《自動車距保持控制系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)汽車工程專業(yè)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《自動車距保持控制系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)汽車工程專業(yè)（36頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、I自動車距保持控制系統(tǒng)設(shè)計自動車距保持控制系統(tǒng)設(shè)計摘摘 要要距離的自動檢測的應(yīng)用是非常的廣泛，它主要是應(yīng)用于一些的建筑工地、施工現(xiàn)場以及一些工業(yè)的距離的檢測預(yù)測量，并且超聲波的應(yīng)用也是非常的廣泛，例如測量在水中的聲音強(qiáng)度，水的深度，以及在水中可以很準(zhǔn)確的知道魚群的準(zhǔn)確位置，金屬類的探測器，地表層的防腐物質(zhì)等等。本設(shè)計指出研發(fā)汽車自動車距保持控制系統(tǒng)，此處隱含自動檢測距離以及報警作用。其中通過超聲波傳感器完成計算距離。在可行性探究以及可靠性探究的前提上，本文研發(fā)了完善的以 AT89C52 單片機(jī)為基礎(chǔ)的超聲波測距系統(tǒng)。依照超聲波在空氣充傳播的反射理論，通過界面創(chuàng)建超聲波傳感器，通過單片機(jī)科技以及

2、超聲波時差法在空氣中測算真實(shí)距離。此系統(tǒng)一般由眾多模塊構(gòu)成，主要是中央處理模塊、超聲波發(fā)射/接收模塊、顯示以及報警模塊。本設(shè)計以 51 單片機(jī)系統(tǒng)的 I/O 接口組件，讓超聲波傳感器發(fā)射 40kHz 的超聲波以及超聲波反射回來，利用增加整形電路送入單片機(jī)，之后開展調(diào)試，明確具體的距離。上述單片機(jī)超聲波測距具備明顯的超聲波抗干擾水平，降低了人為測算的問題，減少了外部接口電路，處理了一般生活中的測距問題。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：超聲波的傳感器 AT89C52 單片機(jī) 顯示模塊 報警模塊IIIIIAbstractThe automatic measuring of distance is mainly us

3、ed in measuring the distance of Car Backing reminding, construction sites, industrial site, etc. The application of ultrasonic testing the distance is very widely. such as the measure of the depth of the water, the place of the fish in the sea, the metal detection 、the measure of the thickness and t

4、he reverse in case of the car clashing and so on. The design requirements for the design of automatic car spacing control system, which includes automatic detection distance and automatic alarm function. This design uses ultrasonic sensor to measure the distance. On the basis of feasibility analysis

5、 and reliability analysis, a set of ultrasonic ranging system based on AT89C52 MCU is designed. According to the principle of ultrasonic wave propagation in the air, the ultrasonic sensor is used to measure the actual distance in air. The system is mainly composed of five modules, namely, the centra

6、l processing module, ultrasonic transmitter / receiver module, display module and alarm module. The design of the I/O interface module 51 microcontroller system, back to the ultrasonic transducer to send out the 40kHz ultrasonic wave and ultrasonic reflection, through an amplifying shaping circuit i

7、nto the microcontroller, then debug, determine the corresponding distance.Such kind of SCM ultrasonic distance measuring strengthen the anti-interference capability of the ultrasonic, reduce the error of the measurement made by man, simplify the external interface circuit and solute the inconvenienc

8、e of the distance measure in daily life.Key words: Ultrasonic Sensor AT89C52 SCM Display module Alarm moduleIV目目 錄錄緒緒 論論 .11 1 系統(tǒng)設(shè)計的總體方案系統(tǒng)設(shè)計的總體方案 .41.1 超聲波測距原理和工作方式 .41.2 超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計 .41.3 系統(tǒng)總體設(shè)計 .52 2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 .62.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計（AT89C52） .62.2 LED 顯示電路設(shè)計.72.3 超聲波發(fā)射電路設(shè)計 .82.4 超聲波檢測接收電路設(shè)計 .92.5

9、報警電路設(shè)計 .102.6 總體電路設(shè)計.122.7 電路板的制作 .132.7.1 原理圖的繪制 .132.7.2 PCB 圖的生成.132.7.3 電路板到印制和焊接 .143 3 系統(tǒng)程序的設(shè)計系統(tǒng)程序的設(shè)計 .153.1 超聲波測距的算法設(shè)計 .153.2 主程序設(shè)計 .153.3 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 .163.4 報警電路程序設(shè)計 .174 4 調(diào)試及性能分析調(diào)試及性能分析 .184.1 硬件調(diào)試 .184.2 軟件調(diào)試 .184.3 測試結(jié)果與分析 .18V結(jié)結(jié) 論論 .19附附 錄錄 .22致致 謝謝 .311緒緒 論論伴隨科技的持續(xù)進(jìn)步，我們也需要了解到，傳感

10、器開始使用到眾多部分，特別是自主監(jiān)測系統(tǒng)的大量使用，伴隨微型計算機(jī)的持續(xù)擴(kuò)展，傳感器科技開始被使用到眾多領(lǐng)域部分，目前超聲波傳感器科技科技開始被使用到大部分高科技的產(chǎn)業(yè)中，一般用在冶金、造船、機(jī)械、醫(yī)藥等部分工業(yè)機(jī)構(gòu)的超聲清洗、焊接、加工、檢測、醫(yī)學(xué)等部分，全部得到了顯著的社會以及經(jīng)濟(jì)結(jié)果?，F(xiàn)代科技的與時俱進(jìn)和飛速的發(fā)展，一種新的測量的技術(shù)已經(jīng)逐漸的被使用，他是微控的科學(xué)技術(shù)，這些技術(shù)的被廣泛應(yīng)用，這種全新的方法已經(jīng)逐漸的開始產(chǎn)生，首先，一種是被安裝在車上的設(shè)備，可以隨時給司機(jī)們進(jìn)行安全提示，都是為了防止安全事故的發(fā)生，這樣可以盡量的避免交通事故的發(fā)生，我們在不斷地安裝汽車的距離監(jiān)測系統(tǒng)，他可

