基于單片機的超聲波測距倒車雷達設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　基于單片機的超聲波測距倒車雷達設(shè)計</p><p>　　The design of Ultrasonic ranging reverse radar based on Singlechip </p><p>　　系（院）名稱： </p><p>　　專業(yè)班級： </p>

2、;<p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué)生學(xué)號： </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師職稱： </p><p

3、>　　2011 年 5 月</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要Ⅰ</b></p><p>　　Abstract Ⅱ</p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　第一章 方

4、案論證及選擇2</p><p>　　1.1 微處理器選擇2</p><p>　　1.2測距傳感器選擇2</p><p>　　1.3語音報警器的選擇3</p><p>　　1.4顯示子系統(tǒng)的設(shè)計3</p><p>　　第二章 超聲波測距雷達工作原理4</p><p>　　2.1超聲波傳

5、感器介紹4</p><p>　　2.1.1超聲波傳感器的特性6</p><p>　　2.2 超聲波測距的原理及實現(xiàn)7</p><p>　　第三章 硬件設(shè)計9</p><p>　　3.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖9</p><p>　　3.2 AT89C51單片機9</p><p>　　3.3

6、電源電路12</p><p>　　3.4 時鐘電路13</p><p>　　3.5 復(fù)位電路13</p><p>　　3.6 超聲波測距模塊HC-SR0414</p><p>　　3.7 74HC573芯片16</p><p>　　3.8 數(shù)碼管顯示及報警電路設(shè)計17</p><p>

7、;　　第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計20</p><p>　　4.1系統(tǒng)主程序的設(shè)計20</p><p>　　4.2中斷處理程序的設(shè)計22</p><p>　　4.3測距模塊的設(shè)計22</p><p>　　4.4顯示及報警模塊的設(shè)計23</p><p><b>　　結(jié) 論25</b></

8、p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　參考文獻27</b></p><p><b>　　附 錄28</b></p><p>　　附錄A：系統(tǒng)總電路圖28</p><p>　　附錄B：部分源程序29</p&

9、gt;<p>　　基于單片機的超聲波測距倒車雷達設(shè)計</p><p>　　摘要：隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，越來越多的人擁有了自己的汽車，同時由泊車和倒車所引發(fā)的事故也越來越多。這些事故常常給駕駛員帶來許多麻煩，因此，有助于駕駛員泊車和倒車的倒車雷達應(yīng)運而生。倒車雷達，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況。本文設(shè)計了一種利用超聲波測距原理研究的高性價比倒車雷達，它可

10、以提醒駕駛員進入警戒區(qū)域，同時進行聲光報警。無須占用司機的視覺資源，使司機可以把全部注意力用于觀察車前及車旁的路況。超聲發(fā)射部分由AT89C51單片機產(chǎn)生10us的高電平信號，觸發(fā)測距模塊；系統(tǒng)接收部分由接收探頭拾取反射回來的信號，當(dāng)接收電路接收到反射信號就中斷AT89C51計數(shù)器停止計數(shù)，從而得到超聲波從發(fā)射到接收信號的時間差,進而計算出車與后方障礙物之間的距離，指導(dǎo)司機安全倒車。</p><p>　　關(guān)鍵詞：

11、倒車雷達 超聲波 單片機 聲光報警</p><p>　　The design of Ultrasonic ranging reverse radar based on Singlechip</p><p>　　Abstract：Along with the rapid development of economy of our country, more and more peopl

12、e have their own cars, as well as the parking and reversing the accident caused will be increasingly. These accidents often bring many troubles to drivers, so, the reverse radar of help drivers parking and of reversing a

13、rise at the historic moment. Reverse radar, the automobile parking safety auxiliary devices, more intuitive to told the driver of around obstacles by voice or display. This paper designs a kin</p><p>　　Key w

14、ords：Reverse radar; Ultrasonic ; Single-chip microcomputer；Sound-light ala</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著社會的不斷發(fā)展，汽車已逐漸成為人們不可或缺的交通工具。由于汽車的日益普及，人為原因而產(chǎn)生的碰撞問題也日益突出，其中倒車碰撞占據(jù)很大一部分。因此，增加汽

15、車的后視能力，研制汽車后部探測障礙物的倒車雷達便成為近些年來的研究熱點。</p><p>　　倒車雷達全稱叫“倒車防撞雷達”，也叫“泊車輔助裝置”，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者顯示器的顯示通告司機車后的狀況，解除了司機泊車和啟動車輛時前后左右探視所引起的麻煩，并幫助司機解決由視覺引起的缺陷，提高駕駛的安全性。倒車雷達的原理與普通雷達一樣，是根據(jù)蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會與任何障礙物相撞的原理設(shè)計開發(fā)的。由

16、于倒車雷達體積大小及實用性的限制，目前其主要功能僅為判斷障礙物與車的距離，并做出提示。司機在倒車時，啟動倒車雷達，在控制器的控制下，由車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，產(chǎn)生回波信號，傳感器接收到回波信號后經(jīng)控制器進行數(shù)據(jù)處理，從而計算出車體與障礙物之間的距離，再由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號，從而使司機倒車時不至于撞上障礙物。</p><p>　　當(dāng)前國內(nèi)外倒車雷達的研究現(xiàn)狀：</p>&l

