汽車倒車提示及測速器畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)） </p><p>　　題目 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 </p><p>　　提交日期： 200 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄2</b></p><p><b>　　摘要4</b></p><p

3、><b>　　引言5</b></p><p>　　第一章 緒論6</p><p>　　1、研究背景及意義6</p><p>　　2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀6</p><p>　　3、本文研究內(nèi)容7</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)8</p><p>

4、;　　1、方案設(shè)計(jì)與論證8</p><p>　　1.1控制器的選擇8</p><p>　　1.2顯示子系統(tǒng)設(shè)計(jì)8</p><p>　　1.3聲音報(bào)警設(shè)計(jì)8</p><p>　　2、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)8</p><p><b>　　3、本章小結(jié)9</b></p><p>

5、;　　第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)10</p><p>　　1、單片機(jī)AT89S5210</p><p>　　1.1 89S52引腳介紹10</p><p>　　1.2 89S52的主要特性10</p><p>　　2、超聲波發(fā)射電路11</p><p>　　3、超聲波接收電路11</p><

6、;p>　　3.1 紅外遙控接收器11</p><p>　　3.2 工作過程12</p><p><b>　　4、顯示電路12</b></p><p><b>　　5、電源電路13</b></p><p><b>　　6、本章小結(jié)14</b></p>

7、<p>　　第四章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)15</p><p>　　1、超聲波測距測速器的軟件規(guī)劃15</p><p>　　2、初始化子程序16</p><p>　　3、超聲波發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)17</p><p>　　4、超聲波接收模塊的設(shè)計(jì)19</p><p>　　5、距離計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)20</

8、p><p>　　6、顯示模塊的設(shè)計(jì)20</p><p><b>　　7、本章小結(jié)22</b></p><p>　　第五章 結(jié)論23</p><p><b>　　1、論文總結(jié)23</b></p><p><b>　　2、感想23</b><

9、/p><p><b>　　致謝25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　社會(huì)時(shí)代的快速發(fā)展，汽車在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓街匾S著汽車的日益普及，由于碰撞而引發(fā)的事故也越來越多，其中倒車碰撞、超速

10、碰撞占碰撞事故的大部分。為提高汽車倒車的安全性和盡量防止超速等問題、提高安全性，本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的汽車倒車提示及測速器系統(tǒng)。</p><p>　　該系統(tǒng)是以AT89SC52單片機(jī)為控制核心，利用時(shí)間差檢測法進(jìn)行測距、測速的，從而實(shí)現(xiàn)汽車安全行駛與泊車的目的。本文在介紹超聲波測距、測速系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，分析了基于超聲波測距、測速的汽車倒車報(bào)警系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實(shí)現(xiàn)。硬件部分主要

11、由超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、LED顯示電路、蜂鳴器報(bào)警電路等。軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)思想，整個(gè)程序的編寫分主程序、顯示子程序、蜂鳴器報(bào)警程序等模塊。本文還對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析，說明誤差產(chǎn)生的原因及解決辦法。</p><p>　　本設(shè)計(jì)通過對(duì)各模塊的硬件和軟件的設(shè)計(jì)，基本能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足汽車倒車、測速的安全指標(biāo)。</p><p>　　關(guān)鍵字：AT89SC52單片機(jī)，超聲波測速，測

12、距，LED</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　超聲波測距儀，可以應(yīng)用在汽車倒車及測速、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控，也可以用于如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0.10-5.00m，測量精度1cm,測量時(shí)與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。由于超聲波指示性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而

13、超聲波經(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(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在很多領(lǐng)域的研制上也到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　此設(shè)計(jì)主要對(duì)利用超聲波測距、測速儀來對(duì)汽車倒車提示及測速器應(yīng)用的介紹，能測量并顯示車輛后部距障礙物的距離，并能發(fā)出“嘟嘟”聲報(bào)警。該儀器由單片機(jī)計(jì)算機(jī)控制電路、超聲波接收電路、超聲

14、波發(fā)射電路、報(bào)警電路、數(shù)字顯示電路及殼體構(gòu)成。</p><p>　　隨著汽車的日益普及，停車場變的越來越擁擠。這些車輛與其他車輛非常接近，在停車場穿行、掉頭或倒車時(shí)碰撞和拖掛的事故經(jīng)常發(fā)生。本設(shè)計(jì)正是通過這一狀況提出了基于單片機(jī)控制的汽車倒車報(bào)警器的設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)針對(duì)超聲波 測量距離，通過發(fā)射和接收到超聲波的時(shí)間間隔來算出同一時(shí)間的車尾距離障礙物的距離，本文介紹了超聲波接收電路、超聲波發(fā)射電路、顯示電路的硬件設(shè)