11、以更好地檢測到距離消息，在現(xiàn)在這個信息的時代，也面臨著一場全新的時代革命，這是由單片機(jī)來象征的，現(xiàn)在的人們迫切的希望單片機(jī)器的發(fā)展以及擴(kuò)大使用的范圍，更是隨著人民的物質(zhì)文化越來越豐富，它的體積正在逐漸的變小，運(yùn)行速度上更加的可靠，消耗的功能比較低，到那時也是一個多功能的方向，另外一種就是一種價格低下，功能單一的發(fā)展方向，尤其是在生產(chǎn)領(lǐng)域上更是擴(kuò)大了它的生產(chǎn)范圍，以及在生活中越來越得到廣泛的應(yīng)用。其實(shí)超聲波測距的原理很簡單。容易操作以及使用的成本低的優(yōu)點(diǎn)，在一些液位的測量、移動機(jī)器的人定位的原理很簡單，還有就是在汽車的變形中、汽車防撞的導(dǎo)盲系統(tǒng)等眾多的領(lǐng)域都得到了很好的發(fā)展和使用，在使用和接觸的

12、超聲波測距的液位的側(cè)量存在了著一些保管不方便，容易報損，不便于檢修等一些缺點(diǎn)，我們可以利用超聲波測距的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)野味的一些非接觸式的測量，我們通常在解決問題的時候，超聲波測距的業(yè)務(wù)側(cè)量是可以根據(jù)它本身的結(jié)構(gòu)簡單、非接觸、安裝簡單以及其他的方便問題，性能的簡單等優(yōu)勢。進(jìn)行障礙區(qū)的簡單的避開。但是跟隨者最近幾年的汽車的行業(yè)不斷增加，汽車的使用問題也就不斷的收到了人們的不斷關(guān)注，即使存在者一些超聲波測距的系統(tǒng)軟件，但是在汽車中的仍然存在者許多的盲區(qū)，這樣就會更加的發(fā)生交通事故，造成不必要的人員傷亡，通過這個超聲波測系統(tǒng)的不增加，也在一定的程度上給人們帶來一定的好處，人們可以通過視覺盲區(qū)在倒車的時候看到

13、一些障礙物，通過在車2中安裝超聲波測距可以感受到身后的障礙物，也就相應(yīng)的減少了交通事故，我們通過這些超聲波測距的傳感器給人們帶來了一定安全性，避免了人們因?yàn)榭床坏矫^(qū)而產(chǎn)生的不安全性，還幫助了駕駛員掃除了視野的死角以及和視線模糊的可怕性，從而提高了駕駛員的安全性。但是大多數(shù)的曲面的外形尺寸都是很難測量的，我們要根據(jù)傳統(tǒng)解決方式進(jìn)行獲得，這個拆聲波傳感器是一個許多角度的測距，但是他也存在者外形特征。并且在現(xiàn)實(shí)生活之中進(jìn)行曲面的檢測。在這種的超聲波測距的系統(tǒng)中存在著許多的處理方法的優(yōu)勢，這些都是直接關(guān)系到前沿的定位的精英之中，我們根據(jù)精確地測試度進(jìn)行深入的研究，也要根據(jù)相應(yīng)的反應(yīng)速度。從而反映出相

14、應(yīng)的超聲波測距的主要研究的方向之一，目前，在國內(nèi)的許多測試的信號進(jìn)行處理的算法已經(jīng)進(jìn)行了很好的研究，這種方法也在逐漸的變得成熟，但是作為超聲波的測距的研究體系的關(guān)鍵技術(shù)，這仍然是一個很重要的研究的方向。這種解決的手段正在被國內(nèi)外的許多專家所關(guān)注著，在我國現(xiàn)階段。國內(nèi)的一些科研人員都在進(jìn)行超聲波測距的電路的簡化、發(fā)射功率的控制，我們已經(jīng)最大化的進(jìn)行了研究在一些超聲波測距技術(shù)，我們雖然在一些超聲波測距的技術(shù)上取得了一定的成果，但是并不代表著我國的技術(shù)就已經(jīng)很強(qiáng)，我們?nèi)匀恍枰^續(xù)的努力，但在有些方面仍然存在著不足的現(xiàn)象，目前在我國的超聲波測距的系統(tǒng)中已經(jīng)有相關(guān)的檢測及系統(tǒng)，但是一般都是發(fā)射單超聲波的

15、測距系統(tǒng)的方法，這種方法是在測距的精準(zhǔn)度和可靠性已經(jīng)進(jìn)行比較成熟的研究，我們知道當(dāng)一些設(shè)備程序采取更高的程序質(zhì)量，空氣的質(zhì)量也會由此有很大的改善，當(dāng)它采用高質(zhì)量的超聲波，就會因?yàn)榭諝赓|(zhì)量的改變進(jìn)行很快的改變，才會導(dǎo)致空氣質(zhì)量的有效提高，無論是在測試有效的進(jìn)行還是通過降低的測距的范圍中都是可以進(jìn)行的，我們都會在超聲波的測距中體現(xiàn)出來，良好的生活質(zhì)量就會使人們的生活有更加的提高，這幾年來，根據(jù)超聲波測距的精確度上面的有效提高是具有很高的干擾能力，這是在超聲波的測距技術(shù)上一個質(zhì)的飛躍，也是一個很重要的研究。31 1 系統(tǒng)設(shè)計的總體方案系統(tǒng)設(shè)計的總體方案因?yàn)槌暡夹g(shù)的持續(xù)健全進(jìn)步，此外與之相關(guān)的能量

