汽車防撞報警系統(tǒng)

1、摘 要本次設計主要從實驗研究分析的角度，分析了汽車倒車防撞系統(tǒng)的基本設計原理以及目前國內(nèi)外此類防撞系統(tǒng)存在的問題。并詳細的介紹一種超聲波測距系統(tǒng)以及根據(jù)該系統(tǒng)設計、研制的汽車倒車防撞報警器。它能自動檢測車尾障礙物的距離，當達到極限位置的時候，并能發(fā)出聲光報警，提醒司機剎車。設計采用國內(nèi)生產(chǎn)廠家的通用元件，成本低、性能可靠，有利于推廣。超聲波距離傳感器采用壓電元件鋯鈦化鉛，一般稱為RZT，這種傳感器的特點在于具有方向性，汽車所用的倒車聲納系統(tǒng)利用超聲波距離傳感器的“回聲”現(xiàn)象制成的，倒車時向車輛后方發(fā)射超聲波，測定超聲波遇到障礙物后返回的時間，就可以得到車到障礙物的距離。本文設計的防撞裝置在結(jié)構(gòu)

2、上采用微電腦技術(shù)和專用芯片設計，具有結(jié)構(gòu)簡單，小型化的特點，非常適合用于測控系統(tǒng)；在軟件設計上，突出模塊的靈活性，并且C51語言簡潔，大大簡化了編寫程序的工作量。比較現(xiàn)在市場上已有的汽車防撞器，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，可靠性好，通信能力強，能有效地避免汽車相撞事故的發(fā)生，具有一定的市場價值。且適合廣大電氣系專業(yè)學生的參考與借鑒。同時，本設計也存在一定的不足，盡請老師給予指出并糾正錯誤。關(guān)鍵字：超聲波、汽車倒車、防撞、報警器、傳感器目 錄摘 要1目 錄2緒 論4第一章 汽車防撞報警系統(tǒng)設計簡介51.1 設計概要51.1.1設計任務與要求51.1.2研究方法51.1.3解決的關(guān)鍵問題51.2 汽車

3、防撞報警系統(tǒng)設計的意義6第二章 設計思路分析82.1 系統(tǒng)總體方案82.2 工作原理92.3 控制器AT89C2051的功能特點9第三章 系統(tǒng)硬件電路設計103.1 系統(tǒng)硬件方案設計103.2 遙控器控制框圖113.3 工作原理剖析123.3.1傳感器的選擇123.3.2超聲波的發(fā)射與接收電路123.3.3測速原理133.4 實物設計所能達到的功能及操作說明13第四章 系統(tǒng)軟件電路設計144.1 主程序144.2 串口通信模塊transplantC154.3 程序編寫16第五章 調(diào)試與測試18總 結(jié)19參考文獻21附錄122附錄223致 謝26緒 論隨著時代的發(fā)展及社會的進步，越來越多的汽車進

4、入了普通人的家庭。汽車逐漸成為人們生活中不可缺少的一部分。盡管公路條件在不斷地改進，但仍然避免不了公路上汽車擁擠的現(xiàn)狀，再加上設計車速不斷提高，惡性交通事故無時無刻不在發(fā)生，給人們和社會帶來了巨大的生命與財產(chǎn)損失。汽車防撞報警系統(tǒng)也因此應用而生。汽車防撞報警系統(tǒng)是一種當汽車離障礙物較近時向司機預先發(fā)出報警信號的裝置，通常系統(tǒng)的各個探測器安裝于汽車的幾個關(guān)鍵的車身部位，能探測到接近車身的行人、車輛和周圍的障礙物，能向司機或乘客提前發(fā)出即將發(fā)生撞車危險的信號，促使司機甚至撇開司機采取應急措施處理特殊險情，避免損失。同時當汽車發(fā)生故障時，可以通過按動警示信號鍵向過往的車輛發(fā)送無線警示信號，提醒過往車

5、輛的司機注意，從而更有效地避免交通事故的發(fā)生。汽車的各種方便性正不斷地被人們所接受，現(xiàn)如今如同是一般的家用電器一樣地進入平常百姓的家中，開發(fā)本系統(tǒng)，可以廣泛地安裝于各種家用轎車、客車、貨車等，如與車載微型電腦相配合，可以實現(xiàn)更多的人工智能化操作，是實現(xiàn)汽車無人駕駛必不可少的一個組成部分，也是未來汽車的發(fā)展方向，因此運用前景是相當可觀。本設計采用了以AT89C52為主控芯片，利用三極管的開關(guān)特性驅(qū)動T4016（40kHz超聲波發(fā)射端子）發(fā)射40kHz方波，然后接收端子R4016接收信號，經(jīng)放大電路及后級處理后單片機接收到一個下降沿中斷，對信號傳輸期間所計數(shù)據(jù)進行處理后實現(xiàn)LED顯示障礙物與汽車發(fā)