15、計(jì)和整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1、研究背景及意義</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，交通事故發(fā)生的頻率也在增加，汽車倒車提示及測速系統(tǒng)也就應(yīng)用而出。經(jīng)過調(diào)查，絕大多數(shù)駕駛員都希望有一種能發(fā)現(xiàn)汽車尾部障礙物的“后視眼”。因此我們需

16、要設(shè)計(jì)一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的汽車倒車提示及測速器。已解決駕駛員的“后顧之憂”。</p><p>　　一個(gè)由單片機(jī)控制的汽車倒車提示及測速器就能滿足這種需求。該儀器將單片機(jī)的實(shí)時(shí)控制及數(shù)據(jù)處理功能、超聲波的測距技術(shù)、傳感器技術(shù)相結(jié)合，能測量并顯示車輛后部障礙物離車輛的距離，方便了駕駛員在泊車和啟動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引麻煩，并幫助駕駛員掃除視野死角和視線模糊的缺陷，提高了駕駛的安全性。</p><p

17、><b>　　2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　汽車倒車提示及測速器應(yīng)該包含有總控制器、測距測速傳感器、語音提示及圖像顯示部件等。各部件有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)測距、測速及提示功能。</p><p>　　蜂鳴器提示才是倒車測距、測速儀系統(tǒng)的真正的開始。蜂鳴器越急，表示車輛距障礙物越近。雖然司機(jī)知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對(duì)駕駛員幫助不大。

18、之后液晶熒屏顯示的出現(xiàn)是一個(gè)質(zhì)的飛躍，特別是熒屏顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)，不用掛倒檔，只要發(fā)動(dòng)汽車，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案及車輛周圍障礙物的距離。動(dòng)態(tài)顯示，色彩清晰漂亮，外表美觀，可以直接粘貼在儀表盤上，安裝很方便。不過液晶顯示器外觀雖精巧，但靈敏度較高，抗干擾能力不強(qiáng)，所以誤報(bào)也較多。</p><p>　　現(xiàn)在比較先進(jìn)的倒車測距測速儀應(yīng)該算是魔幻鏡倒車測速儀了，它結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用了最新仿生超聲雷達(dá)

19、技術(shù)，配以高速電腦控制，可以全天侯準(zhǔn)確地測知2米以內(nèi)的障礙物，并以不同的等級(jí)的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、免提電話、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起，并設(shè)計(jì)了語音功能。因?yàn)槠渫庑尉褪且粔K倒車鏡，所以可以不占用車內(nèi)空間，直接安裝在車內(nèi)倒視鏡的位置。而且它顏色款式多樣，可以按照個(gè)人需求和車內(nèi)裝飾選配。</p><p>　　近年來由于電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，使得相關(guān)技術(shù)日

20、新月異，尤其是汽車電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，使得高度信息化、電子化的車輛研制有了基礎(chǔ)。目前主流的汽車倒車測距測速儀都是以單片機(jī)為核心的智能測距測速傳感系統(tǒng)。這種測距測速儀能夠連續(xù)測距測速和顯示障礙物距離，并采用間歇不同的鳴叫聲進(jìn)行報(bào)警和提示距離，以盡量不占用駕駛員的視覺。此外，汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展還要求作為駕駛輔助系統(tǒng)子系統(tǒng)的測距測速儀具有通信功能，能夠把數(shù)據(jù)發(fā)送到汽車總線上去。</p><p>　　此外，從成品來講

21、，目前的汽車倒車測距測速儀主要是以數(shù)碼管或者液晶屏的精確顯示和精確地語音播報(bào)為主。這個(gè)時(shí)期主要是采用以單片機(jī)為核心的智能測距測速傳感系統(tǒng)，能夠使得汽車駕駛輔助系統(tǒng)更加簡便實(shí)用、易用，而且達(dá)到了汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需求。使得它成為駕駛員們不可或缺的必需品，讓汽車駕駛更安全。</p><p><b>　　3、本文研究內(nèi)容</b></p><p>　　本文設(shè)計(jì)的汽車倒車