16、也出現(xiàn)了緩慢進(jìn)行，在介質(zhì)傳播中距離很遠(yuǎn)，由于之前的超聲波一般被使用在距離測量中，在本文中主要介紹的是一種在汽車發(fā)生嚴(yán)重的碰撞時所產(chǎn)生的警報系統(tǒng)，所以才會存在一些相應(yīng)的高薪的成熟的技術(shù)方法，以 AT89C52 單片機(jī)為重點(diǎn)的低費(fèi)用、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距。利用超聲波測算距離比較便利，統(tǒng)計簡單，精準(zhǔn)度高可以達(dá)到工作需求。1.11.1 超聲波測距原理和工作方式超聲波測距原理和工作方式三種測距方法： （1）位置檢測法，我們根據(jù)相同的位置監(jiān)測的方法，即便精確度很高，然而測算范圍是固定的。（2）聲波幅度的檢測法，這種的聲波的幅度值代表著相應(yīng)的檢測結(jié)果，聲波（3）渡越檢測法，時間檢測方式方法是非常

17、簡單的全新類型，直觀的必要的檢測的方式方法可以更好的控制工作的簡單構(gòu)成，這個原理就是：在監(jiān)測器所發(fā)射的檢測的超聲波，經(jīng)過一定的介質(zhì)的傳播的超聲波發(fā)射感應(yīng)器。 超聲波的波距的家呢的簡單方法都是利用相應(yīng)的渡越時間優(yōu)勢來進(jìn)項(xiàng)檢測的，超聲波傳感器在移動車輛上的應(yīng)用，無論是子女的超聲波技術(shù)的改善還是技術(shù)的更加健全，我們都可以利用原有的固體技術(shù)來發(fā)射出定向的超聲波的反射技術(shù)，我們可以根據(jù)發(fā)送的超聲筆技術(shù)進(jìn)行時間與距離的計算，從而得到準(zhǔn)確的接受的數(shù)據(jù)，進(jìn)行準(zhǔn)確的研究。1.21.2 超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計假如超聲波的檢測上述系統(tǒng)可以得到全面的發(fā)展，全部是相同系統(tǒng)發(fā)射電路的發(fā)射電路、接收電路、鍵盤

18、顯示器電路、報警電路和眾多輔助電路。收發(fā)分離方式一般出現(xiàn)明顯的優(yōu)勢：首先是發(fā)送接收信號不夠重疊，接收探頭的信號的模塊的單片機(jī)和若干的輔助電路，接受傳發(fā)的發(fā)射系統(tǒng)；其次是接收探頭放置在正常的位置，可減少由超聲反射物體表層所造成的多種虧損以及影響，全面提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。4超聲波測距器的系統(tǒng)框圖如下圖 1-1 所示。圖 1-1 超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計框圖1.31.3 系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計本文采用微波測距系統(tǒng)來探測微波雷達(dá)的穿透能力，如長距離探測能力和暗、塵埃、煙霧等的穿透能力。它的本質(zhì)是基于波和波能量理論的多普勒效應(yīng)，通過放大的頻率和振幅信息信號的中頻輸出微波雷達(dá)傳感器采集，以完成對車間的相對速度和距

19、離的測量。系統(tǒng)框圖如圖 1-2 所示，中頻輸出微波雷達(dá)傳感器的信號經(jīng)信號處理模塊放大后分兩路分別輸入到單片機(jī)，利用信號峰值檢測電路的信號處理模塊是保留以免 AD 轉(zhuǎn)換器連續(xù)工作的缺陷。單片機(jī)將得到的頻率和振幅的相對速度和距離，每一段顯示在 LCD 上。當(dāng)檢測值超過設(shè)定的報警閾值，AT89C51 驅(qū)動聲音報警裝置，和司機(jī)剎車和其他有效措施的反應(yīng)時間，從而避免事故的發(fā)生。微波雷達(dá)傳感器信號調(diào)理模塊電壓比較器峰值檢測電路復(fù)位電路A/D 轉(zhuǎn)換器微處 理器LCD 顯示報警裝置隔直跟隨電路圖 1-2 系統(tǒng)框圖52 2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 硬件電路主要分為單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電

20、路和超聲波檢測接收電路、報警電路五個部分。2.12.1 單片機(jī)型號選擇（單片機(jī)型號選擇（AT89C52AT89C52）圖 2-1 AT89C52 實(shí)體圖AT89C52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，對這個低電壓的簡單介紹就是這是一種高性能的單片機(jī)，在這其中，我們可以進(jìn)行反復(fù)的擦寫與編寫程序進(jìn)行一些簡單的儲存器的采取數(shù)據(jù)，我們是用先進(jìn)的機(jī)器采用高密度的非易失性的存儲的生產(chǎn)技術(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高指令的標(biāo)準(zhǔn)，在這些程序上有一些與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器（CPU）和 Flash 存儲單元，這些功能性強(qiáng)的單片機(jī)器都得到了廣泛的使用，這種簡單的

