【正文】 圖形如下圖 22 所示：圖 22 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖引腳功能： 為超聲波發(fā)射端口； 為超聲波測(cè)試端口（用 LED 顯示時(shí)候有回波）； 蜂鳴器報(bào)警端口； 為超聲波回波接受端口； 送命令到 LCD控制 LCD 的顯示方式； 超聲波發(fā)送電路超聲波發(fā)生器包括超聲波產(chǎn)生電路和超聲波發(fā)射控制電路兩個(gè)部分，超聲波探頭（“也稱(chēng)為超聲波換能器”）型號(hào)選用 SRF05。 （12）2 系統(tǒng)主要硬件設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)最要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、蜂鳴器報(bào)警提示模塊、LCD5110 顯示模塊等。因此在測(cè)距精度要求很高的情況下，應(yīng)通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)傳播速度加以校正。表 11 聲速與溫度關(guān)系溫度（℃） 30 20 10 0 10 20 30 100聲速（m/s） 313 319 325 332 338 344 349 386所需公式：測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差△t，然后求出距離 S。本方案以 AT89s52 為核心，通過(guò)對(duì)其軟件編程，實(shí)現(xiàn)該對(duì)其圍電路的適時(shí)控制，并提供給圍電路所需的信號(hào)，包括頻率振蕩信號(hào)、數(shù)據(jù)處理信號(hào)和譯碼顯示信號(hào)等。由于超聲波的聲速與溫度有關(guān)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速基本不變。超聲測(cè)距大致有以下方法：①取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓(其幅值基本固定)與距離成正比，測(cè)量電壓即可測(cè)得距離；②測(cè)量輸出脈沖的寬度，即發(fā)射超聲波與接收超聲波的時(shí)間間隔 t，故被測(cè)距離為s=vt/2。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波本時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，就成為超聲波接收器。超聲波傳感器結(jié)構(gòu)如下圖 12 和 13 所示：圖 12 元件內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 13 超聲波外部結(jié)構(gòu) 超聲波測(cè)距原理超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。也就是說(shuō)，若在壓電晶片兩邊加以頻率為 fo 的交流電壓時(shí)，它就會(huì)產(chǎn)生同頻率的機(jī)械振動(dòng)，這種機(jī)械振動(dòng)推動(dòng)空氣的張弛，當(dāng) fo 落在音頻范圍內(nèi)時(shí)便會(huì)發(fā)出聲音。 超聲波測(cè)距系統(tǒng)原理 超聲波傳感器超聲波傳感器主要有電致伸縮和磁致伸縮兩類(lèi)，電致伸縮采用雙壓電陶瓷晶片制成，具有可逆特性。要想完全解決這種誤報(bào)問(wèn)題，還需采取多傳感器之間的信息融合技術(shù)。由于車(chē)輛在道路中行駛狀況十分復(fù)雜，并線、移線、轉(zhuǎn)彎、上下坡及道路兩旁的靜態(tài)護(hù)欄、標(biāo)志牌和各種惡劣天氣的影響等，使得雷達(dá)對(duì)主目標(biāo)的識(shí)別產(chǎn)生較高的誤報(bào)率。倒車(chē)輔助的發(fā)展從倒車(chē)警示喇叭開(kāi)始，經(jīng)倒車(chē)?yán)走_(dá)蜂鳴器碰撞警示、數(shù)字波段顯示技術(shù)（利用雷達(dá)感測(cè)液晶顯示距離）等階段的發(fā)展，目前己成功研發(fā)液晶顯示屏幕技術(shù)（即顯示距離激活引擎時(shí)，顯示器會(huì)顯示輪廓外型并以動(dòng)態(tài)方式顯示車(chē)輛與障礙物距離）。因此，近年來(lái)許多先進(jìn)安全系統(tǒng)及駕駛輔助系統(tǒng)相繼被開(kāi)發(fā)出來(lái)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括單片機(jī)基本擴(kuò)展、外圍電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)、電磁兼容性設(shè)計(jì)等內(nèi)容。5）辦公用品：復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）變頻空調(diào)設(shè)備、通信終端、程控變換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。3）工業(yè)控制：各種智能儀器儀表、數(shù)控裝置、可編程控制器、分布式控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化設(shè)備、汽車(chē)電子設(shè)備等。