17、t;p>　　通常的倒車雷達主要由感應(yīng)器、主機、顯示設(shè)備等三部分組成。感應(yīng)器發(fā)出和接受超聲波信號，并將接收到的信號傳輸?shù)街鳈C，再通過顯示設(shè)備顯示出來。據(jù)感應(yīng)器種類不同，倒車雷達可分為粘貼式、鉆孔式和懸掛式等種。粘帖式感應(yīng)器后有一層膠，可直接粘在后保險杠上：鉆孔式感應(yīng)器是在保險杠上鉆一個洞，然后把感應(yīng)器嵌進去：懸掛式感應(yīng)器主要用于載貨車。根據(jù)顯示設(shè)備種類不同，倒車雷達又可以分為數(shù)字式、顏色式和蜂鳴式等三種。數(shù)字式顯示設(shè)備是一只如傳呼機

18、大小的盒子，安裝在駕駛臺上，直接用數(shù)字表示汽車與后面物體的距離，并可精確到1厘米，讓駕駛員一目了然。</p><p>　　經(jīng)過幾年的發(fā)展，倒車雷達系統(tǒng)已經(jīng)過了數(shù)代的技術(shù)改良，不管從結(jié)構(gòu)外觀上，還是從性能價格上，這幾代產(chǎn)品都各有特點，目前使用較多的是數(shù)碼顯示、熒屏顯示和魔幻鏡倒車雷達這3種。</p><p>　　本文旨在設(shè)計一種以AT89C51單片機為核心控制芯片，高性價比的倒車雷達，系統(tǒng)成

19、型后，經(jīng)過專業(yè)技術(shù)人員論證后可推向市場。</p><p>　　第一章 方案論證及選擇</p><p>　　1.1 微處理器選擇</p><p>　　方案一：使用51單片機。</p><p>　　51單片機具有功能強、抗干擾能力強、軟硬件資源都比較豐富等特點，其外圍接口電路簡單，具有很高的性價比，成本低，而且它經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)也相當(dāng)成熟。&

20、lt;/p><p>　　方案二：使用AVR Mega系列單片機。</p><p>　　Mega系列是美國ATMEL公司生產(chǎn)的AVR 8位單片機中的高端產(chǎn)品，由于市場和技術(shù)原因，市場占有率挺高，采用精簡指令集系統(tǒng)。</p><p>　　方案三：使用MPS430，凌陽61單片機等16位單片機或者ARM系列32位單片機。由于本系統(tǒng)控制功能簡單，沒有必要為了提高性能而增加成本和

21、開發(fā)難度。</p><p>　　經(jīng)過綜合考慮，本題目采用第一套方案，選取性價比較高的51單片機。</p><p>　　1.2測距傳感器選擇</p><p>　　方案一：紅外傳感器。</p><p>　　其原理是傳感器的紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光，光敏接收管接收前方物體反射光，接收管接收的光強隨反射物體的距離變化，據(jù)此判斷前方是否有障礙物并根據(jù)接收信

22、號強弱判斷物體的距離。 </p><p>　　方案二：激光傳感器。</p><p>　　它是利用激光的單色性和相干性好、方向性強等特點，以實現(xiàn)高精度的計量和檢測，如測量長度、距離、速度、角度等。激光測距在技術(shù)途徑上可分為脈沖式激光測距和連續(xù)波相位式激光測距。脈沖式激光測距原理與雷達測距相似，測距儀向目標發(fā)射激光信號，碰到目標就要被反射回來，由于光的傳播速度是已知的，所以只要記錄下光信號的往

23、返時間，用光速（30萬千米/秒）乘以往返時間的二分之一，就是所要測量的距離。 </p><p>　　方案三：超聲波傳感器。</p><p>　　超聲波就是空氣中傳播的超過人類聽覺頻率極限的聲波。其原理猶如蝙蝠，它嘴里發(fā)出超聲波，當(dāng)超聲波遇到小昆蟲的時候，它的耳朵能夠接收反射回波，從而判斷昆蟲的位置并予以捕殺。超聲波傳感器的工作方式是通過發(fā)送器發(fā)射出來的超聲波被物體反射后傳到接收器接收來判斷

24、是否檢測到物體。 </p><p>　　根據(jù)以上性能的比較，我們能看出來激光傳感器是比較理想的選擇，但是其價格較高，不易為大眾接受?？紤]到車輛行駛過程中測距應(yīng)當(dāng)有較強的抗干擾和較短的響應(yīng)時間，最終選用超聲波傳感器作為此方案的技術(shù)擴展。</p><p>　　1.3語音報警器的選擇</p><p>　　由于在該設(shè)計中只涉及到簡單的報警聲音，可以直接用單片機的某一引腳產(chǎn)生

25、方波控制。我擬定采用簡單的蜂鳴器來實現(xiàn)該功能。</p><p>　　1.4顯示子系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　顯示器是一個典型的輸出設(shè)備，而且其應(yīng)用是極為廣泛的，幾乎所有的電子產(chǎn)品都要使用顯示器，其差別僅在于顯示器的結(jié)構(gòu)類型不同而已。最簡單的顯示器可以用LED發(fā)光二極管，設(shè)計簡單，易于安裝，但給出只是一個簡單的開關(guān)信息，而復(fù)雜的較完整的顯示器應(yīng)該是CRT監(jiān)視器或者屏幕較大的LCD液晶屏，

