基于單片機(jī)汽車倒車測(cè)距儀的設(shè)計(jì)

1、 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)、創(chuàng)作）題目： 基于單片機(jī)汽車倒車測(cè)距儀的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 103402034 所在系院： 專業(yè)： 電子信息工程 入學(xué)時(shí)間： 2010 年 9 月導(dǎo)師姓名： 職稱/學(xué)位： 副教授/碩士 導(dǎo)師所在單位： 完成時(shí)間： 2014 年 5 月安徽三聯(lián)學(xué)院教務(wù)處 制基于單片機(jī)汽車倒車測(cè)距儀的設(shè)計(jì)摘要：在分析國(guó)內(nèi)外基于單片機(jī)汽車倒車測(cè)距儀相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新的相關(guān)測(cè)距儀的研究成果，對(duì)超聲波測(cè)距的汽車倒車測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行了深入的探討與研究。通過(guò)利用超聲波傳輸中的距離與時(shí)間的關(guān)系，采用AT89S52單片機(jī)進(jìn)行控制以及數(shù)據(jù)的處理,從而進(jìn)行設(shè)計(jì)的能精確測(cè)量汽車車尾與障礙物間點(diǎn)與點(diǎn)距離

2、的超聲波測(cè)距儀，其能夠比較精確測(cè)量我們所需的車后障礙物的距離。系統(tǒng)可分為測(cè)距模塊、系統(tǒng)控制模塊與LED顯示報(bào)警模塊,分別對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行方案分析，初步構(gòu)建了單片機(jī)汽車倒車測(cè)距儀構(gòu)架與設(shè)計(jì)方案,在其硬件電路中，分析了運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可視倒車預(yù)警系統(tǒng)，闡述并分析了以單片機(jī)為主控單元的系統(tǒng)軟件與硬件設(shè)計(jì)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)和誤差分析，能夠基本上滿足設(shè)計(jì)的需求。關(guān)鍵字：測(cè)距儀； 單片機(jī)； 超聲波傳感器The design range finder of car parking based on microcomputer Abstract：In the analysis of domestic an

3、d foreign-based microcontroller car reversing range finder based on relevant technologies, combined with the latest research results on ultrasonic distance measuring system car reversing conducted in-depth discussion and research. Through the use of the relationship between the distance between the

4、ultrasonic transmission time using AT89S51 MCU control and data processing, and thus between the ultrasonic range finder designed to accurately measure the distance between points, which can more accurately measure the vehicle obstacle distance. The system can be divided ranging module, alarm system

5、 control module and display module and system solutions for this analysis were initially constructed single-chip architecture and design of the car parking finder program, in its hardware circuit, detailed account of the use of visual reversing warning system microcontroller technology, describes an

6、d analyzes the microcontroller as the main control unit system software and hardware design, and the system was tested and error analysis, Which can substantially meet the design, gives the corresponding stability and safety index of the system.Key words: range finder; MCU; Ultrasonic sensors 目錄 第一章

7、 緒論11.1 研究背景及意義11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3 研究?jī)?nèi)容及論文構(gòu)成1第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)32.1 方案設(shè)計(jì)與論證32.1.1 控制器的選擇32.1.2 距離測(cè)量的器件選擇32.1.3 顯示子系統(tǒng)設(shè)計(jì)32.1.4 聲音報(bào)警設(shè)計(jì)32.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)3第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)53.1 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)53.2 超聲波發(fā)射及接收電路設(shè)計(jì)53.2.1 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì)63.2.2 超聲波接收器73.3 LED顯示及報(bào)警電路設(shè)計(jì)83.4 本章小節(jié)9第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)104.1 主程序的設(shè)計(jì)104.2 中斷處理程序設(shè)計(jì)114.3 測(cè)距模塊設(shè)計(jì)124.4 顯示及報(bào)警模塊設(shè)計(jì)12第五章