1）軍事裝備：各種武器控制（火炮控制、彈道控制、炮彈引信等），坦克、艦船、轟炸等各種電子裝備，雷達(dá)、電子對(duì)抗、軍事通訊裝備等。嵌入式系統(tǒng)一般應(yīng)用于對(duì)實(shí)時(shí)響應(yīng)要求較高的設(shè)備中，單片機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)的核心部件，其應(yīng)用使電子系統(tǒng)的智能化出現(xiàn)了意想不到的效果，常常無(wú)需對(duì)硬件資源做任何改動(dòng)，只需更新系統(tǒng)軟件就能使系統(tǒng)功能升級(jí)。嵌入式系統(tǒng)無(wú)疑是當(dāng)前最熱門(mén)、最具有發(fā)展前景的 IT 應(yīng)用之一。它的出現(xiàn)及發(fā)展使計(jì)算機(jī)技術(shù)從通用型數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域進(jìn)入到智能化的控制領(lǐng)域。軟件部份本文采用 C 語(yǔ)言編程，使用單片機(jī)的中斷和計(jì)時(shí)功能，可以方便的實(shí)所設(shè)想的功能。其中硬件電路包括單片機(jī)的最小系統(tǒng)、超聲波的發(fā)射與接受、語(yǔ)音提示模塊、報(bào)警電路和液晶顯示器顯示。最后通過(guò)軟硬件的綜合調(diào)試實(shí)現(xiàn)短距離超聲測(cè)距系統(tǒng)的基本功能。文中首先闡述了超聲傳感器的原理及特性；對(duì)于測(cè)距系統(tǒng)的超聲波頻率、信號(hào)脈沖、器件型號(hào)等主要參數(shù)進(jìn)行了討論；在介紹了超聲測(cè)距各模塊功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)并對(duì)測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射、接收、檢測(cè)、顯示及報(bào)警部份的硬件設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了論證。摘要： 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，越來(lái)越多的人擁有自己的汽車(chē)，由此產(chǎn)生的交通問(wèn)題也引起人們的廣泛關(guān)注。以上的這些都是在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間所學(xué)的知識(shí)的利用。我做的是汽車(chē)用倒車(chē)?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)，主要是使用單片機(jī)語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距系統(tǒng)與單片機(jī)之間的串行通信及顯示汽車(chē)與障礙物之間的距離。4 總結(jié)本課題的名稱(chēng)是“基于 51 單片機(jī)倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)”。整個(gè)系統(tǒng)由微處理器（即單片機(jī)）控制，超聲波信號(hào)在空氣中傳播至障礙物后發(fā)生反射，反射的回波經(jīng)空氣傳播給超聲波接收換能器并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)濾波、放大、整形后，輸入到微處理器的外部中斷口產(chǎn)生中斷，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，此時(shí)計(jì)數(shù)器記得的脈沖數(shù)就是對(duì)應(yīng)的需要測(cè)量的時(shí)間，通過(guò)相應(yīng)的公式就可求出距離。本設(shè)計(jì)采用超聲波測(cè)距的方式來(lái)測(cè)量汽車(chē)與障礙物的距離。雖然單片機(jī)只是一個(gè)芯片，但從組成和功能上看，它已具有了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性。所謂的時(shí)間測(cè)距法，即通過(guò)測(cè)定超聲波傳播的時(shí)間間隔來(lái)測(cè)出聲波傳送的距離就是超聲波測(cè)距的一種。超聲波測(cè)距是一種利用聲波特性、電子計(jì)數(shù)、光電開(kāi)關(guān)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸式距離測(cè)量的方法。它的頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力就越強(qiáng)。人能聽(tīng)到的聲音頻率為 20Hz~20kHz，即為可聽(tīng)聲波，超出此頻率范圍的聲音，即 20Hz 以下的聲音稱(chēng)為低頻聲波，20kHz 以上的聲音稱(chēng)為超聲波。所以，測(cè)距就成為數(shù)據(jù)采集中要解決的一個(gè)問(wèn)題。