6、射端的距離。本文重點介紹了三極管的開關(guān)特性，發(fā)射端與接收端的壓電效應，檢波整流電路以及運放的簡單應用。經(jīng)過實際驗證，在車體上合理布置該報警器，利用超聲波測量汽車與障礙物距離，實現(xiàn)汽車前行和倒車時與障礙物之間距離的檢測；通過LED點陣實時顯示距離，使汽車避免和障礙物發(fā)生碰撞。實驗表明該汽車防撞報警器具有測距速度快、準確度高、易于實現(xiàn)等優(yōu)點，具有很好的應用前景。而且本設計的應用領域也將十分廣泛，不僅可以在汽車工業(yè)中運用，當配上相應執(zhí)行機構(gòu)，還可以運用于工業(yè)機床的限位自動控制當中。第一章 汽車防撞報警系統(tǒng)設計簡介本設計利用MCS-51系列單片機為核心器件并結(jié)合比較常規(guī)的超聲波傳感器以及價格低廉的電子

7、元件，由超聲波發(fā)生電路、超聲波信號接收電路、微波信號發(fā)生電路、感應信號放大及處理電路、中央處理單元電路，報警電路以及無線報警信號發(fā)射電路組成一個低誤差，高精度，多功能的汽車防撞系統(tǒng)。1.1 設計概要1.1.1設計任務與要求1） 設計一套汽車倒車防撞報警系統(tǒng)： 要求有一臺主機； 汽車與物體距離小于設定值時，利用蜂鳴器進行報警； 通過按鍵選擇報警的距離； 數(shù)碼顯示選擇的檔位。2）已知條件：防撞報警儀的主要設計指標 報警距離：530m，根據(jù)用戶的具體需要連續(xù)可調(diào)； 根據(jù)用戶的需要選用分檔：0.6m，1.0m，1.5m，1.8m，2.4m； 電源：車載電瓶12V； 環(huán)境溫度：-20+70； 報警器尺寸

8、：155mm×155mm×63mm，重量：3.5kg。3） 主要技術(shù)指標： 輸入電源：車用直流電源，DC12V； 發(fā)射頻率：40kHz； 接收頻率：40kHz（中心頻率）； 報警音量：分貝； 探測距離：三檔可調(diào)。1.1.2研究方法通過超聲波和微波雙重探測器、通過采樣放大輸入單片機系統(tǒng)、通過單片機的處理、完成對車輛周圍障礙物的探測與報警，通過無線電信號向周圍事物傳遞信息。1.1.3解決的關(guān)鍵問題解決周圍無線電信號對系統(tǒng)準確性的干擾，準確區(qū)分障礙是否位于有效的范圍內(nèi)。解決汽車防撞報警系統(tǒng)裝備，需完成物體檢測傳感器的選型，設計放大器電路、控制信號轉(zhuǎn)換電路、無線警示信號發(fā)射電路、報

9、警電路。編寫本設計所需要的程序，并對各部分電路進行實驗、調(diào)試，最后完成系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。最終達到：1） 具有測距功能，防護距離可人為預置；2） 具備測角能力，目標的方位角信息對于去除虛警是必不可少的；3） 信息傳輸選用無線射頻方式，工作頻率315MHz；4） 易于產(chǎn)生抗干擾性能強的復雜發(fā)射信號，配合實時高效的信號處理和目標檢測算法，用以去除虛警；5） 能避開前后、左右、上下的障礙物；6） 當?shù)缆飞瞎收宪嚰笆鹿受嚧蜷_警示燈時，隨即發(fā)射防撞信號。附近駛近車輛在150米處，能及時收到故障車及事故車發(fā)出的遇障語音提示，即三聲“注意防撞”，在聲音啟動時本產(chǎn)品另有一紅燈同時閃爍，直到駛離遇危區(qū)域紅燈自動解除。圖

