基于單片機(jī)的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

年4月19日基于單片機(jī)的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔僅供參考第1章概述1.1課題研究背景和意義汽車業(yè)與電子業(yè)是世界工業(yè)的兩大金字塔，隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越來廣泛，汽車電子化的程度越來越高。隨著交通運(yùn)輸向高密度發(fā)展，電子控制技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于汽車的乘坐安全性和導(dǎo)航方面。電子技術(shù)在汽車安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要是為了增強(qiáng)汽車的安全性。汽車中應(yīng)用的電子技術(shù)主要有：電子控制安全氣囊，智能記錄儀，雷達(dá)式距離報(bào)警器，中央控制門鎖，自動(dòng)空調(diào)，自動(dòng)車窗、車門、座椅、刮水器，車燈控制，電源控制以及充電器等。近年來汽車的自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)[1]，汽車防撞系統(tǒng)，汽車監(jiān)測(cè)和自診斷系統(tǒng)以及汽車導(dǎo)航系統(tǒng)被人們廣泛應(yīng)用。在過去20～30年中，人們主要把精力集中于汽車的被動(dòng)安全性方面，例如，在汽車的前部或后部安裝保險(xiǎn)杠、在汽車外殼四周安裝某種彈性材料、在車內(nèi)相關(guān)部位安裝各種形式的安全帶及安全氣囊等等[2]，以減輕汽車碰撞帶來的危害。安裝防撞保險(xiǎn)杠固然能在某種程度上減輕碰撞給本車造成損壞，卻無法消除對(duì)被撞物體的傷害；另外，車上安裝的安全氣囊系統(tǒng)，在發(fā)生車禍時(shí)不一定能有效地保護(hù)車內(nèi)乘車人員的安全。所有這些被動(dòng)安全措施都不能從根本上解決汽車在行駛中發(fā)生碰撞造成的問題。為預(yù)防撞車事故的發(fā)生，必須在提高汽車主動(dòng)安全性方面下功夫。汽車發(fā)生碰撞的主要原因是由于汽車距其前方物體（如汽車、行人或其它障礙物）的距離與汽車本身的距離近而相對(duì)速度太高。為了防止汽車與前方物體發(fā)生碰撞，汽車與前方物體之間要保持一定的距離。這樣就會(huì)大大提高汽車行駛的安全性，減少車禍的發(fā)生。發(fā)展汽車防撞技術(shù)，對(duì)提高汽車智能化水平有重要意義[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，危險(xiǎn)境況時(shí)，如果能給駕駛員半秒鐘的預(yù)處理時(shí)間，則可分別減少追尾事故的30%，路面相關(guān)事故的50%，迎面撞車事故的60%。1秒鐘的預(yù)警時(shí)間可防止90%的追尾碰撞和60%的迎頭碰撞。理論上，汽車防撞裝置可在任何天氣、任何車速狀態(tài)下探測(cè)出將要發(fā)生的危險(xiǎn)情況并及時(shí)提醒司機(jī)及早采取措施或自動(dòng)緊急制動(dòng)[4]，避免嚴(yán)重事故發(fā)生。汽車防撞裝置是借助于檢測(cè)測(cè)技術(shù)監(jiān)視汽車前方和后方的車輛、障礙物，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的距離自動(dòng)判斷是否達(dá)到危險(xiǎn)距離[5]，及時(shí)向司機(jī)發(fā)出警告。1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀鑒于交通事故的不可預(yù)測(cè)性和不可絕對(duì)避免性，為了減少交通事故，優(yōu)化交通秩序，利用計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)來提高道路交通安全和效率已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。二十世紀(jì)八十年代以后展開的關(guān)于智能交通系統(tǒng)的研究[6]，被認(rèn)為是解決各種交通問題的一個(gè)很好的途徑。智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)[7]、通訊數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)有效地應(yīng)用于整個(gè)運(yùn)輸管理體系[8]，使人、車、路環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而建立一個(gè)全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)[9]。其中智能車輛系統(tǒng)涉及到計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制、計(jì)算機(jī)視覺、傳感器數(shù)據(jù)融合、車輛工程等諸多領(lǐng)域。視覺系統(tǒng)在智能車輛中起到環(huán)境探測(cè)和辨識(shí)作用[10]。與其它傳感器相比，機(jī)器視覺具有檢測(cè)信息量大，單純以當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)條件出發(fā)解決，容易導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差[11]。根據(jù)計(jì)算車輛與目標(biāo)的相對(duì)位移，并用自適應(yīng)濾波對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以減少環(huán)境的不穩(wěn)定性造成的測(cè)量誤差[12]。在智能車輛領(lǐng)域，常見的還有雷達(dá)、激光、GPS等傳感器。利用信息感知、動(dòng)態(tài)辨識(shí)、控制技術(shù)的方法提高安全性，是先進(jìn)汽車控制與安全系統(tǒng)(AVCSS)的主要研究內(nèi)容[13].世界各大汽車公司都在開展這方面的研究與開發(fā)工作。日本各大汽車制造企業(yè)如豐田、日產(chǎn)、馬自達(dá)、本田、三菱等公司致力于新型安全汽車技術(shù)研究開發(fā)，并取得了重要的進(jìn)展。豐田汽車公司使用毫米波雷達(dá)和CCD攝像機(jī)對(duì)本車的距離進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[14]，當(dāng)兩車距離小于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)提醒本車駕駛員。