【正文】 要由脈沖半導體激光二極管發(fā)射電路、光學元件、漫反射物體、接收系統(tǒng)、高精度時間轉換芯TDCGP單片機構成，激光發(fā)射電路打出窄脈寬光脈沖，同時將發(fā)射脈沖輸入TDCGP1 的START 端口，觸發(fā)時差測量。TDCGP1記錄從START 到STOP 脈沖之間的時差，用于計算所測物體與發(fā)射端的距離。 紅外測距紅外線發(fā)射器不斷發(fā)射出頻率為40 kHz 的紅外線,經(jīng)障礙物反射,紅外線接收器接收到反射波信號,并將其轉變?yōu)殡娦盘枴１疚牟捎谩坝嫈?shù)”方式,通過單片機處理進行測量,其基本原理是：紅外線發(fā)射器始終處于發(fā)射紅外線的狀態(tài),當紅外接收器第一次接收到障礙物反射回的紅外線時,經(jīng)電路處理單片機給出一個計數(shù)啟動信號,單片機的計數(shù)器開始以一定頻率計數(shù)；當紅外線接收器第二次接收到反射回的紅外線時,經(jīng)電路處理單片機給出一個停止計數(shù)脈沖,計數(shù)器停止計數(shù)。系統(tǒng)的建立根據(jù)以上的測距原理,設計出系統(tǒng)的基本構架。當接收電路第二次接收到反射器的紅外線時,經(jīng)單片機處理給出一個信號脈沖,使計數(shù)器停止計數(shù),數(shù)據(jù)被鎖存,然后經(jīng)單片機處理,將測量的距離顯示在顯示器上。超聲波測距是一種非接觸式測量, 廣泛應用于倒車防撞雷達、機器人接近覺、海洋測量、物體識別等領域。工作時由超聲波發(fā)射極發(fā)射超聲波, 同時開始計時, 超聲波在空氣中傳播, 當碰到障礙物時, 由于其良好的反射能力而被反射, 由超聲波接收極接收, 此時計時結束。其中c 為超聲波波速, 與環(huán)境溫度有關, 在測量精度要求高的場合要考慮溫度影響, 可由軟件進行調(diào)整補償。根據(jù)對以上三種傳感器性能的比較，雖然能明顯看出來激光傳感器是比較理想的選擇，但是它的價格卻比較高，而且安全度不夠高。4 系統(tǒng)硬件設計此方案選擇51單片機作為控制核心，所測得的距離數(shù)值LCD液晶顯示器顯示，與障礙物之間的距離低于安全距離時利用蜂鳴器報警聲提示，將超聲波發(fā)送出去，超聲波接收電路由CX20106A芯片和超聲波接收探頭組成的電路構成，報警系統(tǒng)由蜂鳴器電路構成?？傮w框圖如圖41。內(nèi)部集成MAX810專用復位電路,2路PWM,8路高速10位A/D轉換(250K/S),針對實時性要求比較高的系統(tǒng)。最小系統(tǒng)圖如圖42。本產(chǎn)品使用方法：一個控制口發(fā)一個10US以上的高電平,當此口變?yōu)榈碗娖綍r就可以讀定時器的值,此時就為此次測距的時間,就可以達到你移動測量的值了。(2)模塊自動發(fā)送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；(3)有信號返回，通過IO輸出一高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間．測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/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。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。本設計所選用的LCD1602的規(guī)格及硬件原理如圖445。系統(tǒng)軟件設計中包括觸發(fā)程序、時間記錄及距離計算程序、LCD顯示程序、蜂鳴器驅動發(fā)生程序及各程序塊的連接程序。距離的數(shù)據(jù)經(jīng)轉化后用LCD1602直觀顯示出來，與此同時單片的一直對距離數(shù)據(jù)進行判斷，如果距離小于設定的安全距離時，執(zhí)行蜂鳴器驅動程序，發(fā)出報警。為保證精確計時同時節(jié)約硬件資源減少冗余代碼，可采用_nop()庫函數(shù)做延時函數(shù)進行觸發(fā)操作。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 TX=0。記超聲波往返的時間為t, 根據(jù)s= ct / 2 計算超聲波收發(fā)極與障礙物之間的距離。部分算法代碼如下：void Conut(void) { time=TH0*256+TL0。//重新初始化 TL0=0。 //單位為MM ，結合超聲波340m/s來計算 if(S=500) //小于安全距離，發(fā)出警報 { WriteCommandLCM(0x01,1)。//顯示倒車完畢警告??！ Ring()。 DisplayListChar(0, 1, table1)。 disbuff[1]=S/10%10。 disbuff[3]=S/1000。 DisplayListChar(0, 1, table)。 DisplayOneChar(10, 1, ASCII[disbuff[2]])。 DisplayOneChar(12, 1, ASCII[10])。 } } 蜂鳴器驅動算法程序在本設計中，以簡單易行為設計準則，報警裝置用蜂鳴器充當。蜂鳴器驅動代碼如下：void Ring(void){ unsigned int i。i200。 SPK=!SPK。//防止一直給喇叭通電造成損壞 for(i=0。i++) { DelayMs(1)。硬件仿真效果如圖61,62。根據(jù)系統(tǒng)設計，為使測量的時間差t 準確,采取兩種方法提高精確度:1) 安裝多個超聲波傳感器，避免死角；2) 減小掃描周期，進行N次測量，以N次測量時間的平均值作為有效值。2) 增加減震措施，防止系統(tǒng)因震動影響工作可靠性的問題。4) 如何進一步提高單片機計數(shù)工作頻率,減少誤差。這些問題有待進一步研究、探討。總之,由于本系統(tǒng)成本低、精確度較高、功能多、人性化具有廣闊的市場。 //超聲波模塊接收發(fā)射信號trigsbit TX=P2^1。//啟動sbit STOP=P2^3。/******************************************************* 距離計算函數(shù)*********************************************************/ void Conut(void) { time=TH0*256+TL0。 TL0=0。 //算出來是MM ，結合超聲波340m/s來計算 if(S=500) { WriteCommandLCM(0x01,1)。 //顯示倒車完畢警告?。? Ring()。 DisplayListChar(0, 1, table1)。 disbuff[1]=S/10%10。 disbuff[3]=S/1000。 DisplayListChar(0, 1, table)。 DisplayOneChar(10, 1, ASCII[disbuff[2]])。 DisplayOneChar(12, 1, ASCII[10])。 } }/******************************************************* 定時器0中斷函數(shù)功能：T0中斷用來紀錄回波時間間隔，計數(shù)器溢出,超過測距范圍*********************************************************/void inter_T0() interrupt 1 {