21、機(jī)器接口簡單，易于操作。讓人們易于理解。AT89C52 可以按照常規(guī)的方法進(jìn)行編程，但是我們也要進(jìn)行簡單的程序方法，這樣可以跟很好的控制了簡單的成本。也可以更好地進(jìn)行一些精確地超聲波測距的精準(zhǔn)，我們應(yīng)該有更好的成本控制，才可以有更好的超聲波測距的發(fā)展。它的主要功能特性如下表所示：6圖 2-2 AT89C52 引腳圖表 2-1 主要功能特性表兼容 MCS51 指令系統(tǒng)8k 可反復(fù)擦寫(1000 次）Flash ROM 32 個雙向 I/O 口256x8bit 內(nèi)部 RAM3 個 16 位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率 0-24MHz2 個串行中斷可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源共 6

22、 個中斷源 2 個讀寫中斷口線3 級加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能2.22.2 LEDLED 顯示電路設(shè)計顯示電路設(shè)計 圖 2-3 LCD 液晶屏顯示設(shè)計圖 顯示電路使用的 4 位共陽的 LED 數(shù)碼管，段碼用 74LS244 驅(qū)動，位碼用 PNP三極管 9012 驅(qū)動。顯示電路如下圖 2-4 所示7圖 2-4 顯示電路設(shè)計圖 2.32.3 超聲波發(fā)射電路設(shè)計超聲波發(fā)射電路設(shè)計 超聲波的發(fā)射的電路圖如下所示，這種的發(fā)射電路主要是由于相反向的電路發(fā)射器 電極單片機(jī) P1.0 端口輸出 40KHz 方波信號通過反相器的超聲換能器和其他電極其他路徑兩逆變器超聲波能量轉(zhuǎn)換器，這個形式

23、可以很好地去建立超聲波的形式進(jìn)行很好的改變，還可以更好的改變這種超聲波的發(fā)射強(qiáng)度，提高安全性能，并聯(lián)兩個逆變器的輸出，另一方面，它可以增加為超聲波換能器的阻尼效果，縮短自由振蕩的時間。圖 2-5 超聲波發(fā)射電路原理圖82.42.4 超聲波檢測接收電路設(shè)計超聲波檢測接收電路設(shè)計 超聲波接收器涵蓋三個方面，首先是接收探頭、信號放大電路以及波形轉(zhuǎn)換電路。因?yàn)樘筋^后的正弦波信號并不明顯，需要設(shè)置放大電路。正弦波信號無法馬上接收單片機(jī)，需要開展波形的波形。依照以上分析的要求，單片機(jī)需要第一個回波的時刻。上述接收電路使用獨(dú)特的接收器電路。如圖 2-7 所示的設(shè)計，也可以使用一般 2-8 電路來實(shí)現(xiàn)紅外探測

24、器的設(shè)計接收專用芯片 CX20106A 實(shí)現(xiàn)，電路圖如下圖 2-9 所示。圖 2-7 專用超聲波接收電路圖圖 2-8 通用超聲波接收電路圖9圖 2-9 超聲波接收電路圖 超聲波的接收電路是一種使用集成的超聲波的電路，按照接的芯片制作出新的探測器就你行信號的接收， 電路圖如圖 2-10 所示，在電容 C1 的大小適當(dāng)?shù)母淖?，你可以改變與內(nèi)陸和抗干擾能力的接收機(jī)靈敏度。AH201505/ AH2201706X 是一種進(jìn)行新型的遙控控制的前置大器的前集成電路，這種比較大的方式，這是比較適用于電視，空調(diào)等的電路回流，我們需要設(shè)置很好的電平控制的電路，這樣不僅可以進(jìn)行低幅度的進(jìn)行改進(jìn)，并且倆個的區(qū)別也是

25、很大的不同的。圖 2-10 超聲波接收電路設(shè)計圖2.52.5 報警電路設(shè)計報警電路設(shè)計 其實(shí)許多的報警電路都用 KD9561 作為報警的電路芯片，其電路原理圖如下圖2-11 所示：10圖 2-11 KD9561 報警芯片功能圖表 2-1 KD9561 報警芯片聲音表SEL1SEL2輸出聲音不接不接警車聲VDD不接火警聲VSS不接救護(hù)車聲任意接VDD機(jī)關(guān)槍聲 系統(tǒng)設(shè)計的語音報警作用的研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，需要 ISD 語音芯片來達(dá)成，思考到現(xiàn)實(shí)情況以及成本問題，設(shè)計報警電路只使用蜂鳴器就可出現(xiàn)聲音。但是在需要擴(kuò)大時，產(chǎn)品開發(fā)可以在語音芯片時使用，來提升綜合價值，得到顧客的認(rèn)可。3.6 使用蜂鳴器當(dāng)做報警電路

26、，比較簡單，在需要測量的時候，距離少于特定數(shù)值（8.6cm） ，1KHz 方波的單片機(jī)輸出頻率 T1 端口，可完成報警作用。具體的電路圖如圖 2-12 所示：圖 2-12 報警功能電路圖 11122.62.6 總體電路設(shè)計總體電路設(shè)計圖 2-13 總體電路設(shè)計圖132.72.7 電路板的制作電路板的制作2.7.12.7.1 原理圖的繪制原理圖的繪制 在超聲波的方面上，我們不僅可以跟好的進(jìn)行研究，還可以進(jìn)行一些相應(yīng)的研究，這些我們可以在圖書館搜集有關(guān)具體資料，通過不斷查閱書籍，進(jìn)行一系列的研究調(diào)查，我們通過研究以及對這種原理的相關(guān)資料都是有關(guān)的，我們不僅要在技術(shù)上有簡單的跳躍，還要有更好的發(fā)展，