8、硬件組裝與性能分析13第六章 結(jié)論及展望15致謝16參考文獻(xiàn)17附錄 A 硬件電路連接圖18附錄 B主要程序清單19第一章 緒論 1.1 研究背景及意義 隨著生活節(jié)奏的加快，汽車行業(yè)的逐漸普及，非職業(yè)汽車駕駛員渴望汽車倒車裝置的出現(xiàn)，可以在一定程度上緩解駕駛員的一些擔(dān)憂，從而提高了駕駛的安全性。此種需求可用單片機(jī)控制的汽車倒車測(cè)距儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。本測(cè)距儀把單片機(jī)的各種功能及技術(shù)相結(jié)合，通 過(guò) 距 離 的 顯 示 滴 答 報(bào) 警 等 ，在 聽(tīng) 覺(jué) 和 視 覺(jué) 上 共 同 達(dá) 到 駕 駛 員 的 要 求 ，有 利 的 緩解駕駛員在泊車和起動(dòng)車輛時(shí)探視所引起的困擾，方 便 了 駕 駛 ，使 駕駛的安全率提

9、高。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 本文所設(shè)計(jì)的汽車倒車測(cè)距儀實(shí)現(xiàn)了各部件有效的聯(lián)系，具有精確測(cè)距及提示和報(bào)警的功能，且以蜂鳴器提示才真正開(kāi)始的，因此很好操作。蜂鳴聲的頻率標(biāo)志車輛離障礙物的遠(yuǎn)近。液晶熒屏動(dòng)態(tài)顯示能夠有效地幫助駕駛員看清路況，因此作用明顯。其 動(dòng)態(tài)顯示，直接粘貼在儀表盤(pán)上，安裝很方便，色彩清晰漂亮，外表美觀。但在靈敏度方面要求很高，所以在一定程度上容易產(chǎn)生誤報(bào)的現(xiàn)象。魔幻鏡倒車測(cè)距儀在目前測(cè)距儀市場(chǎng)上算是現(xiàn)在較先進(jìn)的倒車測(cè)距儀，它是在取其精華，去其糟粕，綜合前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，較 完 美 的 展 現(xiàn) 出 來(lái) ，設(shè) 計(jì) 而 完 成的 。其 可有效地測(cè)量2米以內(nèi)的障礙物，能 夠 顯 示 并

10、 及 時(shí) 提醒駕駛員。把后視鏡、溫度顯示、倒車?yán)走_(dá)、免提電話和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起的魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)，還有語(yǔ)音功能。其安裝方便且不占空間。顏色款式各異，可自由裝飾調(diào)配。隨電子技術(shù)的發(fā)展，其 相關(guān)技術(shù)日新月異，使高度信息化、電子化的車輛研制有了基礎(chǔ)。該測(cè)距儀能通過(guò)測(cè)距、顯示、報(bào)警、提示功能給司機(jī)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，且不影響視覺(jué)效果，占用空間小。1.3 研究?jī)?nèi)容及論文構(gòu)成 論文內(nèi)容及構(gòu)成主要由以下部分組成： 第1章 主要介紹了本研究測(cè)距儀的背景、意義及相關(guān)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。 第2章 論述了系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。本 測(cè)距儀對(duì)測(cè)距系統(tǒng)傳感器的選擇、顯示報(bào)警系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)的分析，并對(duì)本系統(tǒng)總

11、的方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了模擬。 第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。對(duì) 超聲波傳感器工作原理的分析，討論測(cè)距模塊中電路硬件的設(shè)計(jì)，介紹了系統(tǒng)顯示報(bào)警模塊電路的設(shè)計(jì)。 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。對(duì) 各 個(gè) 模 塊 分別進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)。 第5章 硬件及其性能分析。先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件組裝及連接，接 著 對(duì)系統(tǒng)的性能誤差進(jìn)行論述。 第6章 總結(jié)與展望。 先 對(duì) 論 文 總 體 進(jìn) 行 概 括 ，繼 而 進(jìn) 行 總 結(jié) ，最 后 做 了 預(yù) 測(cè) 。 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2.1 方案設(shè)計(jì)與論證 為實(shí)現(xiàn)汽車倒車防撞報(bào)警，本 設(shè) 計(jì) 方 案 需 要 解 決 的 方 案 ，測(cè) 量 的 器 件 ，顯 示 器件 ，數(shù) 據(jù) 芯 片 的 選 擇