緊接著的四代魔幻鏡倒車(chē)?yán)走_(dá)和五代整合影音系統(tǒng)更是結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，在原有倒車(chē)?yán)走_(dá)的基礎(chǔ)上增加了很多功能。第二代則是采用數(shù)碼波段顯示，可顯示后障礙物離車(chē)體距離的數(shù)碼波段顯示倒車(chē)?yán)走_(dá)。倒車(chē)?yán)走_(dá)真正開(kāi)始于轟鳴器，也就是第一代倒車(chē)?yán)走_(dá)。它能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周?chē)系K物的情況，解除駕駛員泊車(chē)、倒車(chē)和啟動(dòng)車(chē)輛時(shí)因前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員克服視角死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。因此，提出了基于超聲波測(cè)距的汽車(chē)用倒車(chē)?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)。原來(lái)不是問(wèn)題的倒車(chē)也逐漸變成了問(wèn)題。當(dāng)今，汽車(chē)已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分，它給人們帶來(lái)方便快捷的同時(shí)，也出現(xiàn)了許多問(wèn)題。文獻(xiàn)綜述1 概述自從 1886 年 2 月 9 日卡爾?本茨發(fā)明了人類(lèi)第一輛汽車(chē)，至今世界汽車(chē)工業(yè)經(jīng)過(guò)了近122 年的發(fā)展，當(dāng)代汽車(chē)已經(jīng)非常成熟和普遍了。汽車(chē)已經(jīng)滲透于國(guó)防建設(shè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域之中，成為人類(lèi)生存必不可少的、最主要的交通工具，為人類(lèi)生存和社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步起到了至關(guān)重要的作用。如越來(lái)越多的汽車(chē)使道路上有效的使用空間越來(lái)越小，新手也越來(lái)越多，由此引起的刮傷事件也越來(lái)越多，由此引起的糾紛也在不斷地增加。盡管每輛車(chē)都有后視鏡，但不可避免地都存在一個(gè)后視盲區(qū)，倒車(chē)?yán)走_(dá)則可以在一定程度上幫助駕駛員掃除視角死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性，減少刮、擦事件。2 倒車(chē)?yán)走_(dá)的發(fā)展倒車(chē)?yán)走_(dá)（Car Reversing System）全稱(chēng)“倒車(chē)防撞雷達(dá)”，又稱(chēng)“泊車(chē)輔助裝置”，它是汽車(chē)泊車(chē)或者倒車(chē)時(shí)的安全輔助裝置。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)了數(shù)代的技術(shù)改良，不管從結(jié)構(gòu)外觀上，還是從性能價(jià)格上，這幾代產(chǎn)品都各有特點(diǎn)，目前使用較多的是數(shù)碼顯示、熒屏顯示和魔幻鏡倒車(chē)?yán)走_(dá)這 3 種。我想很多人都不會(huì)忘記“倒車(chē)請(qǐng)注意！”這句話，因?yàn)楝F(xiàn)在多數(shù)普通車(chē)還在使用它。第三代的液晶熒屏顯示較以前有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。3 主要技術(shù)介紹距離是在不同的場(chǎng)合和控制中需要檢測(cè)的一個(gè)參數(shù)。盡管測(cè)距有多種方式，比如激光測(cè)距、微波測(cè)距、紅外測(cè)距和聲波測(cè)距等。它是一種只有少數(shù)生物（如蝙蝠、海豚）才能感覺(jué)的機(jī)械波，它的波長(zhǎng)短、繞射小、能定向傳播（它是以直線傳播的）。超聲波在空氣中的傳播速度為 340 米/秒（因溫度大小會(huì)有規(guī)律變化），因此，如果能測(cè)出超聲波在空氣中的傳播時(shí)間，就能算出其傳播的距離。它在很多距離探測(cè)應(yīng)用中有很重要的用途，包括非損害測(cè)量、過(guò)程測(cè)量、機(jī)器人檢測(cè)和定位、以及流體液面高度測(cè)量等。單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個(gè)芯片上而得名，具體說(shuō)就是把中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及 I/O（Input/Output）口電路等主要微型機(jī)部件，集成在一塊芯片上。單片機(jī)主要應(yīng)用于控制領(lǐng)域，用以實(shí)現(xiàn)各種測(cè)試和控制功能，為了強(qiáng)調(diào)其控制屬性，也可把它稱(chēng)為微控制器 MCU（MicroController Unit）。該超聲波測(cè)距系統(tǒng)由超