26、從能夠?qū)崿F(xiàn)顯示功能以及個人設(shè)計簡單方便方面考慮，本設(shè)計中采用三位8段數(shù)碼管實現(xiàn)顯示功能。</p><p>　　第二章 超聲波測距雷達工作原理</p><p>　　2.1超聲波傳感器介紹 </p><p>　　超聲波是一種頻率超過 20kHz 的機械波。超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦浴瓷?、折射、干涉、衍射、散射。超聲波具有方向性集中、振幅?/p>

27、、加速度大等特點，可產(chǎn)生較大力量，并且在不同的媒質(zhì)介面，超聲波的大部分能量會反射。利用超聲波檢測往往比較迅速，方便，易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，主要應(yīng)用于倒車雷達、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，例如：液位、井深、管道長度等場合。超聲波測量在國防、航空航天、電力、石化、機械、材料等眾多領(lǐng)域具有廣泛的作用，它不但可以保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障安全，還可起到節(jié)約能源、降低成本的作用。超聲波與光波、電磁波、射線等檢測相比，

28、其最大特點是穿透力強，幾乎可以在任何物體中傳播，了解被測物體內(nèi)部情況。超聲檢測設(shè)備還具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的優(yōu)點，有利于工程實際使用。近十幾年來，由于微機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、信號處理技術(shù)以及超聲波產(chǎn)生和接收新技術(shù)的發(fā)展，突破了常規(guī)超聲檢測的限制，進一步開拓了其適用范圍。</p><p>　　超聲波由于其指向性強、能量消耗緩慢、傳播距離較遠等優(yōu)點，而經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。

29、超聲波測距主要應(yīng)用于倒車雷達、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，例如液位、井深、管道長度等場合。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在測控系統(tǒng)的研制上得到了廣泛應(yīng)用。 </p><p>　　超聲傳感器是一種將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其他形式的能的器件。目前常用的超聲傳感器有兩大類，即電聲型與流體動力型。電聲型主要

30、有：1 壓電傳感器；2 磁致伸縮傳感器；3 靜電傳感器。流體動力型中包括有氣體與液體兩種類型的哨笛。由于工作頻率與應(yīng)用目的不同，超聲傳感器的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，并且名稱也有不同，例如在超聲檢測和診斷中習(xí)慣上都把超聲傳感器稱作探頭，而工業(yè)中采用的流體動力型傳感器稱為“哨”或“笛”。 </p><p>　　壓電傳感器屬于超聲傳感器中電聲型的一種。探頭由壓電晶片、楔塊、接頭等組成，是超聲檢測中最常用的實現(xiàn)電能和聲能相

31、互轉(zhuǎn)換的一種傳感器件，是超聲波檢測裝置的重要組成部分。壓電材料分為晶體和壓電陶瓷兩類。屬于晶體的如石英，鈮酸鋰等，屬于壓電陶瓷的有鋯鈦酸鉛，鈦酸鋇等。其具有下列的特性：把這種材料置于電場之中，它就產(chǎn)生一定的應(yīng)變；相反，對這種材料施以外力，則由于產(chǎn)生了應(yīng)變就會在其內(nèi)部產(chǎn)生一定方向的電場。所以，只要對這種材料加以交變電場，它就會產(chǎn)生交變的應(yīng)變，從而產(chǎn)生超聲振動。因此，用這種材料可以制成超聲傳感器。</p><p>　

32、　傳感器的主要組成部分是壓電晶片。當(dāng)壓電晶片受發(fā)射電脈沖激勵后產(chǎn)生振動，即可發(fā)射聲脈沖，是逆壓電效應(yīng)。當(dāng)超聲波作用于晶片時，晶片受迫振動引起的形變可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，是正壓電效應(yīng)。前者用于超聲波的發(fā)射，后者即為超聲波的接收。超聲波傳感器一般采用雙壓電陶瓷晶片制成。這種超聲傳感器需要的壓電材料較少，價格低廉，且非常適用于氣體和液體介質(zhì)中。在壓電陶瓷上加有大小和方向不斷變化的交流電壓時，根據(jù)壓電效應(yīng)，就會使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生機械變形，這種機

33、械變形的大小和方向在一定范圍內(nèi)是與外加電壓的大小和方向成正比的。也就是說，在壓電陶瓷晶片上加有頻率為 f0交流電壓，它就會產(chǎn)生同頻率的機械振動，這種機械振動推動空氣等媒介，便會發(fā)出超聲波。如果在壓電陶瓷晶片上有超聲機械波作用，這將會使其產(chǎn)生機械變形，這種機械變形是與超聲機械波一致的，機械變形使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生頻率與超聲機械波相同的電信號。</p><p>　　圖2.1 壓電式超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖</p>

34、<p>　　壓電式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的，超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板，當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉(zhuǎn)化為電信號，這時它就成為超聲波傳感器。</p><p>　　壓電陶瓷晶

35、片有一個固定的諧振頻率，即中心頻率f0。發(fā)射超聲波時，加在其上面的交變電壓的頻率要與它的固有諧振頻率一致。這樣，超聲傳感器才有較高的靈敏度。當(dāng)所用壓電材料不變時，改變壓電陶瓷晶片的幾何尺寸，就可非常方便的改變其固有諧振頻率。利用這一特性可制成各種頻率的超聲傳感器。超聲波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由壓電陶瓷晶片、錐形輻射喇叭、底座、引線、金屬殼及金屬網(wǎng)構(gòu)成，其中，壓電陶瓷晶片是傳感器的核心，錐形輻射喇叭使發(fā)射和接收超聲波能量集中，并使傳感器有一定的