27、利用超聲波原理進(jìn)行在高科技上的飛躍，在焊接的過程中，我們要進(jìn)行很好的銜接工程，但也有許多不便在使用通用板，例如在焊接過程中，需要跳轉(zhuǎn)。因此，為了最后的實(shí)際結(jié)果，我們通常使用耐腐蝕板，因此最關(guān)鍵的第一步是在 Protel 繪制電路原理圖。電路在 Protel 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫的構(gòu)件設(shè)計一般包含四，但七的總數(shù)字是標(biāo)準(zhǔn)庫中沒有找到，所以電路圖上要畫出自己的數(shù)碼管，而且做它的一個一攬子計劃，準(zhǔn)備這基本上可以得出原理電路圖。首先我們要調(diào)用在組件庫中的各個組件，每個模塊的組件一起，然后連接的基本原則是完成畫線。2.7.22.7.2 PCBPCB 圖的生成圖的生成確認(rèn)我們前面的電路原理圖繪制的正確性第一，確定各個

28、部件的連接是連接的，所以我們需要將每個組件在前代 PCB。沒有組件包庫來做自己的，如前述的四七段數(shù)碼管封裝。在包中為每個組件定義每個組件的數(shù)量，數(shù)量應(yīng)該是一個對應(yīng)，不能重復(fù)。圖 2-2 元器件表電阻AXIAL0.4瓷片電容RAD0.1電解電容RB.1/.2-RB.4/.8二極管DIODE0.4集成塊DIP8石英晶體振蕩器XTAL1三極管TO 然后是電氣測試的組件，測試沒有錯，那么就不會有錯誤，如果錯誤，連接甚至不上，所以只會在示意圖。之后就是產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報告，公開包號、號碼等全部組件。此后可在電路板上繼續(xù)設(shè)計，只要不存在問題就能產(chǎn)生電路板圖。上述電路板需要14開展布線設(shè)計，焊盤尺寸，導(dǎo)線厚度，不同

29、組件的真實(shí)區(qū)位，布線是非常繁雜的系統(tǒng)工程，不要嘗試交叉，不僅限于，而且美觀等，這項(xiàng)工作需要兩個或三天到一個星期，熟悉。可以完成半天。因此布線非常艱難，需要花費(fèi)一定的時間，可從中學(xué)習(xí)到眾多知識。2.7.32.7.3 電路板到印制和焊接電路板到印制和焊接 要完成的電路板布線，將做的印刷電路板，打在銅上的印刷電路板，也就是說，鐵氯化物腐蝕后的電路板的一部分，左。旋轉(zhuǎn)孔的電路圖，把元件制作組件可以用焊接鐵焊接，這項(xiàng)工作比較簡單，以前的課程設(shè)計要做的那么熟悉，所以很容易完成。153 3 系統(tǒng)程序的設(shè)計系統(tǒng)程序的設(shè)計 超聲波的軟件測試有這主要的設(shè)計程序、超聲波測距、超聲波測試軟件，這些程序都在不斷地進(jìn)行修

30、改改變，因?yàn)?C 語言的主要成系設(shè)計，這樣有利于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法，對于程序的編程來說更是有許多復(fù)雜的編程的計算，在現(xiàn)實(shí)的超聲波的測距的計算之中 ，超聲波的測距編制程序更加的復(fù)雜的計算，也是有足夠的精確的時間進(jìn)行精確的計算，一般來說，設(shè)計的主要要求是計算精確的時間，所以我用匯編語言編程。3.13.1 超聲波測距的算法設(shè)計超聲波測距的算法設(shè)計圖 3-1 超聲波測距的原理 上圖是為了更好的進(jìn)行展示超聲波的測距的原理，在一定的距離處發(fā)出超聲波測距的信號，當(dāng)反應(yīng)的對像被反射出來，都是以這種的響應(yīng)的方式進(jìn)行信號的接收， 。其中 X1、X2 是超聲波信號的接收時間和超聲波信號的時間。l 是超聲波發(fā)生器與反射鏡

31、之間的距離。344（m）的溫度為 20 攝氏度的超聲波在空氣中的傳播速度，具體請參考上述表 1-2。 3.23.2 主程序設(shè)計主程序設(shè)計 在主要說的程序上面，我們應(yīng)該主要根據(jù)相應(yīng)的初始環(huán)境的變化，我們首先設(shè)置定時器進(jìn)行數(shù)據(jù)的模式進(jìn)行計算，在從根據(jù)的數(shù)據(jù)端口進(jìn)行具體的操作，然后利用車哦聲波的電子程序發(fā)射出一個相關(guān)聯(lián)信號顯示造成一個超聲波的脈沖，我們?yōu)榱吮苊饷恳粋€超額聲波的模式進(jìn)行發(fā)射器的傳播都是由于傳播器的直接接受，將計數(shù)器 T0 種的樹（即超聲波來回所用的時間）按公式（3-1）計算，即可得到被測物體與超聲波發(fā)生器時間的距離。設(shè)計時取 20時的聲速為 344m/s，則有16Lvt/2=(172T