10、1-1 系統(tǒng)總體框圖1.2 汽車防撞報警系統(tǒng)設計的意義汽車防撞系統(tǒng)是一種高科技的產(chǎn)物，它將伴隨著光機電一體化技術(shù)的進步而得到新的發(fā)展。汽車防撞系統(tǒng)的核心在于快速準確地測量出汽車前方障礙物之間的距離，并及時發(fā)出報警信號以及自動剎車等應急措施，從而實現(xiàn)防撞。奔馳公司和沃爾沃公司在汽車防撞器方面走在世界前列。美國的大眾機械師雜志介紹了戴姆勒-克萊斯勒公司汽車防撞器的研究情況。該防撞器結(jié)構(gòu)主要是兩個測距儀和一個影像系統(tǒng)，能夠測出安全距離，如果發(fā)現(xiàn)車前有障礙物，計算機能夠自動引發(fā)剎車裝置。戴姆勒-克萊斯勒公司的實驗結(jié)果顯示，汽車以每小時20英里（32.18公里小時）的速度行駛，在距離障礙物40英尺（12

11、.19米）時，若司機仍在加速，自動防撞器的執(zhí)行機構(gòu)就會自動剎車，在距離障礙物1英寸（2.04厘米）的地方使車停下來，從而避免了撞車。第二章 設計思路分析本設計主要由計數(shù)器、中斷接收器、計算距離、二進制數(shù)到BCD碼的轉(zhuǎn)換、比較報警和顯示模塊組成。介紹了基于AT89C2051單片機的性能及特點，及以其為核心的一種低成本、高精度、微型化、數(shù)字顯示的汽車防撞報警器。該防撞報警器利用超聲波及集成霍爾原件實現(xiàn)對汽車的測距和測速，利用單片機的實時控制和數(shù)據(jù)處理功能，完成系統(tǒng)的控制。設計中給出了報警器的硬件電路原理及軟件設計。隨著現(xiàn)代化節(jié)奏的加快，交通事故發(fā)生的頻率也在增加，為提高汽車運行的安全性，本設計介紹

12、了一種單片機控制的汽車防撞報警系統(tǒng)。該裝置將單片機的實時控制及數(shù)據(jù)處理功能，與超聲波的測距技術(shù)、傳感器技術(shù)想結(jié)合，可檢測汽車運行中后方障礙物與汽車的距離及汽車車速，通過數(shù)顯裝置現(xiàn)實距離，并由發(fā)生電路根據(jù)距離遠近情況發(fā)出警告聲。2.1 系統(tǒng)總體方案汽車防撞報警儀采用由AT89C52單片機為核心組成的微機系統(tǒng)，對儀器進行控制，其硬件系統(tǒng)如圖2-1所示。圖2-1 儀器硬件框圖2.2 工作原理本防撞裝置利用聲波作為檢測波，利用超聲波作為機械波，其頻率為20kHz20MHz。隨著頻率的增加，檢測距離減小，使用頻率在1540kHz之間，檢測距離為0530m，由發(fā)射器、接收器、控制器和反射板組成。發(fā)射器、接

13、收器和控制器安裝在防撞主體(指由產(chǎn)品控制能實現(xiàn)防撞功能的汽車面板)上。發(fā)射器發(fā)出檢測波，經(jīng)反射面反射給接收器，通過判斷處理后，發(fā)送控制器執(zhí)行規(guī)定的功能。基于單片機的天車防撞系統(tǒng)采用AT89C52單片機和專用芯片測量超聲波發(fā)射到反射回所需的時間t，由S=vt(v=314ms，計算時加入溫度補償)得到從聲波發(fā)射到反射面的距離。此距離隨時顯示在汽車駕駛室內(nèi)，軟件可以設置幾級提示和報警，當車障之間距離小于安全距離時，設置在駕駛室的聲光報警儀即發(fā)出聲光信號，通知駕駛員謹慎操作，從而有效地防止碰撞事故發(fā)生，保證人身及設備的安全。2.3 控制器AT89C2051的功能特點AT89C2051是一個低耗能、高性

14、能的CMOS8位微處理器，與MCS-51系列指令集和引腳兼容，有一下特點：128bytes內(nèi)部RAM,2Kbytes EPROM,15根I/O線，2個16位定時/計數(shù)器5個兩級中斷源，1個全雙工串行口，一個片內(nèi)精密模擬比較器和片內(nèi)振蕩器，低功耗的閑置和掉電模式。工作電壓范圍4.25V5.5V，工作頻率取12MHz。AT89C2051中的兩個16位定時.計數(shù)器寄存器T0和T1，作定時器時，可計數(shù)機器周期，計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/12；作計數(shù)器時，可對外部輸入引腳P3.4/T0和P3.5/T1上出現(xiàn)從1至0的變化時增1，計數(shù)頻率為振蕩頻率的1/24。第三章 系統(tǒng)硬件電路設計從功能上劃分可以分成方波