36、指向角，金屬殼可以防止外界力量對壓電陶瓷晶片及錐形輻射喇叭的損壞。金屬網(wǎng)也是起保護作用的，但不影響發(fā)射與接收超聲波。</p><p>　　2.1.1超聲波傳感器的特性 </p><p>　　超聲波傳感器的基本特性有頻率特性和指向特性： </p><p><b>　　頻率特性 </b></p><p>　　如圖 2.2是超

37、聲波發(fā)射傳感器的頻率特性曲線。其中，f0＝40KHz 為超聲發(fā)射傳感器的中心頻率，在f0處，超聲發(fā)射傳感器所產(chǎn)生的超聲機械波最強，也就是說在f0處所產(chǎn)生的超聲聲壓能級最高。而在f0兩側(cè)，聲壓能級迅速衰減。因此，超聲波發(fā)射傳感器一定要使用非常接近中心頻率f0的交流電壓來激勵。另外，超聲波接收傳感器的頻率特性與發(fā)射傳感器的頻率特性類似。曲線在f0處曲線最尖銳，輸出電信號的幅度最大，即在f0處</p><p>　　圖2

38、.2 超聲波傳感器頻率特性曲線</p><p>　　接收靈敏度最高。因此，超聲波接收傳感器具有很好的頻率選擇特性。超聲接收傳感器的頻率特性曲線和輸出端外接電阻R 也有很大關(guān)系，如果 R 很大，頻率特性是尖銳共振的，并且在這個共振頻率上靈敏度很高。如果 R 較小，頻率特性變得光滑而具有較寬得帶寬，同時靈敏度也隨之降低。并且最大靈敏度向稍低的頻率移動。因此，超聲接收傳感器應(yīng)與輸入阻抗高的前置放大器配合使用，才能有較高

39、得接收靈敏度。 </p><p><b>　　2）指向特性 </b></p><p>　　實際的超聲波傳感器中的壓電晶片是一個小圓片，可以把表面上每個點看成一個振蕩源，輻射出一個半球面波（子波），這些子波沒有指向性。但離開超聲傳感器的空間某一點的聲壓是這些子波迭加的結(jié)果（衍射），卻有指向性。</p><p>　　2.2 超聲波測距的原理及實現(xiàn)

40、</p><p>　　超聲測距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。由于應(yīng)用要求限定，在這里使用脈沖反射式，即利用超聲的反射特性。超聲波測距原理是通過超聲波發(fā)射傳感器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就停止計時。常溫下超聲波在空氣中的傳播速度為 C=340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間 t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(S)，即

41、： </p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　其中，t0就是所謂的渡越時間。 </p><p>　　可以看出主要部分有： </p><p>　　1) 供應(yīng)電能的脈沖發(fā)生器（發(fā)射電路）； </p><p>　　2) 使接收和發(fā)射隔離的開關(guān)部分； </p>&

42、lt;p>　　3) 轉(zhuǎn)換電能為聲能，且將聲能透射到介質(zhì)中的發(fā)射傳感器；</p><p>　　4) 接收反射聲能（回波）和轉(zhuǎn)換聲能為電信號的接收傳感器；</p><p>　　5) 接收放大器，可以使微弱的回聲放大到一定幅度，并使回聲激發(fā)記錄設(shè)備； </p><p>　　6) 記錄/控制設(shè)備，通?？刂瓢l(fā)射到傳感器中的電能，并控制聲能脈沖發(fā)射到記錄回波的時間，存儲所

43、要求的數(shù)據(jù)，并將時間間隔轉(zhuǎn)換成距離。 </p><p>　　在超聲波測量系統(tǒng)中，頻率取得太低，外界的雜音干擾較多；頻率取得太高，在傳播的過程中衰減較大。故在超聲波測量中，常使用 40KHz 的超聲波。目前超聲波測量的距離一般為幾米到幾十米，是一種適合室內(nèi)測量的方式。由于超聲波發(fā)射與接收器件具有固有的頻率特性，具有很高的抗干擾性能。 </p><p>　　距離測量系統(tǒng)常用的頻率范圍為 25K

44、Hz～300KHz 的脈沖壓力波，發(fā)射和接收的傳感器有時共用一個，或者兩個是分開使用的。發(fā)射電路一般由振蕩和功放兩部分組成，負責(zé)向傳感器輸出一個有一定寬度的高壓脈沖串，并由傳感器轉(zhuǎn)換成聲能發(fā)射出去；接收放大器用于放大回聲信號以便記錄，同時為了使它能接收具有一定頻帶寬度的短脈沖信號，接收放大器要有足夠的頻帶寬度；收/發(fā)隔離則使接收裝置避開強大的發(fā)射信號；記錄/控制部分啟動或關(guān)閉發(fā)射電路并記錄發(fā)射的瞬時及接收的瞬時，并將時差換算成距離讀數(shù)并

45、加以顯示或記錄。 </p><p><b>　　第三章 硬件設(shè)計</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　按照系統(tǒng)所需功能，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)可以劃分為三大主要模塊：測距系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及顯示和語音報警系統(tǒng)。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如3.1所示。</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖</