32、/10000) （3-1） 其中：T。為計數(shù)器 T0 的計數(shù)值。測出距離后，結(jié)果將移十進(jìn)制 BCD 碼方式送往 LED 顯示約 0.5s，然后再發(fā)出超聲波脈沖重復(fù)測量過程。圖 3-2 所示為主程序流程圖。發(fā)送超聲波脈沖系統(tǒng)初始化開 始等待發(fā)射超聲波顯示結(jié)果計算距離圖 3-2 主程序流程圖3.33.3 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 超聲波發(fā)生器的作用是通過 P1.0 端口發(fā)送兩對超聲波脈沖信號（約方博，12us 40kHz 的頻率）的脈沖寬度，而計數(shù)器 T0 的開放時間。超聲波的生成子程序非常簡單，但是在運(yùn)作的時間非常精準(zhǔn)，因此我們需要使用匯編語言編程

33、。 在外部超聲波測距程序中斷在檢測時返回的信號，假如我們收到兩個傳送信號，我們的傳送系統(tǒng)程序就會立即被中斷，當(dāng)程序后縱斷以后，我們應(yīng)該立即停止定時器，隨后和測量的成功分配到 1 字任務(wù)。 如果定時器溢出也是超聲回波信號的檢測，然后定時器 T0 的溢出中斷將通過170 關(guān)中斷，而且字分配 2 測量的成功，為了說明這個距離是不成功的。程序的具體框圖可以在附錄中看到。3.43.4 報警電路程序設(shè)計報警電路程序設(shè)計 本質(zhì)上，報警電路的設(shè)計方式非常簡單，需要統(tǒng)計值報警最小距離，然后嵌套在程序中，在 T0 的計數(shù)低于特定數(shù)值就會出現(xiàn)報警聲，之后顯示程序，一直到程序運(yùn)作完成；或高于特定數(shù)值持續(xù)顯示程序，一直

34、到程序結(jié)束，完成一個測試過程。是否有回波定時中斷子程序單片機(jī)初始化開 始N外部中斷子系統(tǒng)結(jié)束Y發(fā)射完畢？發(fā)射超聲波定時器初始化開 始N停止發(fā)射結(jié)束Y定時中斷入口讀取時間值關(guān)外部中斷開 始輸出結(jié)果外部中斷入口計算距離關(guān)外部中斷返回圖 3-3 超聲波測距系統(tǒng)軟件設(shè)計184 4 調(diào)試及性能分析調(diào)試及性能分析4.14.1 硬件調(diào)試硬件調(diào)試 發(fā)送端擴(kuò)大以及超聲波接收器的生產(chǎn)，硬件使用 WAVE6000 /仿真調(diào)試，且檢測無短路 000 數(shù)字電壓表、焊接以及眾多端口，一般公開參數(shù)。電路明確并非簡單的問題，一般調(diào)節(jié)的地方就是接收電容的電路電容，來調(diào)節(jié)電阻電容的參數(shù)到合適的區(qū)間，接收效果明顯提升。4.24.2

35、 軟件調(diào)試軟件調(diào)試 在 WAVE 編譯器和 WAVE6000/S 仿真器仿真下進(jìn)行軟件調(diào)試。采用 WAVE 編譯時設(shè)置一個斷點(diǎn)，每個功能調(diào)試，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的仿真調(diào)試硬件模擬器。軟件調(diào)試過程中的問題離測量不遠(yuǎn)。主要原因是，傳輸頻率，經(jīng)過數(shù)次明確最佳次數(shù)。發(fā)送次數(shù)多，依照上述影響，測量距離。定時器 1 控制發(fā)送是超聲波傳輸時間。定時器 1 定時需要確定合適的數(shù)值，假如在短期內(nèi)發(fā)送，也不利于接收。4.34.3 測試結(jié)果與分析測試結(jié)果與分析 硬件測試過程中通過眾多測試其可以檢測的最遠(yuǎn)且平穩(wěn)的長度是 426cm，最大誤差低于 1cm。因?yàn)榈貐^(qū)限制，我們會受到外部影響。各距離段測量結(jié)論為下表 1內(nèi)容。誤差

36、源自聲速和溫度情況，假如測距精度標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛，就需要利于溫度補(bǔ)償方式進(jìn)行改正。表 4-1 實(shí)際測試數(shù)據(jù)記錄實(shí)際值(cm)41.849.870.68098.8124.7144169.4196.7222.6測量值(cm)42507180100125144170197223實(shí)際值(cm)250.6278.5299.6329.7339.9349.8359.6387.5402.3425.5測量值(cm)25127930033034035036038840342619 結(jié)結(jié) 論論在這次的畢業(yè)論文中，我通過對超聲波測距的主要研究，以及在傳感器的單片的機(jī)制控制系統(tǒng)，這些監(jiān)測的內(nèi)容是因?yàn)橛兄饕膫鞲协h(huán)境，并且能夠感

37、受到控制超聲波的和超聲器的檢測距離，總結(jié)了整個畢業(yè)論文的設(shè)計過程，得到了結(jié)論：（1）利于對綜合測試來開展深入分析，證明測距傳感器以及相互對比的超聲波傳感器的選擇。（2）在進(jìn)行比較的分析一些的超聲波的，可以得出的超聲波的一般是、都是用于得出一半的超聲波的距離而算的。主要是取決于激光的短距離的進(jìn)行測量。（3）測距的系統(tǒng)主要還是分為幾個模塊分別進(jìn)行的，首先是一個進(jìn)行編程的過程，主要是進(jìn)行總結(jié)到一起，是為了達(dá)到畢業(yè)的論文的效果。（4）在每一個模塊之中都是可以使用芯片的組件進(jìn)入更加深入的了解每個芯片的功能。（5）了解繪圖的主要理論，此外掌握部分其余模擬軟件開展繪制。（6）要熟練的掌握一些基本的制圖軟件或