15、信號產(chǎn)生部分，開關(guān)部分，信號放大部分，檢波整流及穩(wěn)壓部分，人機交換部分。超聲波發(fā)射部分：由信號發(fā)生電路產(chǎn)生方波信號，利用三極管的開關(guān)管特性，信號經(jīng)過放大處理后，通過發(fā)射端子發(fā)射。超聲波接收部分：通過接收端子接收反射回來的信號，經(jīng)過放大電路處理后，利用整流檢波電路將交流信號變換為直流電壓信號，再經(jīng)過穩(wěn)壓處理后送往單片機，通過C語言編程進行測距，人機交換部分是由LED（液晶）顯示及一些功能按鍵組成。3.1 系統(tǒng)硬件方案設計該報警器由控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電路、接受電路、測速電路、報警電路、LED顯示電路組成，電路原理框圖如下。圖3-1 系統(tǒng)原理圖超聲波發(fā)射電路由CC7555時基電路和超聲波發(fā)射探頭組

16、成。單片機AT89C2051的P1.7引腳控制CC7555時基電路產(chǎn)生40KHz的頻率信號給超聲波發(fā)生器，由超聲波探頭發(fā)射的超聲波射向障礙物。利用超聲波測距具有以下特點：測量靈敏度高，穿透力強，測量速度快，測量角度大，可對較大范圍內(nèi)的物體進行檢測。超聲波接收電路由超聲波接收探頭、放大器和整形器組成。由障礙物反射回來的超聲波經(jīng)接收探頭，變換成電脈沖信號，再由放大器、整形器放大和整形后送入到單片機AT89C2051的P3.2引腳。放大器宜選擁有足夠增益和較低噪聲的寬帶放大器，以保持脈沖信號尤其是前沿不發(fā)生畸變，提高測距的精度。測速電路由傳感器、脈沖放大器、整形器、CC7555時基信號電路。選通門組

17、成。霍爾集成傳感器將車輪轉(zhuǎn)速信號變成脈沖信號輸出，經(jīng)放大、整形電路后送入選通門，由CC7555時基電路產(chǎn)生的單位時基信號控制選通門的開與閉，以控制轉(zhuǎn)速信號在單位時間內(nèi)通過選通門，送入單片機AT89C2051的P3.5引腳，控制T1計數(shù)器計數(shù)，實現(xiàn)了在單位時間內(nèi)的計數(shù)。報警電路由CC7555電路和揚聲器組成。AT89C2051的P1.6控制CC7555電路根據(jù)測量結(jié)果，產(chǎn)生一定頻率的信號驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警聲。在揚聲器發(fā)出報警聲時，時基電路CC7555處于暫穩(wěn)態(tài)，此時電源向電容充電，從而使CC7555結(jié)束暫穩(wěn)狀態(tài)，輸出低電平，使揚聲器停止發(fā)出報警聲，直到下一次測距結(jié)束產(chǎn)生新的報警聲。LED顯示電路

18、由數(shù)碼管和驅(qū)動電路組成。用兩個數(shù)碼管顯示距離，數(shù)碼管采用靜態(tài)顯示，由芯片MCS14495驅(qū)動顯示，P1.4、P1.5分別作為驅(qū)動芯片MCS14495的鎖存信號，用于控制產(chǎn)生的BCD（BinaryCode Dencimal，二進制編碼表示的十進制數(shù)）碼是顯示高位還是低位?？刂破鰽T89C2051主要完成程序的執(zhí)行、數(shù)據(jù)的處理和對外部電路的實時控制。內(nèi)部定期T0工作在定時方式，T0在超聲波發(fā)射時開始計數(shù)，當P3.2引腳收到回波后，停止計數(shù)，T0所計時間即為超聲波往返傳輸時間，單片機對該數(shù)據(jù)進行處理，即可測出距離。內(nèi)部定時器T1工作在計數(shù)方式，由P3.5引腳輸入的脈沖信號控制T1計數(shù)，由T1所計數(shù)值