46、p><p>　　其中測距系統(tǒng)有超聲波發(fā)射、接收子系統(tǒng)構(gòu)成；控制部分以AT89C51單片機為核心，其P2.0口輸出10us的觸發(fā)信號制超聲波發(fā)射電路產(chǎn)生40KHz的超聲波，利用外部中斷監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號；顯示報警部分由顯示系統(tǒng)及語音系統(tǒng)構(gòu)成，其中顯示系統(tǒng)采用簡單實用的3位共陽8段數(shù)碼管。</p><p>　　3.2 AT89C51單片機</p><p>　　

47、AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。如圖3.2所示。

48、</p><p>　　圖3.2 AT89C51管腳圖</p><p><b>　　主要特性：</b></p><p>　　與MCS-51 兼容 </p><p>　　4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p>　　壽命：1000寫/擦循環(huán)</p><p>　　數(shù)據(jù)保留時間：

49、10年</p><p>　　全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz</p><p><b>　　三級程序存儲器鎖定</b></p><p>　　128*8位內(nèi)部RAM</p><p><b>　　32可編程I/O線</b></p><p>　　兩個16位定時器/計數(shù)器</p>

50、;<p><b>　　5個中斷源 </b></p><p><b>　　可編程串行通道</b></p><p>　　低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 </p><p><b>　　2）管腳說明：</b></p>&l

51、t;p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸

52、入口，當(dāng)FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個

53、內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗

54、時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：</p><p>

55、　　P3口管腳備選功能：</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入）</p>

56、<p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘

57、工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p>　　3） 振蕩器特性：</p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任

58、何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p><b>　　4） 芯片擦除：</b></p><p>　　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。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。</p><p>　　此外

59、，AT89C51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。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。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。</p><p><b>　　3.3 電源電路</b></p><p>　　本設(shè)計使用汽車尾燈的12V電源

60、為系統(tǒng)供電，但本系統(tǒng)適用電壓為5V，需設(shè)計電源電路將其轉(zhuǎn)化為5V電壓。電源電路如圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3 電源電路圖</p><p>　　三端穩(wěn)壓集成電路7805：用7805三端穩(wěn)壓器組成穩(wěn)壓電源輸出電壓穩(wěn)定，電壓大小為+5V，滿足單片機的工作電源需求，7805所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。</p&

61、gt;<p>　　橋堆2W10：將交流電壓變?yōu)橹绷麟妷?。整流橋堆是由四只整流硅芯片作橋式連接，外用絕緣朔料封裝而成，大功率整流橋在絕緣層外添加鋅金屬殼包封，增強散熱。整流橋品種多：有扁形、圓形、方形、板凳形（分直插與貼片）等，有GPP與O/J結(jié)構(gòu)之分。最大整流電流從0.5A到100A，最高反向峰值電壓從50V到1600V。</p><p><b>　　3.4 時鐘電路</b>&

62、lt;/p><p>　　單片機各種功能部件的運行都是以時鐘控制信號為基準，有條不紊地一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。時鐘電路有兩種設(shè)計有兩種方式，一是內(nèi)部時鐘方式，另一種是外部時鐘方式。我采用的是內(nèi)部時鐘方式，其電路圖如圖3.4所示。</p><p>　　圖3.4 時鐘電路圖</p><p>　　單片機內(nèi)部有一個

63、用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為單片機的XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個引腳外部跨接石英振蕩器Y1和微調(diào)電容C1和C2，構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器。而電容的大小會影響振蕩的頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性，因此對于電容選擇是很關(guān)鍵的，我們這次設(shè)計的時鐘電路采用了所提供的33pF電容可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器電路。</p><p><b>　　3.5 復(fù)位電路&l

64、t;/b></p><p>　　復(fù)位電路是采用手動按鍵電平來實現(xiàn)單片機系統(tǒng)的復(fù)位的。復(fù)位電平是通過RST端經(jīng)電阻與電源Vcc接通而實現(xiàn)的其復(fù)位電路圖如圖3.5所示。</p><p>　　圖3.5 復(fù)位電路圖</p><p>　　常見的復(fù)位電路為上電復(fù)位電路，它能有效的實現(xiàn)上電復(fù)位和手動復(fù)位。復(fù)位信號為高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)24個振蕩周期以上才能完成復(fù)位操

65、作。在復(fù)位電路通電瞬間，由于RC的充電過程，在 RST端出現(xiàn)一定寬度的正脈沖，只要該正脈沖保持一定寬度，就能使單片機自動復(fù)位。</p><p>　　以上的復(fù)位電路在通電時，是通過10uF的電容充電，并在復(fù)位端口和地之間加10k歐電阻從而使復(fù)位端口能夠保持高電平，并有效保持復(fù)位按鍵按下后能夠準確復(fù)位。</p><p>　　3.6 超聲波測距模塊HC-SR04</p><p

66、>　　本系統(tǒng)超聲波測距模塊采用HC-SR04測距模塊。</p><p>　　HC-SR04測距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能，測距精度可達到3mm,模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器和控制電路。</p><p><b>　　基本工作原理：</b></p><p>　　采用IO口TRIG觸發(fā)測距，,加至少10us的高電平信號

67、；</p><p>　　模塊自動發(fā)生8個40KHZ的方波，自動檢測是否有信號返回；</p><p>　　有信號返回，通過IO口ECHO輸出一個高低平，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.</p><p>　　HC-SR04的外型及引腳如圖3.6所示，HC-SR04的性能參數(shù)和引腳定義分別如表3.1和表3.