12、 。為達(dá)到所需精度則用傳感器再經(jīng)由合適的核心芯片處理，以 下 將 分 別 論述。 2.1.1 控制器的選擇 52系統(tǒng)單片機(jī)具有優(yōu)良的特點(diǎn)，目前其 技術(shù)也相當(dāng)成熟且是一種功能強(qiáng)大的微控制器?？偠灾?，89S51有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，體積小，安裝簡(jiǎn)易，成本低等特點(diǎn)，所以此數(shù)據(jù)模塊成為本系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的首選。 2.1.2 距離測(cè)量的器件選擇關(guān)于測(cè)距傳感器，現(xiàn)在主要有以下幾種： （1）紅外傳感器。通過(guò)發(fā)出紅外光，接收到前方物體的反射光，再 接收數(shù)據(jù)，計(jì)算距離后，依此判斷障礙物距離。 （2）激光測(cè)距。由于激光的特性中單色抗干擾好且有較強(qiáng)的方向性，對(duì)于檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)高精度值計(jì)量。（3）超聲波原理傳感器，如蝙蝠。超聲波傳感

13、器通過(guò)超聲波的回波判斷是否檢測(cè)到物體。綜合考慮時(shí)間干擾情況，此方案選用超聲波傳感器。 2.1.3 顯示子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 顯示器應(yīng)用廣泛，其 中 LED發(fā)光二極管，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易安裝，低成本。與此相比較，CRT監(jiān)視器、屏幕較大的LCD液晶屏是復(fù)雜、較完整的顯示器，其成本不等。為簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，本論文采用LED實(shí)現(xiàn)顯示功能。 2.1.4 聲音報(bào)警設(shè)計(jì) 本論文用單片機(jī)產(chǎn)生一方波來(lái)控制。本論文設(shè)計(jì)采用市場(chǎng)廉價(jià)蜂鳴器來(lái)完成聲音報(bào)警功能。2.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)論文所需，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)需要符合相關(guān)要求，因此系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如2.1所示。 圖2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 超聲波傳感器(俗稱探頭)、蜂鳴器、

14、控制器和顯示器成為此系統(tǒng)的組成部分。 控制器的控制，通過(guò)采用超聲波測(cè)距，由傳感器發(fā)射超聲波信號(hào)，產(chǎn)生回波信號(hào)的方法，當(dāng) 遇 到障 礙 物 ，后經(jīng)控制器進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)處理，來(lái) 判斷障礙物的位置，并顯示距離以用來(lái)發(fā)出警報(bào)，最后用以達(dá)到安全泊車的效果。 3.1 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 本論文設(shè)計(jì)采用AT89S52作為系統(tǒng)控制器。 其 能 兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳，具有很大的實(shí)用性。且在編程方面非常的方便，AT89S51有很多標(biāo)準(zhǔn)功能。 圖3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)空閑方式時(shí)停止CPU工作，但定時(shí)器（計(jì)數(shù)器），及中斷系統(tǒng)還可以工作。單片機(jī)最小系統(tǒng)是指能讓單片機(jī)工作時(shí)的最簡(jiǎn)單的電路，包括電源電路、振蕩電路、

15、復(fù)位電路，如圖3.1。對(duì)于P0口，有兩種不一樣的功能。一是在8051不帶片外存儲(chǔ)器時(shí)，此時(shí)，需要輸出數(shù)據(jù)鎖存， 不需外接專用鎖存器，此 時(shí) 輸入數(shù)據(jù)緩沖，增加數(shù)據(jù)輸入可靠性。 二是8051帶片外存儲(chǔ)器，在CPU訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，隨后傳送CPU對(duì)片外存儲(chǔ)器讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)。對(duì)比而言P2口也有類似的功能。3.2 超聲波發(fā)射及接收電路設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距原理（接收頻率40KHZ左右)：超聲波測(cè)距原理是利用已知超聲波在空氣傳播速度，測(cè)量聲波在發(fā)出遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)時(shí)間差計(jì)算距離。超聲波傳播軌跡是直線，且有較好的方向性、傳播距離較遠(yuǎn)。利用超聲波測(cè)量是一種非常有效的測(cè)距的方法。在超聲波測(cè)距時(shí)，向設(shè)置的前