19、確定汽車的轉(zhuǎn)速。單片機根據(jù)所測距離和車速進行比較，判斷是否驅(qū)動報警電路報警，如設定：當車速小于等于30Km/S時，安全距離應大于等于1m；當車速小于等于80Km/s時，安全距離應大于等于2m；當車速大于80Km/s時，安全距離應大于等于5m。3.2 遙控器控制框圖遙控器原理參數(shù)：1） 測量障礙物距離：05米；2） 顯示方式：靜態(tài)連續(xù)顯示；3） 檢測人體：采用紅外線傳感器，如有盜竊，能及時將信號傳到單片機；4） 報警處理：對所測的參數(shù)進行超限判斷，如超限，給出聲光報警；5） 發(fā)射和接收功能：通過防盜發(fā)射器和接收器實現(xiàn)，由單片機控制。另有遙控器對防盜信號進行遙控。3-2 遙控器控制框圖3.3 工作

20、原理剖析3.3.1傳感器的選擇汽車防撞系統(tǒng)涉及到距離的檢測，根據(jù)測量的環(huán)境和要求，利用超聲波測距具有測量靈敏度高，穿透力強，測量速度快，測量角度大的特點，可對較大范圍內(nèi)的物體進行檢測。本系統(tǒng)選用MA40EIS型超聲波發(fā)射傳感器和MA40EIR接收傳感器。3.3.2超聲波的發(fā)射與接收電路超聲波測距的原理是，通過不斷檢測超聲波后遇到障礙物所反射的回波，從而測出發(fā)射超聲波和接收到回波的時間差T，然后求出距離S=CXT/2,其中，C為超聲波波速，常溫下取為344m/s。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。超聲發(fā)射電路：由555時基電路和超聲波發(fā)射探頭組成，單片機AT89C51的P1.5

21、端反相后接4腳，控制555時基電路產(chǎn)生40kHz的頻率信號(此時超聲波振幅最大)給超聲波發(fā)生器，由超聲波探頭發(fā)射的超聲波射向障礙物。圖3-3 超聲波的發(fā)射原理圖圖3-4 超聲波的接收原理圖3.3.3測速原理汽車車速的測量是通過霍爾集成傳感器來實現(xiàn)的。即，將裝有永久磁鐵的轉(zhuǎn)盤的輸入軸與車輪的轉(zhuǎn)軸相連，當車輪轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)盤隨之轉(zhuǎn)動。此時，轉(zhuǎn)盤上的永久磁鐵會經(jīng)過霍爾集成傳感器，從而在霍爾集成傳感器的輸入端得到一個磁信號，如果轉(zhuǎn)盤不停轉(zhuǎn)動，霍爾集成傳感器便會輸出轉(zhuǎn)速信號。可以說，對汽車車速的測量實質(zhì)上是對轉(zhuǎn)速信號的頻率的測量。3.4 實物設計所能達到的功能及操作說明采用51系列單片機中的簡易型產(chǎn)品AT8

22、9C2051作為中央處理器，選用專用配對的超聲波組件，進行超聲波信號與電信號的相互轉(zhuǎn)換，利用超聲波傳感器的選頻特性，對接收到的超聲波信號進行幅值判斷，從而達到不同距離的選擇與報警的目的。操作說明：1） 接上電源，紅色電源指示燈點亮，同時數(shù)碼管顯示"0"，此時系統(tǒng)不發(fā)送超聲波信號；2） 按動距離選擇按鍵，蜂鳴器鳴叫，同時數(shù)碼管顯示0到3這幾個數(shù)字，當顯示1、2、3檔時，設計與調(diào)試時設定的距離分別表示60厘米、50厘米、40厘米，只要有物體靠近探測器，就會發(fā)出"嘟、嘟、嘟"的報警聲。第四章 系統(tǒng)軟件電路設計超聲波測距的軟件部分主要由40kHz方波產(chǎn)生程序和距

23、離顯示程序組成。采用C51語言來實現(xiàn)，該語言具有可移植性好、表達能力強。方式靈活?？蛇M行結(jié)構(gòu)化設計、可以直接控制計算機硬件、生成代碼質(zhì)量高、使用方便等優(yōu)點。同時具有完善的調(diào)試功能。4.1 主程序為了達到前述儀器的主要功能，程序采用C51的功能模塊逐一實現(xiàn)。程序分為主程序(chretc)和另外三個模塊文件，即displayc，eraseinta51，transplantc。本設計裝置的控制軟件要完成系統(tǒng)的初始化，控制觸發(fā)脈沖信號的發(fā)射與接受，根據(jù)時間計算障礙物的距離，根據(jù)計數(shù)頻率計算汽車車速，判斷所測距離是否在車速所對應的安全范圍內(nèi)，并根據(jù)計算和判斷結(jié)果產(chǎn)生BCD碼和相應頻率的脈沖信號，以驅(qū)動顯