22、提示及測速器要能夠連續(xù)測距，經(jīng)過單片機(jī)綜合處理后，采用間歇不同的鳴叫聲進(jìn)行語音報(bào)警和顯示距離，它包括了超聲波測距部件、控制單元AT89SC52、語音模塊和顯示部件等。</p><p>　　論文構(gòu)成主要由以下部分組成：</p><p>　　第1章包括研究背景、意義及相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。</p><p>　　第2章為系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。首先介紹汽車倒車提示及測速器

23、的設(shè)計(jì)要求，詳細(xì)介紹測距測速系統(tǒng)傳感器的選擇、顯示報(bào)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，然后提出本系統(tǒng)總的方案設(shè)計(jì)。為其后的硬件設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　第3章為系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。首系分析超聲波傳感器的工作原理。然后具體討論測距模塊中的超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路以及測距模式電路的硬件設(shè)計(jì)。最后介紹了系統(tǒng)顯示報(bào)警模塊電路的設(shè)計(jì)。</p><p>　　第4章為系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)

24、思想，分別對(duì)系統(tǒng)的主程序模塊、測距模塊、中斷檢測模塊、語音模塊和顯示模塊的程序進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第5章為論文結(jié)論。</b></p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、方案設(shè)計(jì)與論證</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)汽車倒車防撞報(bào)警

25、、超速報(bào)警，為了實(shí)現(xiàn)這功能，需要多方面的內(nèi)容相結(jié)合，主要需要解決的有核心控制芯片、距離測量、距離顯示等等。從技術(shù)手段來看，本設(shè)計(jì)能夠最主要的是距離測量，其他都圍繞著距離測量展開，距離測量最主要的設(shè)備當(dāng)屬傳感器，選擇了好的傳感器再經(jīng)由合適的核心芯片處理即能達(dá)到所需精度，下面就對(duì)控制器、傳感器、顯示方案以及語音提示方案的選擇做以下論述。</p><p><b>　　1.1控制器的選擇</b>&l

26、t;/p><p>　　51系列單片機(jī)具有功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、軟硬件資源都比較豐富等特點(diǎn)，其外圍接口電路簡單，具有很高的性價(jià)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。它與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51的指令和引腳兼容，因而是一種功能強(qiáng)大的微控制器，它對(duì)很多嵌入式控制應(yīng)用提供了一個(gè)高度靈活有效的解決方案。</p><p>　　總而言之，AT89SC52有設(shè)計(jì)簡單、體積小、安裝簡易、成本低等特點(diǎn)，此

27、外考慮到我自己對(duì)于單片機(jī)的掌握程度，我選擇了AT89SC52作為系統(tǒng)控制器。</p><p>　　1.2顯示子系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　顯示器是一個(gè)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(jì)簡單，易于安裝，成本只要幾元，但給出的只是一個(gè)簡單的開關(guān)信息，而復(fù)雜的較完整的顯示器應(yīng)

28、該是CRT顯示器或者屏幕較大的LCD液晶屏，。從能夠?qū)崿F(xiàn)顯示功能以及個(gè)人設(shè)計(jì)簡單方便方面考慮，本設(shè)計(jì)中采用LED實(shí)現(xiàn)顯示功能。</p><p><b>　　1.3聲音報(bào)警設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于在該設(shè)計(jì)中只涉及到簡單的報(bào)警聲音，可以直接用單片機(jī)的某一引腳產(chǎn)生方波控制。我采用簡單的蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)該功能。</p><p><b&g

29、t;　　2、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　按照系統(tǒng)所需功能，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)可以劃分為四大主要模塊：測距系統(tǒng)、測速系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及顯示和語音報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如2.1所示。</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　其中測距、測速系統(tǒng)有超聲波發(fā)射、接收系統(tǒng)構(gòu)成；控制部分以AT89S51單片機(jī)為核心，其P1.0口

30、輸出低電平控制超聲波發(fā)射電路產(chǎn)生40KHz的超聲波，利用外部中斷檢測超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)；顯示報(bào)警部分是由顯示系統(tǒng)構(gòu)成，其中顯示系統(tǒng)采用簡單實(shí)用的8段LED數(shù)碼管。</p><p><b>　　3、本章小結(jié)</b></p><p>　　本章從整體上介紹了超聲波的構(gòu)成和組成，由控制器、測距傳感器、顯示系統(tǒng)和聲音報(bào)警。 控制部分以AT89SC51單片機(jī)為核心，其P