16、方發(fā)射超聲波，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，若出現(xiàn)回波，則立即就停止計(jì)時(shí)。用時(shí)間t(s)。計(jì)算發(fā)射點(diǎn)（車距）距障礙物之間的距離為： L=340t(超聲波在空氣中的傳播速度）/2=170t (1) 此定時(shí)器的計(jì)時(shí)方式是對(duì)機(jī)器周期T機(jī)的計(jì)數(shù)，時(shí)鐘頻率fosc取12MHz，設(shè)計(jì)數(shù)值N，則 T機(jī)12/fosc=1ms，t=NT機(jī)N10-6(s) S170NT機(jī)170N/106(m) 或 S=17N/103=0.017N(cm) (2) 程序中按式（2）計(jì)算距離。 3.2.1 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 電路如圖3.2所示。超聲波發(fā)生器經(jīng)由壓電型超聲換能器（相當(dāng)于一只揚(yáng)聲器）把AT89S51產(chǎn)生的40Khz信號(hào)，由

17、HCF4069六非門(mén)(反相器）放大經(jīng)超聲波發(fā)射模塊轉(zhuǎn)化為機(jī)械波向外界發(fā)射。在操作時(shí)，單片機(jī)能由換能器轉(zhuǎn)換為超聲波向前方空間發(fā)射40KHZ標(biāo)準(zhǔn)超聲波信號(hào)。 圖3.2 超聲波發(fā)生器在操作時(shí)，單片機(jī)能由換能器轉(zhuǎn)換為超聲波向前方空間發(fā)射信號(hào)。 3.2.2 超聲波接收器超聲波能量與空氣中的傳輸距離遠(yuǎn)近成反比，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要選擇放大倍數(shù)較大的超聲波接收電路，本文采用HCF4069ubc；為減小環(huán)境噪聲對(duì)回波信號(hào)的干擾，回波易于被檢測(cè)，選用帶有良好濾波特性的電路。超聲波接收電路則要具有完成信號(hào)的放大、限幅、帶通濾波、峰值檢波和波形整形等功能。 CX20106A為紅外線遙控專用芯片，會(huì)對(duì)探頭接到的信號(hào)進(jìn)行濾波

18、，放大總增益80DB。 圖3.3 超聲波接收機(jī)在工作時(shí)，發(fā)出聲波后啟動(dòng)中斷，開(kāi)始計(jì)收到時(shí)間，而后進(jìn)行距離結(jié)果計(jì)算，再根據(jù)遠(yuǎn)近,控制LED顯示和蜂鳴器報(bào)警。 3.3 LED顯示及報(bào)警電路設(shè)計(jì) 發(fā)光二極管的縮寫(xiě)為L(zhǎng)ED。LED數(shù)碼管由8只發(fā)光二極管組成，分別記作a、b、c、d、e、f、g、dp，其中dp為小數(shù)點(diǎn)。如圖3.4所示，圖3.5為其實(shí)物圖，其引腳會(huì)有所不同。 圖3.4 發(fā)光二極管引腳圖 圖3.5 LED實(shí)物圖 圖3.6 共陽(yáng)二極管 圖3.7 共陰二極管 利用人眼的“視覺(jué)暫留”特性，本 實(shí) 例 采 用 動(dòng) 態(tài) 掃 描，這 種 顯 示 方 式 無(wú) 需 存 儲(chǔ)，且 AT89S51 本 例 資 源