日產(chǎn)汽車公司使用緊急制動(dòng)勸告系統(tǒng)，利用先進(jìn)的車距監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)跟車距離進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)需要減速或制動(dòng)時(shí)，用制動(dòng)燈亮來提醒駕駛員，并及時(shí)監(jiān)測(cè)駕駛員操縱駕駛踏板的踏踩狀態(tài)，必要時(shí)使汽車的自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)起作用降低車速，在最危險(xiǎn)時(shí)刻自動(dòng)制動(dòng)。本田公司使用具有扇形激光束掃描的雷達(dá)傳感器[15]，即使車輛在彎道行駛也能檢測(cè)到本車與前方汽車或障礙物的距離降到設(shè)定值時(shí)，駕駛員仍未及時(shí)采取相應(yīng)措施，便發(fā)出警告信號(hào)。三菱和日立公司在毫米波雷達(dá)防撞方面也做了大量的研究，其雷達(dá)中心頻率主要選擇60～61GHZ或76～77GHZ，探測(cè)距離為120m，尼桑公司為41LV-Z配備了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)[16]德國和法國等歐洲國家也對(duì)毫米波雷達(dá)技術(shù)進(jìn)行了研究[17]，特別是奔馳、寶馬等著名汽車生產(chǎn)廠商，其采用的雷達(dá)為調(diào)頻毫米波雷(FrequencyModulationContinuousWave)[18]，頻段選擇76~77GHZ。如奔馳汽車公司和英國勞倫斯電子公司聯(lián)合研制的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)，探測(cè)距離為150m美國的汽車防碰撞技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)，福特汽車公司開發(fā)的汽車防碰撞系統(tǒng)的工作頻率為24.725GHZ,探測(cè)距離約106m。僅探測(cè)本車道內(nèi)車輛的信息[19]，從而可避免旁車道上目標(biāo)物的影響。戴姆勒-克萊斯勒公司的防撞結(jié)構(gòu)主要是兩個(gè)測(cè)距儀和一個(gè)影像系統(tǒng)，她能夠測(cè)出安全距離，發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)引發(fā)制動(dòng)裝置。戴姆勒-克萊斯勒公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，車速以每小時(shí)32.18公里/小時(shí)的速度行駛，在距離障礙物2.54㎝近距離報(bào)警如倒車?yán)走_(dá)現(xiàn)已蓬勃地車輛上安裝使用，但國內(nèi)當(dāng)前生產(chǎn)的中遠(yuǎn)距離測(cè)量普遍達(dá)不到要求，表現(xiàn)在最遠(yuǎn)測(cè)距距離近，測(cè)距誤差大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿足高速公路的安全車距離要求，需進(jìn)一步研究。1.3超聲波傳感器原理超聲波傳感器分機(jī)械方式和電氣方式兩類，它實(shí)際上是一種換能器，在發(fā)射端它把電能或機(jī)械能轉(zhuǎn)換成聲能，接收端則反之。本設(shè)計(jì)中超聲波傳感器采用電氣方式中的壓電式超聲波換能器[20]。它是利用壓電晶體的諧振來工作的。它有兩個(gè)壓電晶體和一個(gè)共振板[21]。當(dāng)它的兩級(jí)外加脈沖信號(hào)其頻率等于壓電晶體的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶體片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，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(shí)，將壓迫壓電晶體片做振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，就成為超聲波接收器[22]。在超聲波電路中，發(fā)射端輸出一系列脈沖方波，脈沖寬度越大，輸出的個(gè)數(shù)越多，能量越大，所能檢測(cè)到的距離也越遠(yuǎn)。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在其結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時(shí)應(yīng)看清器件上的標(biāo)志[23]。超聲波測(cè)距的方法有很多種：如往返時(shí)間檢測(cè)法、相位檢測(cè)法、聲波幅值檢測(cè)法[24]。本設(shè)計(jì)采用往返時(shí)間檢測(cè)法測(cè)距[25]。其原理是超聲波傳感器發(fā)射一定頻率的超聲波借助空氣媒質(zhì)傳播，到達(dá)測(cè)量目標(biāo)或障礙物后反射回來，經(jīng)反射后由超聲波接收器接收脈沖[26]，其所經(jīng)歷的時(shí)間即往返時(shí)間。往返時(shí)間與超聲波傳播的路程的遠(yuǎn)近有關(guān)[27]。根據(jù)測(cè)試傳輸時(shí)間能夠得出距離。假設(shè)S為被測(cè)物體到測(cè)距儀之間的距離，測(cè)的的時(shí)間為t，超聲波傳播的速度為v表示。則有關(guān)系式：(1-1)在精度的要求較高的情況下，需要考慮溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響，按式(1-2)對(duì)超聲波傳播速度加以修正，以減小誤差。(1-2)中，T為實(shí)際溫度單位為℃,V為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度單位為M/S。表1-1一些溫度下的聲速溫度-30-20-100102030聲速313319322331337344350第2章硬件簡介本設(shè)計(jì)采用以AT89S51單片機(jī)為核心芯片的電路來實(shí)現(xiàn)，主要由AT89S51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、LED顯示、超聲波傳感器5部分組成。AT89S51單片機(jī)的時(shí)鐘電路由18（XTAL1）管腳和19管腳的時(shí)鐘端（XTAL2）組成。給單片機(jī)一定的周期。與12MHz的晶振Y1電容C9電容C10組成，采用片內(nèi)振蕩方式。復(fù)位電路采用簡易的開關(guān)復(fù)位電路，主要由電阻R2，電容C7，開關(guān)K2組成，分別接至AT89C51的RST復(fù)位輸入端。2.1AT89S51單片機(jī)概述AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)。