31、1.0口輸出低電平控制超聲波發(fā)射電路產(chǎn)生40KHz的超聲波，利用外部中斷檢測超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)；測距系統(tǒng)有超聲波發(fā)射、接收系統(tǒng)構(gòu)成；顯示報(bào)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)采用簡單的8段LED數(shù)碼管。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　汽車倒車提示及測速器由超聲波傳感器、控制器和顯示器、蜂鳴器等部分組成。汽車倒車提示及測速器采用超聲波測距

32、方法，在控制器的控制下由傳感器發(fā)射超聲波信號(hào)，當(dāng)遇到障礙時(shí)，產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷出障礙物的位置，有顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號(hào)，從而達(dá)到安全泊車的目的、</p><p>　　1、單片機(jī)AT89S52</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用AT89S52作為系統(tǒng)控制器。它提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：</p><p>　　圖3-1 AT89S52

33、</p><p>　　1.1 89S52引腳介紹</p><p>　　（1）輸入/輸出引腳（I/O口線）</p><p>　　P0.0 ~ P0.7：P0口8位雙向I/O口，占39~32引腳；</p><p>　　P1.0 ~ P1.7：P1口8位準(zhǔn)雙向I/O口，占1~8引腳；</p><p>　　P2.0 ~ P2.

34、7：P2口8位準(zhǔn)雙向I/O口，占21~28引腳；</p><p>　　P3.0 ~ P3.7：P3口8位準(zhǔn)雙向I/O口，占10~17引腳；</p><p><b>　?。?）控制口線</b></p><p>　　PSEN（29腳）：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。</p><p>　　ALE/PROG（30腳）：地址鎖存允許/

35、編程信號(hào)。</p><p>　　EA/VPP（31腳）：外部程序存儲(chǔ)器地址允許/固化編程電壓輸入端。</p><p>　　RST/VPD（9腳）：RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，VPD是備用電源輸入端。</p><p><b>　?。?）電源及其他</b></p><p>　　VCC（40腳）：電源端+5V。</p>

36、<p>　　GND（20腳）：接地端。</p><p>　　XTAL1、XTAL2、（19~18腳）：時(shí)鐘電路引腳。</p><p>　　1.2 89S52的主要特性</p><p>　　兼容MCS51產(chǎn)品；8K字節(jié)可擦寫1000次的在線可編程ISP 閃存；4.0V到5.5V的工作電源范圍；全靜態(tài)工作：0Hz ～ 24MHz；3級(jí)程序存儲(chǔ)器加密；256

37、字節(jié)內(nèi)部RAM；32條可編程I/O線；3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；8個(gè)中斷源；UART串行通道；低功耗空閑方式和掉電方式；通過中斷終止掉電方式；看門狗定時(shí)器；雙數(shù)據(jù)指針；靈活的在線編程（字節(jié)和頁模式）。</p><p><b>　　2、超聲波發(fā)射電路</b></p><p>　　超聲波發(fā)射電路主要由555振蕩器和一個(gè)共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。其原理圖如圖3-2所示</

38、p><p>　　圖3-2 發(fā)射電路原理圖</p><p>　　555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字--模擬混合集成電路，利用它能及方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。在這里我們利用其構(gòu)成了多諧振蕩器產(chǎn)生的40KHz的波形。圖3-3是定時(shí)器NE555的電路框圖，它由比較器A1和A2、基本RS觸發(fā)器等三部分組成。</p><p>　　圖3-3定時(shí)器NE555的電路框

39、圖</p><p><b>　　3、超聲波接收電路</b></p><p>　　超聲波接收器主要由超聲波接收探頭和紅外線檢波接收集成電路兩部分組成。具體電路如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3超聲波接收電路</p><p>　　3.1 紅外遙控接收器</p><p>　　CX20106A

40、是日本索尼公司生產(chǎn)的彩電專收器，采用8腳直插式，超小型封裝，+5v供電，其引腳功能與維修數(shù)據(jù)見表3-1:</p><p>　　表 3-2 引腳功能與維修數(shù)據(jù)</p><p><b>　　3.2 工作過程</b></p><p>　　其工作過程為：當(dāng)超聲波接收探頭接收到超聲波信號(hào)時(shí)，壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，紅外線檢波接受集成