38、者是一些編程的軟件，這樣的高技術(shù)的設(shè)計不僅提高了學(xué)習(xí)的能力還要進(jìn)行獨(dú)立自主，也是一種訓(xùn)練的好機(jī)會，是自己深深的得到了更好的設(shè)計，也是一種簡單的學(xué)習(xí)能力，完成更好的設(shè)計理念。20參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn)1 胡漢才編.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)M，北京：清華大學(xué)出版社，1996.2 沈德金編著.MCS-51系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗齅，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990.3 施湧潮.梁福平, 牛春暉，傳感器檢測技術(shù)M，北京：國防工業(yè)出版社，2007.44 徐惠民，安德寧，單片微型計算機(jī)原理、接口及應(yīng)用M，北京：北京郵電大學(xué)出版社， 2005.5 樓然苗. 李光飛，單片機(jī)課程設(shè)計指導(dǎo)M，北京：北

39、京航空航天大學(xué)出版社，2007.76 何希才.任力穎，楊靜，實(shí)用傳感器接口電路實(shí)例M，北京：中國電力出版社，2007.7 黃冰.覃偉年，黃知超，微機(jī)原理及應(yīng)用M，重慶：重慶大學(xué)出版社，20038 程道喜等編著.傳感器的信號處理及接口M，北京：科學(xué)出版社，1989.7.出版社 2001.9 宋宏主編.姜睿萍等 編寫，前沿科技英語閱讀文選機(jī)電工程篇M，北京：防工業(yè)出版社，2007.10 李娣娜.劉麗麗, 薛寧靜,樊延虎，一種新超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計J，延安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2008.311 符艷輝.李愛芹， 基于單片機(jī)控制的超聲波測距儀的設(shè)計J，農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2008.212 鐘化蘭.單片機(jī)控制

40、的超聲波測距數(shù)顯裝置J，電子技術(shù)，2000.713 李永鑒.簡易超聲波測距儀的制作.五邑大學(xué)信息學(xué)院. 廣東江門:2006年14 姜道連.用AT89C51設(shè)計超聲波測距儀.天津理工學(xué)院光電信息與電子工程系.天津:2000年12月15 龔運(yùn)新.單片機(jī)C語言開發(fā)技術(shù) 清華大學(xué)出版社 2006年10月16 段晨東.單片機(jī)原理及接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社 2008年8月17 戴佳.51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計實(shí)例精講第二版 電子工業(yè)出版社 200921年11月18 朱月秀.單片機(jī)原理與應(yīng)用（第2版）北京：科學(xué)出版社2004.222附附 錄錄VOUT EQU P1.0;中斷入口程序ORG 0000H LJ

41、MP STARTORG 0003HLJMP PINT0ORG 000BHLJMP INT0ORG 0013HRETIORG 001BHLJMP INT1ORG 0023HRETIORG 02BHRETI;主程序START: SEBT P2.4 MOV SP,#4FH MOV R0,#40H ;40H-43H 為顯示數(shù)據(jù)存放單元(40H 為最高位) MOV R7,#0BHCLEARDISP: MOV R0,#00H INC R0 DJNZ R7, CLEARDISP MOV 20H, #00H MOV TMOD, #21H ;T1 為 8 位自動重裝模式，T0 為 16 位定23時器MOV TH

42、0, #00H ;65msMOV TL0, #00HMOV TH1, #0F2H ;40KHz 初值MOV TL1, #0F2HMOV P0, #0FFHMOV P1, #0FFHMOV P2, #0FFHMOV P3, #0FFHMOV R4, #04H ;超聲波脈沖個數(shù)控制（為賦值的一半）SETB PX0SETB ET0SETB EASETB TR0 ;開啟測定計時器START1: LCALL DISPLAY JNB 00H, START1 ;收到反射信號是標(biāo)志位為 1 CLR EALCALL WORK ;計算距離子程序SETB EACLR 00HSETB TR0 ;重新開啟測距定時器MO

43、V R2, #64H ;測量間隔控制（約 4ms100=400ms）LOOP: LCALL DISPLAYDJNZ R2, LOOPSJMP START1;*中斷程序*INT0: CLR EACLR TR0MOV TH0, #00H24MOV TL0, #00HSETB ET1SETB EASETB TR0 ;啟動計數(shù)器 T0，用以計算超聲波來回時間SETB TR1 ;開啟超聲波用定時器 T1OUT: RETI;*T1 中斷，發(fā)超聲波用*INT1: CPL VOUTDJNZ R4, RETIOUTCLR TR1 ;超聲波發(fā)送完畢，關(guān) T1CLR ET1MOV R4, #04HSETB EX0

44、;啟動接收回波中斷RETIOUT: RETI;*外中斷 0，收到回波時進(jìn)入*PINT0: CLR TR0 ;關(guān)計數(shù)器CLR TR1CLR ET1CLR EACLR EX0MOV 44H, TL0 ; 將計數(shù)值移入處理單元MOV 45H, TH0SETB 00H ;接收成功標(biāo)志RETI ;*顯示程序*;*40H 為最高位，43H 為最低位，先掃描高位*DISPLAY: CPL P2.4 MOV R1, #40H MOV R5, #OF7H25PLAY: MOV A, R5MOV P0, #0FFHMOV P2, AMOV A, R1MOV DPTR, #TABMOVC A, A+DPTRMOV