24、示電路和發(fā)生電路實現(xiàn)整個系統(tǒng)功能的主流程圖。圖4-1 主流程圖本程序?qū)ぷ鬟^程分了8個狀態(tài)：準備狀態(tài)(t0t1)、發(fā)射超聲波(t1t2)、不接收信號時間(t2t3)、等待聲波反射時間(t3t4)、測反射的個數(shù)(t4t5)、不計反射波個數(shù)，間歇一段時間(t5t6)、再測波的個數(shù)(t6t7)、間歇時間(t7t0)。為測得超聲波收發(fā)時間差t，換算成距離s和判斷是否報警，程序中使用了兩個函數(shù)：一個是void t0Interrupt(void)interTupt：1 using 1，它是t0計時中斷函數(shù)，通過switch語句處理由工作過程分成的8種狀態(tài)。另外一個是函數(shù)void intInterrupt(

25、void)interrupt2 using 2，它處理反射回來的輸入信號，發(fā)生在t3r4階段，主要是由int1外部中斷來得出時間distanceIn-time，并啟動T1計數(shù)器，它用來計算反射波個數(shù)。通過以上兩個函數(shù)可獲得t，后面轉(zhuǎn)換成s和判斷是否報警便迎刃而解。Chretc的函數(shù)組成：void enterT0-T1(void) ；進狀態(tài)t0T1void entercheck(void) ；開始的一輪測距void t0Interrupt(void) interrupt 1 using 1void intLInterrupt(void) interrupt 2 using 2void initM

26、ech(void) ；初始化各中斷寄存器void start(void) ；開始測速void calc(void) ；計算距離void displayDis(void) ；顯示距離void main(void) ；主函數(shù)主程序?qū)垢蓴_采取了3個措施(防止誤報警)：1） t4t5狀態(tài)，給反射回來的波定個窗口，對于高于333 Hz或小于111 Hz的波不計數(shù)；2） t6t7狀態(tài)，通過測10 ms來判斷：若是干擾在此時能測到；若是正常反射，此時應根本測不到波；3） 對報警判斷兩次(13 s會自動清0一次)。4.2 串口通信模塊transplantC主要將主AT89C52的程序中chDis準確無誤傳給

27、顯示部分(位于駕駛室)，設計一個通信協(xié)議，以保證不收亂碼，即在chDis這個數(shù)據(jù)前面添加一個報頭數(shù)據(jù)Head，而后面添加一個檢驗數(shù)據(jù)check，這樣顯示部分就只在Head出現(xiàn)時才接收，且檢驗正確才顯示。由于測t時，程序的時序已經(jīng)固定，在此基礎上進行串口通信，就只能夠采用中斷方式，而不能采用查詢方式，否則將出現(xiàn)“死機”現(xiàn)象。對于displayc，eraseinta51這兩個模塊，在主程序中調(diào)用即可，功能單一：一個用來顯示數(shù)據(jù)；一個用來執(zhí)行iret指令。4.3 程序編寫AJMP MAIN ；主程序入口ORG 0003HAJMP INT0 ；轉(zhuǎn)外部中斷0服務程序ORG 000BHAJMP ITOP

28、；轉(zhuǎn)T0中斷服務程序ORG 001BHAJMP ITOP ；轉(zhuǎn)T1中斷服務程序ORG 0100HMAIN： MOV SP，#60H ；堆棧初始化ACALL PTOM2 ；對T0，T1初始化RESET： AJMP MAIN ；復位入口轉(zhuǎn)主程序ORG 0003HAJMP INT0 ；轉(zhuǎn)INT0中斷服務程序 PTOM2： MOV TMOD，#16H ；T0初始化程序MOV TL0，#FFH ；T0初始化MOV TH0，#FFH；SETB TR0 ；啟動T0SETB ET0 ；允許T0中斷MOV TL1，#0E3H ；T1置初值MOV TH1；#FEHCLR P1.0SETB EA ；CPU開放中斷R