片內(nèi)4KBytesISP(In-systemprogrammable)的可重復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器。芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4KBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入、輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。主要特性：?8031CPU與MCS-51兼容?4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器(壽命：1000寫/擦循環(huán))?全靜態(tài)工作：0Hz-33MHz?三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定?128*8位內(nèi)部RAM?32條可編程I/O線?兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器?6個(gè)中斷源?可編程串行通道?低功耗的閑置和掉電模式?片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2.1.1AT89S51單片機(jī)功能特性概述AT89S51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，看門狗（WDT），兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。2.1.2AT89S51單片機(jī)引腳說明AT89S51單片機(jī)的主要管腳有：XTAL1(19管腳)和XTAL2(管18腳)為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd(9腳)為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。采用低電平復(fù)位。Vcc（40管腳）和Vss（20管腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。在本設(shè)計(jì)中用P0。0～P0.7控制數(shù)碼管段選。用p2端口(P2.4~P2.7管腳)控制數(shù)碼管顯示的位選?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明：各引腳在AT89S51單片機(jī)上的排列順序，如下圖2-1所示。圖2-1AT89S51引腳圖P2.0：接地P4.0：正電源腳，正常工作或?qū)ζ瑑?nèi)EPROM寫程序時(shí)，接+5V電源。P1.9：時(shí)鐘XTAL1腳，片內(nèi)振蕩電路的輸入端，是外接晶體的一個(gè)引腳。P1.8：時(shí)鐘XTAL2腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出端，是外接晶體的另一端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接外部振蕩源。RST/VPP(PIN1):復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。P0.0~p0.7：輸入信號(hào)用于控制LED段選。P1.0:連接AT89SISP紅外解碼芯片。P1.0和p1.5、p1.6、p1.7與單片機(jī)編程器連接，是程序下載端口。AT89S51的時(shí)鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式，但需在18腳和19腳外接石英晶體(2MHz-12MHz)和振蕩電容，振蕩電容的值一般取10pF-30pF。另外一種是外部時(shí)鐘方式，即將XTAL1接地，外部時(shí)鐘信號(hào)從XTAL2腳輸入。P3.0：ALE是允許地址鎖存輸出/編程脈沖輸入引腳。當(dāng)訪問外部程序器時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)能夠用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也能夠當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過一個(gè)脈沖。PSE：復(fù)位。EA：電源輸入端。2.1.3復(fù)位電路單片機(jī)AT89S51作為主控芯片，控制整個(gè)電路的運(yùn)行。單片機(jī)外圍需要一個(gè)復(fù)位電路，復(fù)位電路的功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤消復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。該設(shè)計(jì)采用含有電阻的復(fù)位電路，復(fù)位電路能夠有效的解決電源毛刺和電源緩慢下降(電池電壓不足)等引起的問題，在電源電壓瞬間下降時(shí)能夠使電容迅速放電，一定寬度的電源也可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。復(fù)位電路如圖2-2示：圖2-2復(fù)位電路圖復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，使CPU及各專用存儲(chǔ)器處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，其中把PC的內(nèi)容初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序，除了系統(tǒng)的正常開機(jī)(上電)復(fù)位外，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，可按復(fù)位鍵進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位電路由片外和片內(nèi)兩部分電路組成。AT89S51的RST引腳為復(fù)位引腳，只要在RET引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位一般有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方法。本設(shè)計(jì)采用的是按鍵復(fù)位，當(dāng)按下按鍵后，電容被短路，RST引腳就處于高電平，就能夠達(dá)到復(fù)位的目的。復(fù)位電路工作原理：當(dāng)按下S1時(shí)電容C7短路，R2為防止電容放電，RST此時(shí)為高電平；不按S1時(shí)，由于電容通交流阻直流，RST仍為低電平。2.2各芯片功能及工作原理在本設(shè)計(jì)中用到了74HC04芯片、CX芯片、晶振芯片。芯片在本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中起到了關(guān)鍵作用。