45、P0, ALCALL DL1MSINC R1MOV A, R5JNB ACC.0, ENDOUTRR AMOV R5, AAJMP PLAYENDOUT: MOV P2, #0FFHMOV P0, #0FFHRETTAB: DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H, 99H, 92H, 82H, 0F8H, 80H, 90H, 0FFH, 88H, 0BFH;共陽段碼表 “0”， “1”， “2”， “3”， “4”， “5”， “6”， “7”， “8”， “9”“不亮”， “A”， “-”;*延時程序*DL1MS: MOV R6, #14HDL1: MOV R7, #19HDL2

46、: DJNZ R7, DL2 DJNZ R6, DL1 RET;*距離計算程序（距離=計數(shù)值17/1000cm）*WORK: PUSH ACCPUSH PSW26PUSH BMOV PSW, #18HMOV R3, 45HMOV R2, 44HMOV R1, #00DMOV R0, #17DLCALL MUL2BY2MOV R3, #03HMOV R2, #0E8HLCALL DIV4BY2LCALL DIV4BY2MOV 40H, R4MOV A, 40HJNZ JJ0MOV 40H, #0AH ;最高位為 0，不點(diǎn)亮JJ0: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R

47、5, AMOV R3, #00DMOV R2, #100DLCALL DIV4BY2MOV 41H, R4MOV A, 41HJNZ JJ1MOV A, 40H ;次高位為 0，先看最高位是否為不亮SUBB A, #0AHJNZ JJ1MOV 41H, #0AH ;最高位不亮，次高位也不亮27JJ1: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #10DLCALL DIV4BY2MOV 42H, R4MOV A, 42HJNZ JJ2MOV A, 41H ;次次高位為 0，先看次高位是否為不亮SUBB A, #0AHJNZ J

48、J2MOV 42H, #0AH ;次高位不亮，次次高位也不亮JJ2: MOV 43H, R0POP BPOP PSWPOP ACCRET;*2 字節(jié)無字符數(shù)乘法程序*; R7R6R5R4R3R2R1R0MUL2BY2: CLR AMOV R7, AMOV R6, AMOV R5, AMOV R4, AMOV 46H, #10HMULLOOP1: CLR C28MOV A, R4RLC AMOV R4, AMOV A, R5RLC AMOV R5, AMOV A, R6RLC AMOV R6, AMOV A, R7RLC AMOV R7, AMOV A, R0RLC AMOV R0, AMOV

49、A, R1RLC AMOV R1, AJNC MULLOOP2MOV A, R4ADD A, R2MOV R4, AMOV A, R5ADDC A, R3MOV R5, AMOV A, R6ADDC A, #00HMOV R6, AMOV A, R729ADDC A, #00HMOV R7, AMULLOOP2: DJNZ 46H, MULLOOP1 RET;*4 字節(jié)/2 字節(jié)無符號數(shù)乘除法程序*;R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)R1R0(余數(shù)) DIV4BY2: MOV 46H, #20HMOV R0, #00HMOV R1, #00HDIVLOOP1: MOV A, R

50、4RLC AMOV R4, AMOV A, R5RLC AMOV R5, AMOV A, R6RLC AMOV R6, AMOV A, R7RLC AMOV R7, AMOV A, R0RLC AMOV R0, AMOV A, R1RLC AMOV R1, ACLR CMOV A, R030SUBB A, R2MOV B, AMOV A, R1SUBB A, R3JC DIVLOOP2MOV R0, BMOV R1, ADIVLOOP2: CPL CDJNZ 46H, DIVLOOP1MOV A, R4RLC AMOV R4, AMOV A, R5RLC AMOV R5, AMOV A, R6

51、RLC AMOV R6, AMOV A, R7RLC AMOV A, R7RETEND ;程序結(jié)束31致致 謝謝 這篇論文給我的大學(xué)生活畫上了一個完美的句號，同時也開啟了我走出校園走向社會的一個新的起點(diǎn)。通過大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)生活，我不僅學(xué)到了很多專業(yè)知識，同時也對本專業(yè)實(shí)踐所需要的技能有了一定的掌握，經(jīng)過幾個月的認(rèn)真撰寫和修改，終于完成了這篇論文?；叵肫鸫髮W(xué)中的美好時光，我深深的感受到我是幸運(yùn)的，大學(xué)幾年讓我認(rèn)識了很多奮發(fā)向上的同學(xué)和諄諄教誨的老師。 感謝我的母校，為我的學(xué)習(xí)和成長提供了一個良好的環(huán)境，感謝學(xué)院為我的學(xué)習(xí)和成長提供充足的資源，在大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)和生活中，我的老師對我的學(xué)習(xí)嚴(yán)格監(jiān)督，

52、在論文撰寫初期就給我提出了十分中肯的指導(dǎo)意見，從論文的選題，到論文的修改，一直到最終完成都凝聚了老師的心血。在論文完成的過程中，老師犧牲了很多私人時間，為我修改、完善論文提出了很多有用的意見，才能使得這篇論文圓滿完成。導(dǎo)師對待學(xué)問一絲不茍，對待學(xué)生如沐春風(fēng)，都對我的人生產(chǎn)生了很大的影響。 感謝所有的同學(xué)。時光穿梭歲月流逝，與同學(xué)共同度過的大學(xué)時光是我一生中難忘的回憶，感謝你們一路陪我走過大學(xué)時光。 雖然論文的寫作馬上就完成了，但是我并沒有因此而放松，我自知社會經(jīng)驗(yàn)還不夠，論文的寫作也并不是十全十美的，但是時間匆促，只有等到以后在進(jìn)行補(bǔ)修和完善的工作。謹(jǐn)向四年來對我進(jìn)行諄諄教導(dǎo)的各位老師致以崇高的敬意！ 江淦成2017年 03 月 28 日