68、2所示。</p><p>　　圖3.6 HC-SR04超聲波測距模塊外形圖</p><p>　　表3.1 HC-SR04性能參數(shù)</p><p>　　表3.2 HC-SR04引腳定義</p><p>　　HC-SR04的超聲波時序圖如圖3.7所示。</p><p>　　圖3.7 HC-SR04超聲波時序圖</p&

69、gt;<p>　　以上時序圖表明只需要提供一個10us以上的脈沖觸發(fā)信號，該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個40KHZ周期電平檢測回波，一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號，回響信號的脈沖寬度與檢測的距離成正比，由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。</p><p>　　3.7 74HC573芯片</p><p>　　74HC573是高性能硅門CMOS器件，為八進制3態(tài)非

70、反轉(zhuǎn)透明鎖存器。當(dāng)鎖存使能引腳LE為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步），當(dāng)鎖存使能引腳LE變低時，符合建立時間和保存時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。74HC573芯片的引腳圖如圖3.8所示，功能表如表3.3所示。</p><p>　　表3.3 74HC573功能表</p><p>　　圖3.8 74HC573芯片引腳圖</p><p>　　3.8 數(shù)碼管顯

71、示及報警電路設(shè)計</p><p>　　LED是發(fā)光二極管的縮寫。LED數(shù)碼管里面有8只發(fā)光二極管，分別記作a、b、c、d、e、f、g、dp，其中dp為小數(shù)點，每一只發(fā)光二極管都有一根電極引到外部引腳上，而另外一只引腳就連接在一起同樣也引到外部引腳上，記作公共端（COM），其中引腳的排列因不同的廠商而有所不同。</p><p>　　LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼

72、，從而顯示出我們要的數(shù)位。根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 </p><p><b>　　1）靜態(tài)顯示驅(qū)動</b></p><p>　　靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進位解碼器進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O口多，如驅(qū)動5個

73、數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40個I/O口來驅(qū)動，要知道一個51單片機可用的I/O口才32個。故實際應(yīng)用時必須增加解碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 </p><p><b>　　2）動態(tài)顯示驅(qū)動</b></p><p>　　數(shù)碼管動態(tài)顯示界面是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃“a、b、c、d、e、f、

74、g、dp”的同名端連在一起，位選通由各自獨立的I/O線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。透過分時輪流控制各個LED數(shù)碼管的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點亮?xí)r間為1 ms～2 ms，由于人的視

75、覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。</p><p>　　動態(tài)掃描顯示方式在數(shù)碼管應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用得最為廣泛，這也是我在本設(shè)計中的顯示方法。共陽極與共陰極這兩種方法難度差不多，考慮到我自己對于共陽極的編程更熟悉，</p><

76、;p>　　因此在該設(shè)計中我也采用數(shù)碼管共陽極的接法。 </p><p>　　至于語音報警，則采用一個簡單的蜂鳴器，利用單片機產(chǎn)生方波來控制。根據(jù)所測距離的長短來決定該方波的頻率，即蜂鳴器的報警頻率。</p><p>　　語音報警電路和數(shù)碼管顯示電路分別如圖3.9和圖3.10所示。</p><p>　　圖3.9 語音報警電路圖</p><p&

77、gt;　　圖3.10 數(shù)碼管顯示電路圖</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p>　　本系統(tǒng)的主要功能為發(fā)送超聲波、對回波進行檢測、計算測量距離、顯示測量距離、聲光報警等。軟件包括主程序、超聲波發(fā)射子程序、INT0中斷服務(wù)程序、定時器T0溢出中斷程序四個主要模塊組成。</p><p>　　4.1系統(tǒng)主程序的設(shè)計</p><p>

78、;　　主程序?qū)ο到y(tǒng)環(huán)境初始化后，首先置位回波接收標志和由單片機P2.0口輸出一個高電平以啟動超聲波發(fā)射電路，同時啟動定時器T0。然后調(diào)用計算距離子程序，根據(jù)定時器T0記錄的時間計算出待測距離。接著調(diào)用顯示子程序，將測出距離以十進制BCD碼方式送LED顯示，同時也調(diào)用聲音處理程序，控制蜂鳴器的發(fā)聲。最后主程序通過回波信號的接收；若標志位清零，說明接收到回波信號，則主程序返回到起始端重新置位回波接收標志位和在P2.0上發(fā)送高電平，如此往下運

79、行，循環(huán)往復(fù)。 </p><p>　　本設(shè)計中系統(tǒng)的核心技術(shù)在于距離的測量，精確的測距后通過單片機來處理數(shù)據(jù)是比較容易實現(xiàn)的。各種信號都將干擾到測距，其中余波信號的干擾嚴重影響到本設(shè)計中精確的測距。接收回路中的超聲波信號共有兩個波束，第一個波束為余波信號，即超聲波接收探頭在發(fā)射探頭發(fā)射信號后，馬上就接收到了超聲波信號。另一個波束為有效信號，即經(jīng)過被物體表面反射的回波信號。</p><p>