2.2.1晶振芯片本設(shè)計(jì)中采用了12MHZ的晶體振蕩器。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會(huì)使晶片產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。當(dāng)外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時(shí)，就會(huì)發(fā)生壓電諧振，從而導(dǎo)致機(jī)械變形的振幅突然增大。晶體振蕩電路連接圖如圖2-3所示。圖2-3晶振電路圖LED顯示簡介第1管腳：VSS為電源地，接GND。第2管腳：VDD接5V正電源。第3管腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)能夠經(jīng)過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4管腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5管腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)能夠?qū)懭胫噶罨蛘唢@示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)能夠讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)能夠?qū)懭霐?shù)據(jù)。第6管腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14管腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15管腳：BLA背光電源正極(+5V)輸入引腳。第16管腳：BLK背光電源負(fù)極，接GND。注意：液晶模塊背光須消耗電流約為50mA左右，S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板上設(shè)計(jì)了DIP微動(dòng)開關(guān)來控制背光的開關(guān)，如右圖所示，當(dāng)實(shí)驗(yàn)板上的DIP開關(guān)(第3位)撥打到ON狀態(tài)時(shí)，液晶背光顯示，撥到OFF狀態(tài)時(shí)，背光關(guān)閉。TC1602液晶模塊內(nèi)帶標(biāo)準(zhǔn)字庫，內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了192個(gè)5×7點(diǎn)陣字符，32個(gè)5×10點(diǎn)陣字符。另外還有字符生成RAM（CGRAM）512字節(jié)，供用戶自定義字符。如表1所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常見的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是0B（41H），顯示時(shí)模塊(xianshimokuai)把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。2.2.28位數(shù)碼管8段數(shù)碼管屬于LED發(fā)光器件的一種。LED發(fā)光器件一般常見的有兩類：數(shù)碼管和點(diǎn)陣。8段數(shù)碼管又稱為8字型數(shù)碼管，分為8段：A、B、C、D、E、F、G、P10根管腳，每一段有一根管腳。其中P為小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管常見的有另外兩根管腳為一個(gè)數(shù)碼管的公共端，兩根之間相互連通，如圖2-4所示:圖2-4LED的引腳和電路原理數(shù)碼管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫發(fā)亮，控制不同組合的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符。數(shù)碼管有共陽極和共陰極兩種。共陰極LED顯示管的發(fā)光二極管的陰極連在一起，一般此共陰極接地。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。同樣，共陽極LED顯示管的發(fā)光二極管的陽極接在一起，一般此共陽極接正電壓，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極接低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。本次設(shè)計(jì)所用的LED數(shù)碼管顯示器為共陰極。LED數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)材料不同正向壓降一般為1.5—2V，額定電流為10mA，最大電流為40mA。靜態(tài)顯示時(shí)取10mA為宜，動(dòng)態(tài)掃描顯示可加大脈沖電流，但一般不超過40mA。如表2-1所示。表2-1數(shù)碼管輸出真值表管腳值顯示字符dpgfedcba十六進(jìn)制數(shù)0110000000C0H1111110010F9H2101001000A4H3101100000B0H41001100199H51001001092H61000001082H711111000OF8H續(xù)表2-181000000080H91001000090HA1000100088HB1000001183HC110001100C6HD101000010A1HE1000011086HF100011108EH2.2.274HC04芯片?高速CMOS--六反相器.?對(duì)稱的傳輸延遲和轉(zhuǎn)換時(shí)間?相對(duì)于LSTTL邏輯IC，功耗減少很多?工作電壓：2V到6V?兼容直接輸入LSTTL邏輯信號(hào),VIL=0.8V(Max),VIH=2V(Min)?兼容CMOS邏輯輸入,1μAatVOL,VOH如圖2-4所示。?寬工作溫度范圍：-55℃74HC0474HC041413812111091346572GND3A3YVCC6A6Y5Y5A4A4Y2YTY2A3A圖2-474HC04反相器在本設(shè)計(jì)中74HC04起到驅(qū)動(dòng)電壓的作用。2.2.3CX6芯片CX6內(nèi)部由前置電路將接收到的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成CX6能夠接收的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)，送到CX6的1管腳。CX6的總放大增益約為80dB，其7管腳輸出的控制脈沖序列信號(hào)幅度在3.5~5V范圍內(nèi)?？傇鲆娲笮∮?管腳外接的R1.。9、C1.4決定，R1.9越小或C1.4越大，增益越高。但取值過大時(shí)將造成頻率響應(yīng)變差，C1.4為10uF。