【正文】 .................................................................... 28 第三節(jié) 顯示電路原理 .................................................................................................. 30 一、 LED 數(shù)碼管 ......................................................................................................... 30 二、 LED 數(shù) 碼管的顯示方法 ..................................................................................... 31 三、 74LS244 芯片說明 ............................................................................................... 32 四、 PNP 三極管 9012 ................................................................................................. 33 第四節(jié) 時(shí)鐘電路 .......................................................................................................... 34 第五節(jié) 復(fù)位電路 .......................................................................................................... 35 第六節(jié) 電源電路 .......................................................................................................... 35 第七節(jié) 溫度補(bǔ)償 .......................................................................................................... 36 一、 DSl8B20 簡(jiǎn)介 ...................................................................................................... 36 二、利用單片機(jī) AT89C52 與 DSl8B20 構(gòu)成最小測(cè)溫系統(tǒng) .................................... 37 第八節(jié) 硬件抗干擾 ...................................................................................................... 37 第五章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 39 第一節(jié) 超聲波測(cè)距儀的算法設(shè)計(jì) .............................................................................. 39 第二節(jié) 主程序 .............................................................................................................. 39 第三節(jié) 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 .................................................. 42 第四節(jié) 顯示程序 .......................................................................................................... 45 第五節(jié) 報(bào)警程序 .......................................................................................................... 47 第六節(jié) 軟件抗干擾 ...................................................................................................... 47 總 結(jié) ................................................................................................................................. 49 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 51 附 錄 ................................................................................................................................. 52 外文資料 ............................................................................................................................. 62 中文翻譯 ............................................................................................................................. 68 致 謝 ................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。在享受汽車給我們帶來的便利的同時(shí) ， 由于倒車而產(chǎn)生的問題也日益突出。在 2020年汽車事故的發(fā)生比例中 ， 倒車引起的事故占 28％ ， 倒車已成為令人們頭痛的一項(xiàng)任務(wù) ， 即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī)也在抱怨倒車是件費(fèi)力費(fèi)神的事。改善倒車遇到的窘境被越來越多的人所關(guān)注 ， 人們對(duì)汽車操縱的便捷性提出了更高的要求 ， 希望有 種裝置能夠解決汽車倒車給人們帶來的不便 ， 消除駕駛中的不安全因素 ， 可將車快速準(zhǔn)確地停放到指定的位置。駕駛者只能依賴后視鏡觀察后方障礙物 ， 后視鏡受其位置的限制 ， 視野狹窄、清晰度差 ， 根本無法達(dá)到倒車中后視的目的。其三 ， 倒車是一個(gè)復(fù)雜的工程 ， 它依賴于駕駛者的駕駛經(jīng)驗(yàn)、駕駛技巧及反應(yīng)靈敏程度；任一環(huán)節(jié)出問題都導(dǎo)致駕駛員無法快速準(zhǔn)確地完成倒車任務(wù)。本文研究的汽車倒車預(yù)警系統(tǒng)屬于第二種思路 ， 能很大程度地解決倒車難題 ， 同時(shí)為汽車自動(dòng)駕駛的研究 應(yīng)用奠定 了 基礎(chǔ)。