80、　　超聲波在測距時，需要測的是從開始發(fā)射到接收到信號的聲波往返的時間差，需要檢測的有效信號為反射物體反射的回波信號，故要盡量避免檢測到余波信號。所謂余波就是在剛發(fā)射超聲波時直接到達接受探頭的直達波，它是超聲波檢測中存在測量盲區(qū)的主要原因。 </p><p>　　超聲波接收電路收到回波后，比較器動作，發(fā)出有效信號，計算機通過外部中斷引腳感受回波信號的到達時間，中斷發(fā)生后表示已接收到回波信號，此時停止計時，并讀取計數(shù)

81、器中的數(shù)值，此數(shù)值即為需要測量的時間差的數(shù)據(jù)。由于常溫下超聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s，所以發(fā)射點距障礙物之間的距離為： </p><p><b>　　（4-1）</b></p><p>　　由于單片機內(nèi)部定時器的計時實際上是對機器周期T機的計數(shù)，設(shè)計中時鐘頻率取12MHz，設(shè)計數(shù)值N，則 </p><p><b>　?。?

82、-2） </b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　或 （4-5）</p><p>　　程序中對測距數(shù)據(jù)的處理方法是：距離按式（4-5）進行計算

83、，其中，Ｎ為計數(shù)器的值，此時聲速取為340m/s。綜上所述，可得到系統(tǒng)主程序流程圖如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　在系統(tǒng)初始化的過程中，主要是設(shè)定定時器0的工作方式，同時還要打開總中斷等。當(dāng)P2.0發(fā)出一個時長為10us的高電平，便可啟動超聲波發(fā)生器產(chǎn)生40KHZ超聲波，同時打開定時器進行及時。當(dāng)超聲波接收到回波信號后，會產(chǎn)生一個低電平

84、給INT0，之后進入中斷處理程序。在主程序中又會恢復(fù)定時器的初值等，依次進行循環(huán)。部分源程序見附錄B。</p><p>　　4.2中斷處理程序的設(shè)計</p><p>　　圖4.2 中斷處理程序流程圖</p><p>　　T0中斷服務(wù)程序負責(zé)計算車尾距障礙物的距離，其程序流程圖如圖4.2所示。通過前面的超聲波接收電路，若接收到回波信號，則測距模塊HC-SR04的ECH

85、O腳會產(chǎn)生低電平至單片機的INT0引腳，引起中斷，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入中斷處理程序。進入中斷后，立即關(guān)定時器T0和外部中斷0，讀取時間值，并給回波接收標志位清零，說明成功接收回波信號。</p><p>　　在中斷處理程序中，主要是進行距離的計算。首先是從定時器0里得到超聲波傳播的時間，再運用公式計算得出障礙物距離車尾的距離，之后將根據(jù)距離值對其他模塊進行處理。部分源程序見附錄B。</p><p>　　

86、4.3測距模塊的設(shè)計</p><p>　　在公式中，顯然知，要得到距離的具體值，只需得到從發(fā)送超聲波到接收到超聲波這個過程中定時器0的計數(shù)次數(shù)。 </p><p>　　因此在主程序發(fā)送了信號給超聲波發(fā)生器后，就要打開總中斷和定時器0。當(dāng)接收到信號時，會產(chǎn)生一個低電平給INT0。在檢測到該信號后，就停止定時器的計時，提取定時器的計數(shù)次數(shù)，就可以得到以cm為單位的距離值。部分源程序見附錄B。

87、</p><p>　　4.4顯示及報警模塊的設(shè)計</p><p>　　在該設(shè)計中，我采用三位8段數(shù)碼管來顯示距離。在該設(shè)計中，數(shù)碼管采用共陽極連接，同時與P1口連接進行段掃描。由于這個距離值的實時性，因此，這個顯示過程是在外部中斷0發(fā)生后進行。</p><p>　　另一方面，根據(jù)計算結(jié)果的大小，控制蜂鳴器的鳴叫頻率。當(dāng)距離小于1.5m時，蜂鳴器發(fā)出頻率為1Hz的鳴叫

88、聲；當(dāng)距離小于1.1m時，蜂鳴器發(fā)出頻率為2Hz的鳴叫聲；當(dāng)距離小于0.7m時，蜂鳴器發(fā)出頻率為5Hz的鳴叫聲；當(dāng)距離小于0.3m時，蜂鳴器連續(xù)發(fā)出鳴叫聲。這個控制過程可通過單片機產(chǎn)生一個方波來實現(xiàn)。在該設(shè)計中，我采用單片機P2.3引腳來產(chǎn)生一個不同頻率的方波來控制蜂鳴器不同間歇的鳴叫聲。顯示及報警程序流程圖如圖4.3所示。部分源程序見附錄B。</p><p>　　圖4.3 顯示及報警程序流程圖</p>

89、;<p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　按照任務(wù)書要求，在查閱了一定的參考資料后，通過幾番努力，本人完成了 “基于單片機的超聲波測距倒車雷達系統(tǒng)設(shè)計”，此小型模擬系統(tǒng)基本達到了預(yù)期的目標，實現(xiàn)了既定的功能。系統(tǒng)采用了新型單片機AT89C51 ，充分利用了其豐富的片上資源使得系統(tǒng)功能豐富，使用的外圍芯片減少，提高了系統(tǒng)可靠性。</p><p