41、芯片CX20106A接到電信號(hào)后，對(duì)所接信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，若頻率在38KHz左右，則輸出低電平，否則輸出高電平。</p><p><b>　　4、顯示電路</b></p><p>　　顯示電路采用簡單實(shí)用的4位共陽LED數(shù)碼管，從P0口輸出段碼，列掃描采用P2.0——P2.3口，使用9012三極管作為列驅(qū)動(dòng)。本電路的顯示方式屬于動(dòng)態(tài)方式，在這種動(dòng)態(tài)顯示方式中，各顯示并連在

42、一起，共用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，為了控制各LED數(shù)碼管輪流工作，各顯示位的公共端與列驅(qū)動(dòng)電路相連，這樣就可以依次輸出每一顯示位的筆段代碼和位掃描碼，輪流點(diǎn)亮各數(shù)碼顯示管，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示的目的。</p><p>　　為了防止產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象，數(shù)碼管刷新頻率為30Hz，為了不因?yàn)轱@示時(shí)間的縮短而影響亮度，我們適當(dāng)增加了驅(qū)動(dòng)電流。其顯示電路如圖3-4所示。 </p><p>　　圖3-4 顯

43、示電路</p><p><b>　　5、電源電路</b></p><p>　　汽車倒車提示及測速器由集成直流穩(wěn)壓電源。在這個(gè)系統(tǒng)中，因?yàn)榉钟邪l(fā)射和接收兩個(gè)部分，所需要分開進(jìn)行供電。為了提供發(fā)射部分的功率，發(fā)射部分采用12V供電，而接收部分則由采用5V電壓供電。為得到+5V和+12V電壓，采用三端穩(wěn)壓塊，電路如圖3-5所示：</p><p>　　

44、圖3-5 電源電路</p><p><b>　　6、本章小結(jié)</b></p><p>　　本章是論文的核心部分，主要闡述的是課題的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分那其中包括系統(tǒng)構(gòu)成、主控制器、超聲波接收電路、超聲波發(fā)射電路、顯示電路、電源電路。通過這些系統(tǒng)的組合工作實(shí)現(xiàn)測距測速器的功能。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p>

45、<p>　　超聲波測距測速系統(tǒng)的軟件主要由主模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、顯示模塊及距離計(jì)算模塊構(gòu)成。主模塊用于循環(huán)檢測并且保存測量結(jié)果以及計(jì)算相關(guān)參數(shù)于寄存器中；超聲波發(fā)射模塊主要是通過三極管導(dǎo)通來控制超聲波的發(fā)送；超聲波接收模塊主要用于停止定時(shí)器計(jì)時(shí)、轉(zhuǎn)存計(jì)時(shí)值并置位接收成功接收標(biāo)志位，而顯示模塊則主要是顯示超聲波測量的距離。下面具體介紹各程序的設(shè)計(jì)過程。</p><p>　　1、超聲波測距

46、測速器的軟件規(guī)劃</p><p>　　本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)必須充分考慮到AT89C52的硬件和軟件的特點(diǎn)，同時(shí)充分利用其內(nèi)部資源包括存儲(chǔ)資源、功能部件等。其程序主要包括五個(gè)功能模塊：主模塊、超聲波發(fā)射、超聲波接收、距離計(jì)算模塊及顯示模塊。圖4-1描述了各模塊功能及相互之間的關(guān)系。</p><p>　　圖4-1各程序模塊功能及相互關(guān)系</p><p>　　主模塊主要分為初

47、始化子程序及各子程序的調(diào)度管理等部分。</p><p>　　其工作流程是：通電后首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化（此時(shí)555開始振蕩，T0也開始計(jì)時(shí)），緊接著調(diào)用顯示子程序，顯示完后判斷有沒有超聲波被接受，若有，則停止計(jì)時(shí)并將計(jì)時(shí)值送入距離計(jì)算子程序，然后將所測距離顯示1秒，最后返回進(jìn)行下一輪測距，若沒有信號(hào)進(jìn)來，則繼續(xù)調(diào)用顯示子程序。具體如圖4-2所示。</p><p><b>　　2、初

48、始化子程序</b></p><p>　　就測距而言，由于使用了AT89C52的若干個(gè)I/O口，因此對(duì)它的初始化包含兩個(gè)方面：</p><p>　?。?）端口、數(shù)據(jù)存放區(qū)及寄存器的初始化；</p><p>　?。?）外部中斷和定時(shí)器的初始化。</p><p>　　其過程是：設(shè)置堆棧及脈沖個(gè)數(shù)，清除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及成功標(biāo)志位，然后是設(shè)置定