29、ET TOINT： CLR TR0 ；停止T0計數(shù)SETB P1.1 ；建立標志RETITOP： MOV TL1，#0E3HMOV TH1，#0FEHCPL P1.0 ；P1.0取反RETILOOP： MOV C，P1.1 ；T0產(chǎn)生過中斷否？JNC LOOPSETB TR1SETB TR1 ；啟動中斷第5章 調(diào)試與測試本汽車防撞報警系統(tǒng)選用單片機AT89C51為信號控制器。具體工作過程如下：防撞開關(guān)與AT89C51的P2.1引腳相連，開關(guān)合上時，AT89C51的P1.5端置0發(fā)射超聲波，計數(shù)器開始計數(shù)。超聲波接收電路接收到信號將信號輸入到中斷1(為邊沿觸發(fā))，接收到信號的同時計數(shù)器關(guān)閉，讀出

30、計數(shù)值，進行距離計算；此距離與報警距離比較，當小于報警距離時，顯示距離，并且AT89C51P1.6置0進行聲光報警，當大于報警距離時，不報警。遙控器工作過程如圖3-2：遙控器內(nèi)置單片機AT89C51，當中斷0接收到邊沿觸發(fā)信號時進入報警程序，單片機的P1.3端置0，進行聲光報警。當檢測到關(guān)閉開關(guān)合上時，關(guān)閉聲光報警；單片機的P1.1輸出脈沖信號，發(fā)射器發(fā)射頻率信號，由汽車里的報警裝置接收(此控制是防止汽車里的聲光報警誤報警)，同時遙控器自身的中斷0關(guān)閉，以防誤報警。對于本系統(tǒng)的設計，其難點在于40KHz信號的產(chǎn)生。由于超聲波傳感器的中心工作頻率為40KHz，當偏離這個頻率時，其接收器的靈敏度將

31、明顯降低，具體可以從超聲波傳器的特性曲線中得知。當發(fā)送40KHz的頻率時，接收到的信號最強，因此距離也就最大，而當偏離時，探測距離也將縮短，這一點是本設計總的設計思路。對于產(chǎn)生40KHz的驅(qū)動信號，方法有多種，可以選用電感、電容振蕩元件來完成驅(qū)動信號的發(fā)生器，但是其頻率穩(wěn)定性較差，不容易調(diào)準，因此制作成功的可能性相對較小。本設計中，選用了單片機作為信號的發(fā)生電路，由于采用了頻率穩(wěn)定性好的晶振作為系統(tǒng)的時鐘，因此有極高的穩(wěn)定性，由此產(chǎn)生的驅(qū)動信號也較為穩(wěn)定，當編制不同的程序時，可以得到不同的頻率輸出。電路中以接收到的信號強度值作為障礙物的判斷依據(jù)，因此對起控點的選擇也是本設計制作成功非常關(guān)鍵性的

32、一部分。由于反射回來的超聲波信號的強弱與環(huán)境因素有關(guān)，因此在調(diào)試時必須非常細心，注意收集在改變距離時，實際的直流控制電壓的大小，合理地選擇好電壓比較環(huán)節(jié)的起控點，從而達到距離小于設定值時的報警。本設計的原理圖中所標為我們實際調(diào)試好的參數(shù)，但由于電子元件都有一定的誤差值，同時由于三極管的直流放大倍數(shù)也存在差異，因此實物制作中的調(diào)試非常重要總 結(jié)隨著現(xiàn)代社會交通突飛猛進的發(fā)展，車輛的數(shù)量急劇增多，這就不可避免的要出現(xiàn)一些問題。一方面汽車的數(shù)量逐年增加，公路、街道、停車場和車庫擁擠不堪，可轉(zhuǎn)動的空間越來越少；另一方面，新司機及非專職司機越來越多，因碰撞引起的糾紛越來越多，車輛之間、車輛與人、車輛與墻

33、壁等障礙物之間的碰撞時有發(fā)生。據(jù)美國相關(guān)部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，因各種原因造成的車輛碰撞追尾事故占交通事故總量的90%左右。全世界死于車禍的人，要比第二次世界大戰(zhàn)的死亡人數(shù)還要多。因此，要降低公路交通事故，必須大力降低車輛的碰撞事故，而汽車防撞系統(tǒng)的發(fā)展及應用則有助于減少汽車碰撞事故的發(fā)生，因此研究汽車防撞系統(tǒng)的意義是不言而喻的。汽車防撞系統(tǒng)是一種高科技的產(chǎn)物，它將伴隨著光機電一體化技術(shù)的進步而得到新的發(fā)展。汽車防撞系統(tǒng)的核心在于快速準確地測量出汽車前方障礙物之間的距離，并及時發(fā)出報警信號以及自動剎車等應急措施，從而實現(xiàn)防撞。奔馳公司和沃爾沃公司在汽車防撞器方面走在世界前列。美國的大眾機械師雜志介