90、>　　不過目前市場上大多數(shù)倒車雷達都或多或少存在誤報警和不報警的情況，也就是倒車雷達的穩(wěn)定性問題，這是倒車雷達關(guān)鍵的性能，探測雷達所用的超聲波技術(shù)是一種模擬技術(shù)。另外，目前倒車雷達報警后，是采取司機制動的方法，而非自動剎車，也是怕誤報警后的自動剎車帶來負面影響，因此下一步的研究應(yīng)放在怎樣通過收集不同的探測信號建立信息庫，來正確判斷雷達所探測到的不同情況，以做出盡可能正確的反應(yīng)，最大限度避免誤報警的負面影響。</p>

91、<p>　　本文提出的倒車雷達設(shè)計方案硬件電路簡單，具有性能好、成本低的優(yōu)點，應(yīng)該具有推廣應(yīng)用的價值。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 沈紅衛(wèi).單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例與分析[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2001（7）：298

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95、　[11] 高鵬，安濤，寇懷成.電路設(shè)計與制版一 PROTEL99入門與提高[M].北京: 人民郵電出版社，2000，1-305</p><p>　　[12] 趙晶.電路設(shè)計與制版— PROTEL99高級應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社，2000，1-405</p><p>　　[13] 賈興泉.連續(xù)波雷達數(shù)據(jù)處理[M].北京:國防工業(yè)出版社，2005，1-223</p>&

96、lt;p>　　[14] 黃培康，殷紅成，許小劍.雷達目標特性[M].北京:電子工業(yè)出版社，2005，1-338</p><p>　　[15] 張謙琳.超聲波檢測原理和方法[M].北京：中國科技大學(xué)出版社，1993.10</p><p>　　[16] 沈小豐. 電子技術(shù)實踐基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社，2005.09，130—141</p><p><b&g

97、t;　　附 錄</b></p><p>　　附錄A：系統(tǒng)總電路圖</p><p>　　附錄B：部分源程序 </p><p>　　#include <reg52.H>//器件配置文件</p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#defin

98、e uchar unsigned char </p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　void delay(uint z) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　uint x,y; </p><p>　　for(x=z

99、;x>0;x--); </p><p>　　for(y=110;y>0;y--); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*延時程序*/ </b></p><p>　　void delay_20us() </p><p><

100、b>　　{ </b></p><p><b>　　uchar a; </b></p><p>　　for(a=0;a<100;a++); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*20us的延時程序*/ </p><p>　　u

101、nsigned int time=0;</p><p>　　unsigned int timer=0;</p><p>　　unsigned char posit=0;</p><p>　　unsigned long S=0;</p><p>　　bit flag =0;</p><p>　　unsign

102、ed char const discode[] ={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0X40/*-*/};</p><p>　　unsigned char disbuff[3] ={ 0,0,0,};</p><p>　　unsigned int num=0;</p><p>　　uint co

103、unt=0;</p><p>　　sbit FM=P2^3;</p><p>　　sbit TX=P2^0; </p><p>　　sbit RX=P2^1;</p><p>　　sbit DULA=P2^6;</p><p>　　sbit WELA=P2^7;</p>&

104、lt;p>　　/********************************************************/</p><p>　　void InitTimer0(void) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TH1 = 0x3C; </p><p>　　TL1 =

105、 0xB0; /*裝入定時初值*/ </p><p>　　EA = 1; /*打開總中斷*/ </p><p>　　ET1 = 1; /*打開T1中斷*/ </p><p>　　TR1 = 1; /*啟動T1計數(shù)*/ </p><p><b>　　} </b></p><p>　　/*******

106、*************************************************/</p><p>　　void display(void) //掃描數(shù)碼管</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　DULA=1;</b></p><p>　　P1

107、=(discode[disbuff[0]])&0x7f;</p><p><b>　　DULA=0;</b></p><p><b>　　WELA=1;</b></p><p><b>　　P1=0x04;</b></p><p><b>　　WELA=0;&

108、lt;/b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　DULA=1;</b></p><p>　　P1=(discode[disbuff[1]])&0x7f;</p><p><b>　　DULA=0;</b></

109、p><p><b>　　WELA=1;</b></p><p><b>　　P1=0x02;</b></p><p><b>　　WELA=0;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b

110、>　　DULA=1;</b></p><p>　　P1=(discode[disbuff[2]])&0x7f;</p><p><b>　　DULA=0;</b></p><p><b>　　WELA=1;</b></p><p><b>　　P1=0x01;&l

111、t;/b></p><p><b>　　WELA=0;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*********************************************

112、***********/</p><p>　　void Conut(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　time=TH0*256+TL0;</p><p><b>　　TH0=0;</b></p><p><b>　　TL0=0;

113、</b></p><p>　　S=(time*1.7)/100; /*算出來是CM*/</p><p>　　if(S <150&& S >=110) num=10; /*當(dāng)距離小于150cm時，發(fā)出頻率為1Hz的聲音*/ </p><p>　　if(S <110&& S >=70) n

114、um=5; /*當(dāng)距離小于110cm時，發(fā)出頻率為2Hz的聲音*/ </p><p>　　if(S <70&& S >=30) num=2; /*當(dāng)距離小于70cm時，發(fā)出頻率為5Hz的聲音*/ </p><p>　　if(S <30) num=0; /*當(dāng)距離小于30cm時，蜂鳴器連續(xù)發(fā)出聲音*/ </p><p>　

115、　if((S>=400)||flag==1) /*超出測量范圍顯示“-”*/</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>　　disbuff[0]=10; //顯示“-”</p><p>　　disbuff[1]=