采用峰值檢波方式檢波電容C1.2為10uF。R2為帶通濾波器中心頻率f0的外部電阻。積分電容C1.3取330pF。經(jīng)CX6處理后的脈沖信號(hào)由7管腳輸出給AT89S51進(jìn)行譯碼處理。CX:紅外解碼芯片。CX6內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。前置放大器前置放大器限幅放大通帶濾波峰值濾波積分比較整形輸出1D2R19C1.4C1.2345678R2.0R3.2C1.3輸出5V輸出圖2-5CA6內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第3章汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)總方案本設(shè)計(jì)是以AT89S51單片機(jī)控制的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)。該裝置將單片機(jī)的實(shí)時(shí)控制及數(shù)據(jù)處理功能與超聲波的測(cè)距技術(shù)相結(jié)合，可檢測(cè)汽車運(yùn)行中與前方障礙物的距離，經(jīng)過LED顯示裝置顯示距離，并由蜂鳴器根據(jù)距離遠(yuǎn)近發(fā)出警告聲。本設(shè)計(jì)中將電路分為以下幾個(gè)主要的組成部分,分別是超聲波發(fā)射，超聲波接收，溫度測(cè)量，顯示和報(bào)警，電源等硬件電路部分以及相應(yīng)的軟件部分構(gòu)成。系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。 測(cè)溫電路單片機(jī)外圍電路AT89S51發(fā)射電路測(cè)溫電路單片機(jī)外圍電路AT89S51發(fā)射電路接收電路顯示電路報(bào)警電路超聲波發(fā)射換能器超聲波接收換能器障礙物電源電路圖3-1系統(tǒng)框圖整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)AT89S512控制，超聲波傳感器采用收發(fā)分體式，分別是一支超聲波發(fā)射換能器和一支超聲波接收換能器。超聲波信號(hào)經(jīng)過超聲波發(fā)射換能器發(fā)射到空氣中，遇被測(cè)物反射后回聲波被超聲波接收換能器接收。進(jìn)行相關(guān)處理后，輸入單片機(jī)的INTO腳產(chǎn)生中斷，計(jì)算中間經(jīng)歷的時(shí)間，同時(shí)再根據(jù)具體的溫度計(jì)算相應(yīng)的聲速，根據(jù)式(1-2)就可得出相應(yīng)的距離。報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)LED顯示的距離發(fā)出報(bào)警。3.2超聲波發(fā)射模塊超聲波發(fā)射部分是為了讓超聲波發(fā)射換能器能向外界發(fā)出40KHZ左右的方波脈沖信號(hào)。40KHZ左右的方波脈沖信號(hào)的產(chǎn)生一般有兩種方法：采用硬件如555振蕩產(chǎn)生或軟件。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)軟件編程控制。由單片機(jī)P1.0端口輸出40KHZ左右的方波脈沖信號(hào)，由于單片機(jī)端口輸出功率不夠，40KHZ方波脈沖信號(hào)分成兩路送給一個(gè)由74HLS04組成的推挽式[4]電路進(jìn)行功率放大以便使發(fā)射距離足夠遠(yuǎn)，滿足測(cè)量距離要求，最后送給超聲波發(fā)射換能器以聲波形式發(fā)射到空氣中。發(fā)射部分的電路如圖3-2所示。圖中輸出端上拉電阻R16,R17一方面能夠提高反向器74HLSO4輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面能夠增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時(shí)間。圖3-2超聲波發(fā)射電路圖3.3超聲波接收模塊超聲波換能器發(fā)射的超聲波信號(hào)在空氣中傳播遇到障礙物就會(huì)返回，超聲波接收模塊是為了將反射回波順利接收到超聲波接收換能器進(jìn)行轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并對(duì)此電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、整形等處理。本設(shè)計(jì)中采用的是索尼公司生產(chǎn)的集成芯片CX6。超聲波接受換能器將得到的一個(gè)負(fù)脈沖送給單片機(jī)的P3.2(INT0)引腳，便產(chǎn)生一個(gè)中斷。接收模塊的電路如圖3-3所示。由電路圖能夠看出集成芯片CX6在接收模塊電路中起了很大的作用。CX6是一款應(yīng)用廣泛的紅外線檢波接受的專用芯片，其具有功能強(qiáng)、性能優(yōu)越、外圍接口簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。由于紅外遙控常見的載波頻率38KHZ與測(cè)距的超聲波頻率40KHZ比較接近，而且CX6內(nèi)部設(shè)置的濾波器中心頻率f0可由其5引腳外接電阻調(diào)節(jié)，阻值越大中心頻率越低，范圍為30~60KHZ。因此本設(shè)計(jì)中采用它來做接收電路。CX6內(nèi)部由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器及整形電路構(gòu)成。工作過程是：接收到的回波信號(hào)先經(jīng)過前置放大器和限幅放大器，將信號(hào)調(diào)整到合適幅值的矩形脈沖，由濾波器進(jìn)行頻率選擇、濾除干擾信號(hào)，再經(jīng)整形，送到輸出端7腳。當(dāng)接收到與CX6濾波器中心頻率相符的回波信號(hào)時(shí)，其輸出端7腳就輸出低電平，而輸出端7教直接接收到AT89S52的P3.2引腳上，以觸發(fā)中斷。若頻率有一些誤差，可調(diào)節(jié)芯片引腳5的外接電阻R4.2,將濾波器的中心頻率設(shè)置在40KHZ就可達(dá)到理想的效果。圖3-3超聲波接收電路圖3.4其它主要模塊3.4.1溫度測(cè)量模塊由于聲音的速度在不同的溫度下有所不同。為提高系統(tǒng)的精確度，本設(shè)計(jì)采用了溫度補(bǔ)償功能。這里采用的主要元器件是美國Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。其具有精度高、智能化、體積小、線路簡單等特點(diǎn)。將單片機(jī)的P1.1口與DS18B20數(shù)據(jù)線相連就能夠?qū)崿F(xiàn)溫度測(cè)量，如圖3-4所示。GNDGNDVCCP11GND123DQVDDDS18B20U5圖3-4溫度測(cè)量電路圖3.4.2LED顯示模塊本設(shè)計(jì)顯示模塊采用LCD顯示所測(cè)距數(shù)值。