本課題設(shè)計(jì)的汽車倒車預(yù)警系統(tǒng)將為駕駛者提供一個(gè)倒車提示和距離報(bào)警 ， 本課題的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的意義在于： (1)將倒車自動(dòng)化從被動(dòng)防撞引向智 能控制方向發(fā)展； (2)體現(xiàn)了 “ 以人為本 ” 的駕駛理念 ， 倒車時(shí)駕駛者的視線可集中在前方 ， 不需顧及車后狀況 ， 增加了倒車的安全性和可靠性 ， 并且它的應(yīng)用可減輕司機(jī)體力和腦力勞動(dòng)的強(qiáng)度； (3)安全可靠的防碰撞預(yù)警 ， 使駕駛者無論是白天還是夜晚都能實(shí)現(xiàn)安全倒車； (4)這一方案建立在安裝小組件的基礎(chǔ)上 ， 避免對(duì)汽車整 個(gè) 車的影響 ， 為應(yīng)用和普及創(chuàng)造了條件 ， 經(jīng)濟(jì)性較好 ， 易于普及。 第三節(jié) 目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 超聲波是指頻率在 20kHz～ 106kHz 的機(jī)械波 ， 波速一般為 1500m/s， 波長(zhǎng)為～ 10cm。超聲波既是一種波動(dòng)形式 ， 又是一種能量形式 ， 在傳播過程中與媒介相互作用產(chǎn)生超聲效應(yīng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域相互滲透 ， 使超聲波技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、化工、醫(yī)學(xué)、石油化工等許多領(lǐng)域。僅從超聲波在液體中釋放的巨大能量來說 ,是其他方法所望塵莫及的 ， 更不用說超聲波定量控制的效果了。 在材料合成中 ， 尤其是納米材料的制備中 ， 超聲波技術(shù)有著極大的潛力。 第四節(jié) 超聲波的特性及作用原理 與可聞波相比 ， 超聲波由于頻率高、波長(zhǎng)短 ， 在傳播過程中具有許多特性 : a、方向性好。 b、能量大。因此 ， 它比普通聲波具有大得多的能量。 超聲波雖然在氣體中衰減很強(qiáng) ， 但在固體和液體中衰減較弱。 d、引 起空化作用。在聲波壓縮階段 ，空穴被壓縮直至崩潰。超聲技術(shù)是一門以物理、電子、機(jī)械以及材料為基礎(chǔ)的通用技術(shù)之一。超聲技術(shù)是通過聲波的產(chǎn)生、傳播及接收的物理過程而完成的 ， 它的應(yīng)用研究正是結(jié)合超聲波之獨(dú)有特性而展開的。 第一節(jié) 單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī) ， 特別適用于控制領(lǐng)域 ， 故又稱為微控制器(Microcontroller)。 通常 ， 單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成 ， 內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：CPU(Central Processing Unit,中央處理器 )、存儲(chǔ)器和 I/O 接口電路等。 一、 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。它是由中央處理器 (CPU)芯片、ROM 芯片、 RAM 芯片和 I/O 接口芯片等通過印刷電路板上總線 (地址總線 AB、數(shù)據(jù)總線 DB 和控制總線 CB)連成一體的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此 ， 單片機(jī)在結(jié)構(gòu)上與 微型計(jì)算機(jī) 十分相似 ， 是一種集微型計(jì)算機(jī)主要功能部件于同一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī) ， 并由此而得 名。為此 ， 在分析單片機(jī)工作原理前 ， 先對(duì)圖 21 中各部件作一基本介紹是十分必要的。通常 ， ROM 存儲(chǔ)器容量較大 ， RAM 存儲(chǔ)器的容量較小 ， 這是單片機(jī)用于控制的一大特點(diǎn)。由于單片機(jī)主要在控制 系統(tǒng)中使用 ， 因此一旦該系統(tǒng)研制成功 ，其硬件和應(yīng)用程序均已定型。近年來 ， 又出現(xiàn)了 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory， 電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 )和 Flash 型 ROM 存儲(chǔ)器。 ROM 型單片機(jī)內(nèi)部 ， 其程序存儲(chǔ)器是采用掩膜工藝制成的 ， 程序一旦固化進(jìn)去便永遠(yuǎn)不能修改。因此 ， EPROM 型單片機(jī)是深受研制人員歡迎的。 RAM 主要用來存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或作為通 用寄存器、數(shù)據(jù)堆棧和數(shù)據(jù)緩沖器之用。下面簡(jiǎn)單概述一下幾個(gè)主要部分的工作原理。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯單元 ALU、累加器 A、通用寄存器 R0、暫存器 TMP 和狀態(tài)寄存器 PSW 等五部分組成。 TR(Temporary Register， 暫存器 )也是一個(gè) 8 位寄存器 ， 用于暫存另一操作數(shù)。PSW(Program Status Word， 程序狀態(tài)字 )也由 8 位觸發(fā)器組成 ， 用于存放 ALU操作過程中形成的狀態(tài)。控制器由指令部件、時(shí)序部件和微操作控制部件等三部分組成。指令是一種能供機(jī)器執(zhí)行的控制代碼 ， 有操作碼和地址碼兩部分。微操作控制部件可以為 ID(Instruction Decoder,指令譯碼器 )輸出信號(hào)配上節(jié)拍電位和節(jié)拍脈沖 ， 也可與外部進(jìn)來的控制信號(hào)組合 ， 共同形成相應(yīng)的微操作控制序列 ， 以完成規(guī)定的操作。內(nèi)部總線主要由三種不同性質(zhì) 的連線組成 ， 它們是地址線、數(shù)據(jù)線和控制線 /狀態(tài)線。數(shù)據(jù)線用來傳送 CPU 寫入存儲(chǔ)器或經(jīng) I/O接口送到輸出設(shè)備的數(shù)據(jù) ， 也可以傳送從存儲(chǔ)器或輸入設(shè)備經(jīng) I/O 接口讀入的數(shù)據(jù)。控制 /狀態(tài)線有兩類：一類是 CPU發(fā)出的控制命令 ，如讀命令、寫命令、中斷響應(yīng)等；另一類是存儲(chǔ)器或外設(shè)的狀態(tài)信息 ， 如外設(shè)的中斷請(qǐng)求、存儲(chǔ)器忙和系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)等。串行 I/O 用于串行通信 ， 它可以把單片機(jī)內(nèi)部的并行 8 位數(shù)據(jù) (8 位機(jī) )變成串行數(shù)據(jù)向外傳送 ， 也可以串行接收外部送來的數(shù)據(jù)并把它們變成并行數(shù)據(jù)送給 CPU 處理。 7 二、單片機(jī)的基本工作原理 單片機(jī)是通過執(zhí)行程序來工作的 ， 機(jī)器執(zhí)行不同程序就能完成不同的運(yùn)算任務(wù)。為此 ， 先從指令程序談起。指令碼由操作碼 (Operation Code)和地址碼 (Address Code)構(gòu)成：操作碼用于指示機(jī)器執(zhí)行何種操作；地址碼用于指示參加操作的數(shù)在哪里。 表 21 指令的三種形式 指令的二進(jìn)制形式 指令的十六進(jìn)制形式 指令的匯編形式 01110100 data1 74 data1 MOV