49、時(shí)器的工作模式和初值，置位個(gè)端口（此時(shí)555振蕩器被開啟），開啟定時(shí)器和外部中斷，最后返回。具體見圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3初始化子程序</p><p>　　圖4-2 主程序流程圖 </p><p>　　3、超聲波發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)</p><

50、;p>　　由于本設(shè)計(jì)采用硬件產(chǎn)生超聲波，因此這部分比較簡單，主要由定時(shí)器TO來實(shí)現(xiàn)。具體控制是：555復(fù)位端口接在單片機(jī)的某一端口上，只要單片機(jī)通過向這個(gè)端口發(fā)送高低電平來控制超聲波的發(fā)送與不發(fā)送，就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)器與發(fā)送超聲波的同步。當(dāng)定時(shí)器中斷，進(jìn)入中斷程序除了重裝初值外還有一個(gè)任務(wù)就是向P1.0發(fā)一個(gè)高電平，允許555振蕩，產(chǎn)生超聲波并通過探頭向外發(fā)出，然后開啟定時(shí)器允許中斷，最后返回，具體見流程圖4-4所示。</p&g

51、t;<p>　　圖4-4 TO中斷子程序</p><p>　　4、超聲波接收模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　超聲波接收模塊主要有外部中斷子程序來實(shí)現(xiàn)。其主要過程是：當(dāng)有外來信號(hào)輸入時(shí)，將觸發(fā)外中斷，向CPU申請(qǐng)中斷進(jìn)入外中斷子程序后，第一，關(guān)定時(shí)器停止計(jì)時(shí)以及關(guān)所有中斷；第二，將定時(shí)器的計(jì)時(shí)值載入處理單元；第三，置成功接收標(biāo)志位。見流程圖4-5所示。</p>

52、<p>　　圖4-5 外部中斷子程序</p><p>　　5、距離計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　距離計(jì)算模塊是超聲波測距測速器最難實(shí)現(xiàn)的模塊。程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于得到超聲波的發(fā)送與接收的時(shí)間差的獲取。而時(shí)間差的獲取則是通過定時(shí)器0的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，即在發(fā)射超聲波后啟動(dòng)該定時(shí)計(jì)數(shù)，得到第一個(gè)回波信號(hào)停止計(jì)數(shù)。計(jì)時(shí)值為2個(gè)字節(jié)，高字節(jié)存在TH0，低字節(jié)存在TL0中。</

53、p><p>　　其中T0為計(jì)數(shù)器T0的計(jì)數(shù)值。最后將計(jì)算出距離，以十進(jìn)制BCD碼方式送往LED顯示，具體見流程圖4-6所示。</p><p><b>　　6、顯示模塊的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用4位數(shù)碼管作為顯示器，其顯示程序?qū)嶋H上包括兩個(gè)部分：</p><p>　?。?）編程時(shí)的配置:主要是設(shè)置數(shù)據(jù)首地址

54、和掃描初值。</p><p>　?。?）字寫入操作部分：主要是查表取數(shù)，動(dòng)態(tài)顯示。其具體過程為：由于數(shù)據(jù)首地址和掃描初值前面已經(jīng)設(shè)置，現(xiàn)在只需屏蔽P0口，掃描P2口，查表取數(shù)送P0顯示，延時(shí)后數(shù)據(jù)地址加1然后判斷四位數(shù)碼管有沒有顯示完，如果四位顯示完了則屏蔽P0、P2口，最后跳出顯示程序；如果還沒有顯示完則掃描值右移并保存，最后返回繼續(xù)顯示。具體如圖4-7所示。</p><p>　　圖4-

55、7 顯示程序流程圖</p><p>　　圖4-6 計(jì)算距離流程圖</p><p><b>　　7、本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分，其中包括：超聲波測距測速器的規(guī)劃、主模塊的程序設(shè)計(jì)、超聲波發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)、超聲波接收模塊的設(shè)計(jì)、距離計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)和顯示模塊的設(shè)計(jì)。本章主要通過文字?jǐn)⑹龊土鞒虉D來介紹了本設(shè)計(jì)

56、的功能顯示過程。</p><p><b>　　第五章 結(jié)論</b></p><p><b>　　1、論文總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過幾個(gè)月的努力，終于按照畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度要求如期完成了實(shí)用汽車到車提示及測速器的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件編寫任務(wù)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，雖然碰到了不少的困難，但是在老師的指導(dǎo)以及自己