TC1602顯示的容量為2行16個(gè)字。液晶顯示屏有微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、適用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。與數(shù)碼管相比顯得更專業(yè)、美觀。從價(jià)格上考慮本設(shè)計(jì)采用數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管分為共陰數(shù)碼管和共陽數(shù)碼管，本系統(tǒng)中使用共陰數(shù)碼管，其工作原理為：公共端接地（低電位），然后給abcdefgh各段賦予高電位，即可顯示不同的數(shù)值顯示。單片機(jī)經(jīng)過P0口輸出數(shù)字80的二進(jìn)制代碼，給數(shù)碼管賦予了段值，再經(jīng)過P2端口將數(shù)碼管位選通，數(shù)碼管就能夠顯示出出設(shè)定的安全距離80㎝。原理：P2.4～P2.7口為高電平時(shí)，三極管截止，S1～S4為低電平，數(shù)碼管位選通；P2.4～P2.7口為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，S1～S4為高電平，對(duì)P2.4～P2.7口賦予高電位或低電位能夠選擇不同位的數(shù)碼管亮。顯示如圖3-5所示：圖3-5LCD顯示電路圖3.4.3電源模塊電源模塊電路采用LM7805三端穩(wěn)壓集成電路，用LM7805三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源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(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的LM78或LM79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如LM7805表示輸出電壓為正5V。此電源模塊電路利用LM7805芯片不但生成了穩(wěn)壓電源，而且并聯(lián)了一個(gè)限流電阻和一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)有電流流過時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光；無電流時(shí)，二極管滅?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)電源的檢測(cè)作用，方便及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源供給問題所在。如圖3-6所示。圖3-6電源電路圖3.4.4.聲音報(bào)警模塊在很多車上裝備防撞系統(tǒng)，用于減少車輛在駐車、倒車和低速行駛時(shí)發(fā)生撞車的概率。儀表板上有指示燈指示車輛與障礙物的距離，在車輛與障礙物十分接近時(shí)有指示燈和聲音報(bào)警。本設(shè)計(jì)中采用一個(gè)蜂鳴器，由P1.2輸出一定頻率的信號(hào)，在連接到蜂鳴器之前經(jīng)過一個(gè)三極管9012的放大。聲音報(bào)警的電路連接圖如圖3-7所示。圖為報(bào)警器電路，R6,R10為限流電阻，當(dāng)P2.0口輸出高電平是，三極管Q1.1截止，此時(shí)由于2為高電平，LED與揚(yáng)聲器沒有電流流過，即LED不亮，揚(yáng)聲器不響；當(dāng)P2.0口輸出低電平時(shí)，三極管Q1.1導(dǎo)通，LED與揚(yáng)聲器有電流流過，即LED亮,揚(yáng)聲器響起圖3-7聲音報(bào)警電路圖3.5總體電路設(shè)計(jì)經(jīng)過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，由此能夠基本確定本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體電路的基本框圖，如圖3-8所示。圖3-8總體電路圖第4章軟件設(shè)計(jì) 4.1主程序流程設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用匯編語言編程，系統(tǒng)程序包括主控程序、T1中斷服務(wù)子程序、INT0中斷服務(wù)子程序、測(cè)溫子程序、距離計(jì)算子程序、顯示子程序、延時(shí)子程序和報(bào)警子程序設(shè)計(jì)等。主程序流程圖如圖4-1所示。上電開始上電開始超聲波測(cè)距L<=80數(shù)碼管顯示斷電結(jié)束顯示報(bào)警是否復(fù)位無復(fù)位圖4-1主程序流程圖4.2控制程序流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)初始化后就啟動(dòng)定時(shí)器T1從0開始計(jì)數(shù)。此時(shí)主程序進(jìn)入等待，當(dāng)?shù)竭_(dá)65ms時(shí)T1溢出進(jìn)入T1中斷服務(wù)子程序；在T1中斷服務(wù)子程序中將啟動(dòng)一次新的超聲波發(fā)射，此時(shí)將在P1.0引腳上開始產(chǎn)生40KHZ的方波，同時(shí)開啟定時(shí)器T0計(jì)時(shí)，為了避免折射波的繞射需要延時(shí)1ms后再開INT0中斷允許；INT0中斷允許打開后若此時(shí)p3.2(INT0)引腳出現(xiàn)低電平則代表收到回波信號(hào)。將提出中斷請(qǐng)求進(jìn)入INT0中斷服務(wù)子程序，在INT0中斷服務(wù)子程序中將停止定時(shí)器T0計(jì)時(shí)，讀取定時(shí)器T0時(shí)間值到相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)，同時(shí)設(shè)置接收成功標(biāo)志；主程序一旦檢測(cè)到接收成功標(biāo)志，將調(diào)用溫測(cè)子程序，采集超聲波測(cè)距時(shí)的環(huán)境溫度，并換算出準(zhǔn)確的聲速，存儲(chǔ)到RAM存儲(chǔ)單元中；單片機(jī)再調(diào)用距離計(jì)算子程序進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出傳感器到目標(biāo)物體之間的距離；此后主程序調(diào)用顯示子程序進(jìn)行顯示；若超過設(shè)定的最小報(bào)警距離還將啟動(dòng)揚(yáng)聲器報(bào)警。當(dāng)一次發(fā)射、接受、顯示的過程完成后系統(tǒng)將延遲100ms重新讓T1置初值，再次啟動(dòng)T1以溢出，進(jìn)入下一次測(cè)距。如果猶豫障礙物過遠(yuǎn)超出量程以致在T0溢出時(shí)尚未接收到回波則顯示“ERROR”重新回到主程序流程進(jìn)入新一輪測(cè)試。開始開始系統(tǒng)初始化啟動(dòng)T1定時(shí)65秒，開T1中斷T1定時(shí)器65ms定時(shí)到進(jìn)入T1中斷服務(wù)子程序計(jì)時(shí)發(fā)射超聲波脈沖回波接收成功關(guān)總中斷允許EA調(diào)用測(cè)溫子程序補(bǔ)償聲速調(diào)用距離計(jì)算子程序距離小于預(yù)設(shè)值調(diào)用揚(yáng)聲器報(bào)警子程序調(diào)用子程序顯示距離并延時(shí)清回波接收成功標(biāo)志位T0溢出調(diào)用子程序NNYYYNY圖4-2流程圖

