《单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计方案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机在汽车倒车测距仪中的应用设计方案.pdf（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目录第一章绪论 11.1 研究背景及意义11.2 国内外研究现状11.3 研究内容及论文构成2第二章系统总体设计32.1 方案设计与论证32.1.1 控制器的选择32.1.2 测距传感器选择32.1.3 显示子系统设计42.1.4 声音报警设计42.2 系统总体结构4第三章系统硬件设计53.1 单片机控制电路设计53.2 超声波发射及接收电路设计63.2.1 超声波发射电路的设计63.2.2 超声波接收器73.3 LED 显示及报警电路设计83.4 本章小节10第四章系统软件设计114.1 主程序的设计114.2 中断处理程序124.3 测距模块设计134.4 显示及报警模块设计14第五章结论
2、及展望15参考文献 161/17 第一章绪论1.1 研究背景及意义随着现代生活节奏的加快，交通事故发生的频率也在增加，汽车倒车提示系统也就应运而生。经过调查，绝大部分非职业汽车驾驶员都希望有一种能发现汽车尾部障碍物的“后视眼”。因此我们需设计一种经济实惠的汽车倒车测距仪，以解决驾驶员的“后顾之忧”。一个由单片机控制的汽车倒车测距仪就能满足这种需求。该测距仪将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合，能测量并显示车辆后部障碍物离车辆的距离，同时用间歇“嘟嘟”声发出警报，“嘟嘟”声间隙随障碍物距离缩小而缩短，驾驶员不但可以直接观察到显示的距离，还可以凭听觉判断车后障碍物
3、离车辆的远近，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并可以帮助驾驶员扫除视野死角和视线模糊的缺陷，提高驾驶的安全性。1.2 国内外研究现状汽车倒车测距仪应该包含有总控制器、测距传感器、语音提示及图像显示部件等。各部件有机地结合起来，实现测距及提示功能。轰鸣器提示是倒车测距仪系统的真正开始。蜂鸣声越急，表示车辆离障碍物越近。虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。之后液晶荧屏显示的出现是一个质的飞跃，特别是荧屏显示开始出现动态显示系统。不用挂倒挡，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离。动态显示，色彩清晰漂亮，外表美观，可以直接
4、粘贴在仪表盘上，安装很方便。不过液晶显示器外观虽精巧，但灵敏度较高，抗干扰能力不强，所以误报也较多。现在比较先进的倒车测距仪应该算是魔幻镜倒车测距仪了，它结合了前几代产品的优点，采用了最新仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知2M 以内的障碍物，并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。魔幻镜倒车雷达把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起，并设计了语音功能。因为其外形就是一块倒车镜，所以可以不占用车内空间，直接安装在车内倒视镜的位置。而且它颜色款式多样，可以按照个人需求和车内装饰选配。近年来由于电子技术的飞跃发展，使得相关技术日新月异，
5、尤其是汽车电子产业的迅速发展，使得高度信息化、电子化的车辆研制有了基础。目前主流的汽车倒车测距仪都是以单片机为核心的智能测距传感系统。这种测距仪能够连续测距和显示障碍物距离，并采用间歇不同的鸣叫声进行报警和提示距离，以尽量不占用驾驶员的视觉。此外，汽车电子系统网络化发展还要求作为驾驶辅助系统子系统的测距仪具有通信功能，能够把数据发送到汽车总线上去。此外，从成品来讲，目前的汽车倒车测距仪主要是以数码管或者液晶屏的精确显示和精确的语音播报为主。这个时期主要是采用以单片机为核心的智能测距传感系统，能够使文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H
6、1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3
7、ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H
8、1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3
9、ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H
10、1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3
11、ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H
12、1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M92/17 得汽车驾驶辅助系统更加简便易用，而且达到了汽车电子系统网络化的发展需求。1.3 研究内容及论文构成本文设计的汽车倒车测距仪要能够连续测距，经过单片机综合处理后，采用间歇不同的鸣叫声进行语音报警和显示距离。它包括了超声波测距部件、控制单元89S51、语音模块和显示部件等。论文构成主要由以下部分组成：第1章包括研究背景、意义以及相关技术在国内外的研究现状。第2章为系统总体方案设计。首先介绍汽车倒车测距仪的设计要求，详细介绍测距系统传感器的选择、显示
13、报警系统的方案设计，然后提出本系统总的方案设计。为其后的硬件设计奠定了基础。第3章为系统硬件设计。首先分析超声波传感器的工作原理，然后具体讨论测距模块中的超声波发射电路和超声波接收电路以及测距模式电路的硬件设计。最后介绍了系统显示报警模块电路的设计。第4章为系统软件设计。在软件设计中采用模块化设计思想，分别对系统的主程序模块、测距模块、中断检测模块、语音模块和显示模块的程序进行了软件设计。第 5 章为总结与展望。对全文进行总结，指出不足之处，对倒车雷达预警系统的发展前景进行展望。文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 H