57、的努力下，終于取得了一定成果。</p><p>　　一、 主要工作及結(jié)論</p><p>　　1、熟悉AT89SC52芯片的功能及工作特性，掌握其接口擴(kuò)展方法。</p><p>　　2、通過對(duì)數(shù)據(jù)采集的分析，了解了各種傳感器、對(duì)超聲波的理解也有所加深。</p><p><b>　　二、 存在的問題</b></p&g

58、t;<p>　　1、電子電路的設(shè)計(jì)中對(duì)各種影響因素的考慮不夠完全，比如在對(duì)過電壓情況的處理中未作防范措施。</p><p>　　2、對(duì)某些電路還不太熟悉，對(duì)芯片的認(rèn)識(shí)還太淺。</p><p>　　4、對(duì)各種實(shí)用芯片價(jià)格了解不夠，選擇上仍有欠缺。</p><p>　　這些都是我以后要繼續(xù)研究、繼續(xù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。</p><p>&l

59、t;b>　　2、感想</b></p><p>　　回顧起下半學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段。剛開始自己感覺汽車倒車提示及測速器的原理很簡單，應(yīng)該不會(huì)費(fèi)什么功夫就能完成，實(shí)際的操作遠(yuǎn)非理解原理這么簡單。譬如，同樣是單片機(jī)，型號(hào)卻有很多種，到底選擇哪種，為什么要選擇它而它又有什么好處都需要我更深入地了解多種機(jī)型及目前的流行趨勢，才能做出決定。認(rèn)識(shí)到這些問題后，我開始不斷的出入圖書館查閱課題的相關(guān)資料，并充分運(yùn)用

60、網(wǎng)絡(luò)這個(gè)現(xiàn)代化工具，在各個(gè)網(wǎng)站上收集資料。終于，經(jīng)過將近一個(gè)月的努力，我對(duì)課題的各個(gè)方面都比較熟悉了，形成了自己的設(shè)計(jì)方案。以后的工作也就很順利地按照自己的設(shè)計(jì)思路完成了。當(dāng)然，在具體操作時(shí)，也常會(huì)碰到各種問題，但我都能通過查資料或向老師請(qǐng)教把問題解決掉，并在解決問題的過程中把細(xì)節(jié)認(rèn)識(shí)得更清楚，得到更多的設(shè)計(jì)靈感，使設(shè)計(jì)也在這過程中不斷完善。</p><p>　　總的來說，只要積極參與了畢業(yè)設(shè)計(jì)這最后一項(xiàng)作業(yè)，肯

61、定是收獲匪淺。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我才發(fā)現(xiàn)，兩年中我們還有很多東西都不曾了解，有很多東西我們都還沒有熟練掌握。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我將這兩年所學(xué)到的知識(shí)得到了系統(tǒng)化、貫穿成了一條線。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)工作是在我的指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和設(shè)計(jì)工作中無不傾注著老師辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博

62、的知識(shí)、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受的啟迪。從尊敬的老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。</p><p>　　在我的設(shè)計(jì)（論文）撰寫過程中，老師也提出了寶貴的意見和建議，給了我莫大的幫助，在這里向他們表示深深的感謝。</p><p>　　在多年的學(xué)習(xí)生活中，還得到了許多學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、系領(lǐng)導(dǎo)和老師的熱情關(guān)心和幫助。</p

63、><p>　　最后，向所有關(guān)心和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！</p><p>　　衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱我的設(shè)計(jì)（論文）和參加答辯的各位老師！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　宋浩．田豐《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，P125，清華大學(xué)出版社，2001</p>&l

64、t;p>　　管玉國．《智能氣敏原件測試儀的研制》，儀器儀表學(xué)報(bào)，1997</p><p>　　何希才．《傳感器及應(yīng)用技術(shù)》，P68，北京航空航天大學(xué)出版社，2004</p><p>　　謝自美．《電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試》，P63，華中科技大學(xué)出版社，2001</p><p>　　康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］．?dāng)?shù)字部分．高等教育出版社，1998</p>

65、<p>　　胡漢才．單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)［M］．清華大學(xué)出版社，2002</p><p>　　夏路易．電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程Protel99se［M］．北京希望電子出版社，2002</p><p>　　宋燕銘：高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)的發(fā)展前景與解決方案[J]，湖南交通科技。2000</p><p><b>　　附錄 元件清單</b&