34、紹了戴姆勒-克萊斯勒公司汽車防撞器的研究情況。該防撞器結(jié)構(gòu)主要是兩個測距儀和一個影像系統(tǒng)，能夠測出安全距離，如果發(fā)現(xiàn)車前有障礙物，計算機能夠自動引發(fā)剎車裝置。戴姆勒-克萊斯勒公司的實驗結(jié)果顯示，汽車以每小時20英里（32.18公里小時）的速度行駛，在距離障礙物40英尺（12.19米）時，若司機仍在加速，自動防撞器的執(zhí)行機構(gòu)就會自動剎車，在距離障礙物1英寸（2.04厘米）的地方使車停下來，從而避免了撞車。通過此次對汽車防撞報警系統(tǒng)的設計，進一步鞏固了我的單片機知識和計算機C語言能力。同時，也讓我深深感受到單片機技朮對現(xiàn)代工業(yè)的不可或缺?？梢哉f單片機的出現(xiàn)是人類步入科技時代的里程碑。所以，作為電子

35、信息工程技朮專業(yè)的學生來說，學好單片機技朮是我們首先且必須做到的。然后漸漸深入，成為科技時代里信息技朮的發(fā)揚者和傳承人。這雖是大道理，可我們必須從現(xiàn)在開始做起。而縱觀此次畢業(yè)設計，我也是下了不少功夫，查閱了不少資料。清楚的認識到自己專業(yè)知識的缺乏，同時也加深了我對以前所學知識的理解，增強了自己的實際操作以及編寫能力。不管此次畢業(yè)設計是否得到老師的認可，可我不得不說這在我的學習生涯帶給了我很大的正面影響。它讓我明白，團結(jié)就是力量，要不是老師和同學的幫助，我根本不會如此順利的完成設計任務。還有，理論與實際相結(jié)合就是我從這次畢業(yè)設計當中所領悟到的真諦。而我也似乎明白了，為什么每次實習之后，老師都讓我

36、們學寫實習報告。因為每一次的報告就是理論與實際相結(jié)合的最高體現(xiàn)。本次的畢業(yè)設計，讓我學會了獨立發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。用自己所學的東西去創(chuàng)造每一次奇跡，進一步鞏固了自己所學的知識，不斷的提高自己。正所謂活到老、學到老，就是這個道理。而在這期間，李佳老師和同組同學們都給了我很大的幫助。如果不是他們耐心輔導，我也不會如此順利的完成。特此，我要在這里對他們表示由衷的感謝。參考文獻1.羅慶生、韓寶玲 一種基于超聲波與紅外線探測技術(shù)的測距定位系統(tǒng)J、計算機測量與控制2005年04期2.趙海鳴、卜英勇、王紀嬋、周知進 一種高精度超聲波測距方法的研究J、湖南科技大學學報(自然科學版)2006年03期3.牛余朋、

37、成曙 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)J、兵工自動化2005年04期4.姜忠寶、高俊國 末制導炮彈中的目標探測傳感器技術(shù)J；傳感技術(shù)學報；2003年01期5.張秀珍、孫正鼐、馬秀娟 高精度擴散硅絕對壓力計的研制J、傳感器技術(shù)2002年06期6.方立、孫怡寧、王理麗 新型三維力傳感器的研制與應用J、傳感器技術(shù)2002年07期7.禹濤、王欽若、董培新 摩托車微機自動檢測系統(tǒng)J、傳感器技術(shù)2002年09期8.張專成、武劍 一種數(shù)字化總線式火災探測器J、傳感器技術(shù)2003年03期9.振寶、王君、朱凱光、瑞鵬 數(shù)字溫度傳感器在熱電偶冷端補償中的應用J、傳感器技術(shù)2003年06期10.徐科、黃金泉 基于分布式控制的航空發(fā)動機智能溫度傳感器J、傳感器技術(shù)2004年01期11.王翔、王欽若、謝晨陽 一種汽車制動性能檢測儀的研制J、傳感器技術(shù)2004年02期12.侯崇升 光電編碼器在剪切鋼板長度測量中的應用J、傳感器技術(shù)2005年07期13.凌振寶、王君、張瑞鵬、馬心璐 集成溫度傳感器原理及應用J、傳感器世界2002年09期附錄1附錄2部分程序編寫：程序初始化：RAM定