第5章調(diào)試5.1硬件調(diào)試第一步，通電觀察。將電路通電觀察有無異?，F(xiàn)象，例如有無器件冒煙現(xiàn)象，有無異常氣味，手摸集成電路外封裝，是否發(fā)燙等。如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后再通電。第二步，靜態(tài)調(diào)試。將信號(hào)輸入端加固定的電平信號(hào)后進(jìn)行的直流測(cè)試，可用萬用表測(cè)出電路中各點(diǎn)的電位，經(jīng)過和理論估算值比較，結(jié)合電路原理的分析，判斷電路直流工作狀態(tài)是否正常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路中已損壞或處于臨界工作狀態(tài)的元器件。經(jīng)過更換器件或調(diào)整電路參數(shù)，使電路直流工作狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。第三步，動(dòng)態(tài)調(diào)試。動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在電路的輸入端加入合適的信號(hào)，按信號(hào)的流向，用示波器順序檢測(cè)各測(cè)試點(diǎn)的輸出信號(hào)，若發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應(yīng)分析其原因，并排除故障，再進(jìn)行調(diào)試，直到滿足要求。5.2軟件調(diào)試所謂軟件調(diào)試，是將編制的程序投入實(shí)際運(yùn)行前，用手工或編譯程序等方法進(jìn)行測(cè)試，修正語法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤的過程。這是保證單片機(jī)正確運(yùn)行的必不可少的步驟。編完單片機(jī)程序，必須送入單片機(jī)中測(cè)試。我把軟件調(diào)試過程分為兩步：第一步，使用軟件調(diào)試程序。將編輯好的匯編語言程序進(jìn)行編譯連接，消除基本的語法錯(cuò)誤，再經(jīng)過軟件自帶的調(diào)試工具進(jìn)行必要的程序調(diào)試。第二步，聯(lián)系程序的實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)試程序。此步主要是消除程序中的邏輯錯(cuò)誤，因?yàn)樵诰庉嫵绦驎r(shí)在邏輯思維上可能會(huì)出現(xiàn)漏洞導(dǎo)致操作時(shí)出錯(cuò)。我們將編輯好的匯編語言程序編譯連接并生成hex文件，并將hex文件下載到單片機(jī)中。經(jīng)過實(shí)際操作尋找邏輯上的錯(cuò)誤，不斷的修改程序，最終達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的操作步驟及顯示格式等多方面的要求。5.3測(cè)試結(jié)果為了保證實(shí)際制作出來的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，我們對(duì)各個(gè)功能模塊和程序運(yùn)用仿真軟件protus進(jìn)行了仿真測(cè)試。但實(shí)際制作出的電路和理論又會(huì)有一定的差距，為此我們還使用實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)該汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。在本電路的調(diào)試中，如果一直發(fā)射超聲波，在7腳將會(huì)有周期的低電平產(chǎn)生。不會(huì)像一般認(rèn)為的那樣，即一直發(fā)射信號(hào)時(shí)，7腳一直為低電平。這是剛用CX6時(shí)的一個(gè)常見錯(cuò)誤。只要經(jīng)過單片機(jī)來來計(jì)算發(fā)射信號(hào)時(shí)到收到信號(hào)是產(chǎn)生下降沿這段時(shí)間的長度，再經(jīng)過數(shù)學(xué)計(jì)算，轉(zhuǎn)化為距離，然后在顯示器上顯示。在測(cè)試過程中的總結(jié)：1、定時(shí)器T1之因此是65ms溢出是因?yàn)樗?6位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。在使用12MHZ的晶振時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期是1us,計(jì)數(shù)器65ms技術(shù)器溢出。2、本設(shè)計(jì)中40KHZ方波的產(chǎn)生采用軟件方式實(shí)現(xiàn)：控制p1.0口輸出12us的高電平，再輸出13us的低電平，這樣得到一個(gè)周期的40KHZ的脈沖。再循環(huán)發(fā)送8次。3、在cpu停止發(fā)送脈沖后，由于阻尼換能器不能立即停止發(fā)送超聲波。在一段時(shí)間內(nèi)依然會(huì)發(fā)送，故這段時(shí)間內(nèi)不可立即開啟INT0接收回波，要等待一段時(shí)間后，這樣就避免發(fā)送端的部分直射波未經(jīng)被測(cè)物就直接繞射到接收端。4、最大測(cè)試距離將取決于：兩次脈沖發(fā)送之間的最小時(shí)間間隔和脈沖的能量。一般來說發(fā)射端脈沖個(gè)數(shù)越多，能量越大，所能測(cè)的距離也越遠(yuǎn)。但也不是無限制的。本設(shè)計(jì)中讀取定時(shí)器T0的計(jì)數(shù)值。測(cè)試結(jié)果如圖5-1所示：圖5-1調(diào)試結(jié)果結(jié)論利用AT89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)的超聲波防撞報(bào)警系統(tǒng)便于操作、讀數(shù)直觀。該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，能滿足一般近距離測(cè)距的要求，且成本較低、有良好的性價(jià)比、設(shè)計(jì)中在超聲波接收電路中使用了CX6集成芯片，減少了電路之間的相互干擾，減少了電噪聲。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于小距離測(cè)量。