14、T4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7
15、M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 H
16、T4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7
17、M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 H
18、T4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7
19、M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 H
20、T4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M93/17 第二章系统总体设计2.1 方案设计与论证本设计实现汽车倒车防撞报警，为了实现这功能，需要多方面的内容相结合，主要需要解决的有核心控制芯片、距离测量、距离显示等等。从技术手段来看，本设计中最主要的是距离测量，其他都是围绕着距离测量展开，距离测量最主要的设备当属传感器，选择了好的传感器再经由合适的核心芯片处理即能达到所需精度，下面就对控制器、传感器、显示方案以及语音提示方案的选择做以下论述。2.1.1 控制器的选择51系统单片机具有功能强、抗干扰能力强、软硬件资源都
21、比较丰富等特点，其外围接口电路简单，具有很高的性价比，成本低，而且它经过多年的发展，技术也相当成熟。它与工业标准 MCS-51 的指令和引脚兼容，因而是一种功能强大的微控制器，它对很多嵌入式控制应用提供了一个高度灵活有效的解决方案。总而主之，89S51有设计简单，体积小，安装简易，成本低等特点，此外考虑到我自己对于单片机的掌握程度，我选择89S51作为系统控制器。2.1.2 测距传感器选择关于测距传感器，现在主要有以下几种：1）红外传感器。其原理是传感器的红外发光管发出红外光，光敏接收管接收前方物体反射光，接收管接收的光强随反射物体的距离变化，据此判断前方是否有障碍物并根据接收信号强弱判断物体
22、的距离。2）激光传感器。它是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点，以实现高精度的计量和检测，如测量长度、距离、速度、角度等。激光测距在技术途径上可分为脉冲式激光测距和连续波相位式激光测距。脉冲式激光测距原理与雷达测距相似，测距仪向目标发射激光信号，碰到目标就要被反射回来，由于光的传播速度是已知的，所以只要记录下光信号的往返时间，用光速30万千 M/秒）乘以往返时间的二分之一，就是所要测量的距离。、控制器和显示器、蜂鸣器等部分组成。倒车测距仪采用超声波测距方法，在控制器的控制下由传感器发射超声波信号，当遇到障碍时，产生回波信号，传感器接收到回波信号后经控制器进行数据处理，判断出障碍物的位置
23、，由显示器显示距离并发出警示信号，从而达到安全泊车的目地。3.1 单片机控制电路设计本设计采用 AT89S51 作为系统控制器。它是美国ATMEL 公司生产的低功耗、高性能CMOS 8位单片机，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash 程序存储器既可在线编程，也可用传统方法进行编程。AT89S51 提供以下标准功能：4k字节 Flash 闪速存储器，128字节内部 RAM，32个I/O 口线，看门狗，2个数据指针，2个 16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，单片机振荡器及时钟电路。同时 AT89S51可降
24、至 0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。单片机最小系统是指能让单片机工作的最简单的电路，包括电源电路、振荡电路、复位电路，如图 3.1 文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1
25、C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2
26、H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1
27、C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2
28、H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1
29、C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2
30、H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M96/17 图3.1 单片机最
31、小系统对于其 P0口，这组引脚共有8条，P0.7为最高位，P0.0为最低位。这8条引脚共有两种不同的功能，分别使用于两种不同情况。第一种情况是8051不带片外存储器，P0口可以作为通用 I/O 口使用，P0.7P0.0 用于传送 CPU 的输入/输出数据。这时，输出数据可以得到锁存，不需外接专用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。第二种情况是 8051带片外存储器，P0.7P0.0 在CPU 访问片外存储器时先是用于传送片存储器的低8位地址，然后传送CPU 对片外存储器的读写数据。与此类似，P1.7P1.0 口作为 I/O 口使用时，P1.7P1.0 的功能和 P0口的第一功
