 穩(wěn)壓電源是單片機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅為測控系統(tǒng)提供多路電源電壓，還直接影響到系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和抗干擾性能。 晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選 擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。由于晶體自身的特性致使這兩 個頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)， 晶振等效為一個電 感， 所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它會組成并聯(lián)諧振電路 。由于微機(jī)電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當(dāng) VCC 超過 低于 以及晶體振蕩器 穩(wěn)定工作時，復(fù)位信號才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V177。 EX0：外部中斷 INT0 的中斷允許位。 EX1：外部中斷 INT1 的中斷允許位。 ET2：定時器 /計數(shù)器 T2 的溢出中斷允許位 ES：串行口中斷允許位。 表 36 中斷允許控制寄存器（ IE） （ MSB） (LSB) EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA：中斷允許總控位。它們的值一直到下一個周期被電路捕捉下來。實際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是 TF2 或 EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清 0。定時器 2可以被寄存器 T2CON中的 TF2和 EXF2的或邏輯觸發(fā)。如表 36所示 ， 。每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。 TR0：定時 /計數(shù)器 T0的啟動位，可由軟件置位或清零，當(dāng) TR0=1時啟動； TR0=0時停止。 TF0：定時 /計數(shù)器 T0的溢出標(biāo)志位，當(dāng)定時 /計數(shù)器 T0計滿時，由硬件使它置位，如中斷允許則觸發(fā) T0中斷。進(jìn)入中斷處理后由內(nèi)部硬件電路自動清除。 表 34 M1M0的設(shè)定 4．每一個定時 /計數(shù)器定時計數(shù)時間到時產(chǎn)生溢出，使控制寄存器 TCON中相應(yīng)的溢出位置位，溢出可通過查詢或中斷方式處理，控制寄存器格式見表 35。 C/T ：定時或計數(shù)方式選擇位，當(dāng) C/T =1時工作于計數(shù)方式；當(dāng) C/T =0時工作于定時方式。 GATE=0， TRx=1時即可啟動定時器 /計數(shù)器工作，是一種自啟動的方式； GATE=1,TRx=1,INTx =1時才可啟動定時器 /計數(shù)器工作。通過編程設(shè)置其方式寄存器 TMOD可設(shè)定定時器工作于某種方式，方式寄存器 TMOD格式見表 33。 2．每個定時 /計數(shù)器既可以對系統(tǒng)時鐘計數(shù)實現(xiàn)定時，也可以對外部信號計數(shù)實現(xiàn)計數(shù)功能，通過編程設(shè)定來實現(xiàn)。因此，高 128字節(jié)數(shù)據(jù) RAM也可用于堆?？臻g。 例如，下面的間接尋址方式中， R0 內(nèi)容為 0A0H，訪問的是地址 0A0H的寄存器，而不是 P2口（它的地址也是 0A0H）。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（ SFR）。也就是說高 128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。 數(shù)據(jù)存儲器： STC89C52 有 256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。 汽車倒車防撞系統(tǒng) 11 程序存儲器：如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。 存儲器結(jié)構(gòu) STC89C52器件有單獨的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 EA /VPP：訪問外部程序存儲器控制信號。 PSEN ：外部程序存儲器選通信號（ PSEN ）是外部程序存儲器選通信號。否則， ALE 將被微弱拉高。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “ 1”， ALE操作將無效。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈 沖，可以用來作為外部定時器或時鐘使用。 ALE/PROG ：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。晶振工作時， RST腳將持續(xù) 2個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在 flash編程和校驗時， P3口也接收一些控制信號。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3口： P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P3輸出緩沖器能驅(qū)動 4個TTL 邏輯電平。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時， P2 口送出高八位地址。對 P2 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。在 flash編程和校驗時， P1口接收低 8位地址字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P1口： P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。在flash編程時， P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8個 TTL邏輯電平。 LED 與蜂鳴器的設(shè)計發(fā)揮了安全的報警作用，有較強(qiáng)的實用性，為系統(tǒng)的人性化設(shè)計增添 了色彩。 超聲波模塊采用計時器中斷計時的方法，算法簡單有效，并且程序中采取超時控制防止出現(xiàn)無限大的數(shù)據(jù)；同時也對溫度的影響也采取了相應(yīng)的措施，以增加測量的精確度。 8 位內(nèi)RAM， STC89C52 可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，提高系統(tǒng)可靠性，降低系統(tǒng)成本。 采用與 MCS 系列完全兼容的 STC89C52 芯片，它是一種低功耗、高性能、 COMS 微處理器。 圖 功能模塊圖 總體方案 本次設(shè)計的簡易智能電動車，設(shè)計思路如下： STC89C52 芯片向超聲波傳感器模塊 Trig 口發(fā)送長度為20us 的脈沖信號，使超聲波發(fā)射電路工作向前方發(fā)送超聲波進(jìn)行測量，此時 STC89C52芯片中定時計數(shù)器開始計時；當(dāng)超聲