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證該設(shè)計(jì)系統(tǒng)靈活方便，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，精確度高，能夠有效的防止小車碰撞前面的障礙物。超聲波換向器能很好的接收和發(fā)射信號(hào)，很大程度上降低了小車周圍實(shí)物的干擾性，提高抗干擾性。得到了預(yù)期的效果。在本設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)一個(gè)問題就是蜂鳴器一直響。原因是：(1)蜂鳴器是由程序控制的，只要檢測(cè)到距離小于80cm(2)檢查電池沒有有電。經(jīng)過本設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多在實(shí)際操作中的知識(shí)：(1)AT89S51各個(gè)管腳的功能。(2)LED顯示段選和位選的控制。(3)每個(gè)模塊的電路圖的功能。致謝本論文是在我的指導(dǎo)老師李艷輝老師的親切關(guān)懷與細(xì)心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到論文的最終完成，李老師始終都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在她的身上，我們能夠感受到一個(gè)學(xué)者的嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)，這些都讓我們獲益菲淺，而且將終生受用無窮。畢竟“經(jīng)師易得，人師難求”，希望借此機(jī)會(huì)向另外，本文最終得以順利完成，也是電氣信息工程學(xué)院其它老師的幫助分不開的，雖然她們沒有直接參與我的論文指導(dǎo)，但在開題時(shí)也給我提供了不少的意見，提出了一系列可行性的建議，在此向她們表示深深的感謝！最后要感謝的是我的父母，在未來的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負(fù)父母對(duì)我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝敬和報(bào)答她們！

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附錄程序：//51單片機(jī)制作的超聲波測(cè)距，原程序//測(cè)距范圍是50~400CM，精度是1CM。//原程序如下：#include<REG51.H>sbitk1=P3^4;sbitcsbout=P1^0;//超聲波發(fā)送sbitcsbint=P3^2;//超聲波接收sbitbg=P3^3;#defineLEDP0sbitLED1=P2^4;//LED控制sbitLED2=P2^5;//LED控制sbitLED3=P2^6;//LED控制sbitbj=P2^0;//報(bào)警#definecsbc0.0347unsignedcharcl,mqzd,csbs,csbds,buffer[3],xm1,xm2,xm0,jpjs;//顯示標(biāo)識(shí)unsignedcharconvert[10]={0x18,0x7b,0x2c,0x29,0x4b,0x89,0x88,0x3b,0x08,0x09};//0~9段碼unsignedints,t,i,xx,j,sj1,sj2,sj3,mqs,sx1;voidcsbcj();voiddelay(j);//延時(shí)函數(shù)voidscanLED();//顯示函數(shù)voidtimeToBuffer();//顯示轉(zhuǎn)換函數(shù)voidkeyscan();voidk1cl();voidk2cl();voidk3cl();voidk4cl();voidoffmsd();voidmain()//主函數(shù){EA=1;//開中斷TMOD=0x11;//設(shè)定時(shí)器0為計(jì)數(shù)，設(shè)定時(shí)器1定時(shí)ET0=1;//定時(shí)器0中斷允許ET1=1;//定時(shí)器1中斷允許TH0=0x00;TL0=0x00;TH1=0x9E;TL1=0x57;csbds=0;csbout=1;cl=0;csbs=8;jpjs=0;sj1=50;/////////測(cè)試報(bào)警距離sj2=200;sj3=580;k4cl();TR1=1;while(1){keyscan();if(jpjs<1){csbcj();//調(diào)用超聲波測(cè)距程序if(s>sj3)//大于時(shí)顯示“CCC”{buffer[2]=0xC6;buffer[1]=0xC6;buffer[0]=0xC6;}elseif(s<sj1)//小于時(shí)顯示“---”{buffer[2]=0xBF;buffer[1]=0xBF;buffer[0]=0xBF;}elsetimeToBuffer();}elsetimeToBuffer();//將值轉(zhuǎn)換成LED段碼offmsd();scanLED();//顯示函數(shù)if(s<sj1)bg=0;bg=1;}}voidscanLED()//顯示功能模塊{LED=buffer[0];LED3=0;delay(200);LED3=1;LED=buffer[1];LED2=0;delay(200);LED2=1;LED=buffer[2];LED1=0;delay(200);LED1=1;}voidtimeToBuffer()//轉(zhuǎn)換段碼功能模塊{xm0=s/100;xm1=(s-100*xm0)/10;xm2=s-100*xm0-10*xm1;buffer[2]=convert[xm2];buffer[1]=convert[xm1];buffer[0]=convert[xm0];}voiddelay(i){while(--i);}voidtimer1int(void)interrupt3using2{TH1=0x9E;TL1=0x57;csbds++;if(csbds>=40){csbds=0;cl=1;}}voidcsbcj(){if(cl==1){TR1=0;TH0=0x00;TL0=0x00;i=csbs;while(i--){csbout=!csbout;}TR0=1;i=mqs;//盲區(qū)while(i--){}i=0;while(csbint){i++;if(i>=4000)//上限值csbint=0;}TR0=0;TH1=0x9E;TL1=0x57;t=TH0;t=t*256+TL0;t=t-29;s=t*csbc/2;TR1=1;cl=0;csbint=1;////////////////////////////////////////////////////////////////// if(s<=80)bj=0; if(s>80)bj=1;/////////////////////////////////////////////////////////////////if(s<sj1){if(csbs>6){csbs=csbs-2;