32、能相同，也用于传送用户的输入/输出数据。同理，P2口也有相似的功能。89S51有INT0和INT1两条外部中断请求输入线，用于输入两个外部中断的中断请求信号，并允许外部中断源以低电平或负边沿两种中断触发方式输入中断请求信号。89S51究竟工作于哪种工作中断触发方式，可由用户通过对定时器控制寄存器TCON 中IT0 和IT1 位状态的设定来选取。89S51在每个机器周期的S5P2时对 INT0/INT1 线上的中断请求信号进行一次检测，检测方式和中断触发方式的选取有关。若89S51设定为电平触发方式IT0=0或IT1=0），则 CPU 检测到 INT0/INT1 上低电平时就可认定其中断请求有效
33、；若设定为边沿触发方式。由于常温下超声波在空气中的传播速度约为340m/s，所以发射点距障碍物之间的距离为：S=340 t/2=170t(1 由于单片机内部定时器的计时实际上是对机器周期T机的计数，设计中时钟频率fosc取12MHz，设计数值 N，则T机 12/fosc=1s，t=NT 机 N10-6(s S170 NT机 170 N/106(m 或 S=17 N/103=0.017 N(cm(2 程序中按式 2）计算距离。文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:C
34、R7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8
35、V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:C
36、R7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8
37、V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:C
38、R7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8
39、V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:C
40、R7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M97/17 3.2.1 超声波发射电路的设计超声波发射电路由超声波换能器或称超声波探头）和超声波发生器两部分，电路如图3.2所示。系统中，超声波换能器的型号是CSB40T，它将超声波发生器提供的电信号转换为机械振动并发射出去。NE555D 为8脚时基集成芯片。其时基电路封装形式有两种：一是dip 双列直插 8脚封装，另一种是 sop-8 小型 。超声波发生器实质上是一个由555 电路组成的多谐振荡器，由于在脚7 与 6，8 脚间跨接了电阻电容，因此其振荡频率可按公式f 1.44/(R2+2 R3 C1 来计算，通过R3调节信号频
41、率，使之与换能器的40KHz固有频率一致。本电路中，C1其数值为3300pF，R2数值为 1k。按公式计算，其最低频率为39.7KHz，最高频率为436KHz。由超声波振荡器产生的超声波电脉冲，通过压电型超声换能器相当于一只扬声器）将电脉冲转换为机械波向外界发射。当接通电源后，换挡脉冲振荡器不停地发出换挡脉冲，因此只要不断开电源，电路就不停地自动循环工作下去。图3.2 超声波发生器工作时，单片机通过P1.0 口向超声波发生电路发出复位信号，超声波发生电路产生40KHz 的调制脉冲，经换能器转换为超声波信号向前方空间发射。3.2.2 超声波接收器由于超声波在空气中传播，其能量会随传输距离的增大而
42、减小，从远距离障碍物反射文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7
43、H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3
44、 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7
45、H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3
46、 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7
47、H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3
48、 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M9文档编码:CR7H1X1J1C3 HT4S2D1M8V3 ZH1B2H8N7M98/17 的回波信号一般比较弱，所以在设计超声波接收电路时，要有较大的放大倍数；为减小环境噪声对回波信号的影响，也要考虑选用滤波特性较好的电路，使回波易于检测。超声波接收电路使用集成电路CX20186A，可用完成信号的放大、限幅、带通滤波、峰值检波和波形整形等功能。其中的前置放大器具有自动增益控制功能，可以保证在超声波传感器接收较远反
49、射信号输出微弱电压时，放大器有较高的增益，在近距离输入信号强时放大器不会过载；其带通滤波器中心频率可由芯片5 脚的外接电阻调节，不需要外拉电感，可避免外磁场对电路的干扰，可靠性较高。CX20186A 接收超声波有很高的灵敏度和抗干扰能力，可以满足接收电路的要求。同时，使用集成电路也可以减少电路之间的相互干扰，减小电噪声。图3.3 超声波接收器工作时，换能器CSB40R 将所接收到的微弱声波振动信号转化成为电信号，送给CX20186A 的输入端 1，当 CX20186A 接收到信号时，7脚就会输出一个低电平，可用于单片机的中断信号源。当单片机接收到中断信号时，说明检测到了反射回来的超声波。单片机
50、就进入中断处理程序，开始进行距离计算，分析计算结果后控制LED 和蜂鸣器的工作。3.3 LED 显示及报警电路设计LED 是发光二极管的缩写。LED 数码管里面有8只发光二极管，分别记作a、b、c、d、e、f、g、dp，其中 dp为小数点，每一只发光二极管都有一根电极引到外部引脚上，而另外一只引脚就连接在一起同样也引到外部引脚上，记作公共端COM），如图 3.4 所示，而图3.5 为实物图，其中引脚的排列因不同的厂商而有所不同。市面上常用的LED数码管有两种，分为共阳极与共阴极。共阳极：当数码管里面的发光二极的阳极接在一起作为公共引脚，在正常使用时此引脚接电源正极。当发光二极管的文档编码:CR