19、 足 夠，故 選 用 此 動(dòng) 態(tài) 顯 示 方 法。3.4 本章小節(jié) 總體硬件設(shè)計(jì)圖如圖3.8所示。 圖3.8 總體硬件設(shè)計(jì)圖如圖3.8所示，根據(jù)如圖進(jìn)行電路的鏈接，其中P2.0接蜂鳴器，用于報(bào)警提示。 Vcc為5V電源，供電只在倒車時(shí)才有。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 硬件和軟件的結(jié)合才能發(fā)揮本設(shè)計(jì)的功能，因此在梳理硬件電路后，須配合軟件，方能實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能。本設(shè)計(jì)可分為發(fā)送超聲波、計(jì)算測(cè)量距離、顯示測(cè)量距離等。 軟件包括四個(gè)主要模塊組成分別是主程序、超聲波發(fā)射子程序、INT0中斷服務(wù)程序、定時(shí)器T0溢出中斷程序。 4.1 主程序的設(shè)計(jì) 首先經(jīng)過(guò)對(duì)主程序進(jìn)行操作后，然后通過(guò)對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，去置位回

20、波接收標(biāo)志，P3.2口輸出40KHZ驅(qū)動(dòng)超聲波的發(fā)射電路，然后啟動(dòng)定時(shí)器T0。調(diào)用計(jì)算距離子程序，計(jì)算出待測(cè)距離，調(diào)用顯示子程序，同時(shí)調(diào)用聲音處理程序達(dá)到蜂鳴器的發(fā)聲。最后通過(guò)回波信號(hào)接收，如此循環(huán)下去。 在測(cè)距時(shí)，超聲波需要測(cè)的時(shí)間差為開(kāi)始到結(jié)束的反射波，因 此 要避免檢測(cè)到余波信號(hào)。余波是直達(dá)波，為超聲測(cè)量的主因。 數(shù)據(jù)處理，按L=17N/103=0.017N(cm)來(lái)計(jì)算，其中，為計(jì)數(shù)器的值，聲速取為340m/s。 系統(tǒng)主程序流程圖，如圖4.1所示。 圖4.1 系統(tǒng)主程序流程圖在系統(tǒng)初使化中，設(shè)定定時(shí)器0的工作方式是主要的，同時(shí)開(kāi)總中斷等。P2.3發(fā)出40KHz超聲波，同時(shí)要打開(kāi)定時(shí)器去

21、計(jì)時(shí)。當(dāng)回波信號(hào)接收時(shí)，則會(huì)把低電平給INT0后隨后進(jìn)入中斷處理程序。繼而主程序恢復(fù)初值，隨后循環(huán)進(jìn)行。4.2 中斷處理程序設(shè)計(jì) 中斷服務(wù)程序INT0對(duì)距離進(jìn)行計(jì)算，部分程序流程圖如圖2所示。 圖4.2 中斷處理程序流程圖中斷處理程序進(jìn)行距離的計(jì)算。在定時(shí)器0里可知超聲波的傳播時(shí)間，從 而 算出 障礙物離車尾的距離，最后把距離值調(diào)到其它模塊進(jìn)行處理，隨即完成此操作。4.3 測(cè)距模塊設(shè)計(jì) 由L=17N/103=0.017N(cm)，算出距離數(shù)值，此 過(guò) 程 僅需知道從發(fā)送到接收到超聲波定時(shí)器0的計(jì)數(shù)次數(shù)N。超聲波發(fā)生器要得到主程序發(fā)送的信號(hào)，需打開(kāi)總中斷和定時(shí)器0。信號(hào)接收后INT0為低電平。停

22、止定時(shí)器的計(jì)時(shí)在檢測(cè)到該信號(hào)后，去統(tǒng)計(jì)定時(shí)器的計(jì)數(shù)次數(shù)，從而可得到以cm為單位的距離值。 4.4 顯示及報(bào)警模塊設(shè)計(jì) LED采用共陽(yáng)極的連接方式且能夠顯示距離，同時(shí)與P0口連接進(jìn)行段掃描。所以這個(gè)顯示過(guò)程是在外部中斷0發(fā)生后進(jìn)行。 根據(jù)計(jì)算出的距離大小，來(lái)對(duì)蜂鳴器的頻率進(jìn)行控制。在距離小于某一特定距離時(shí)，距離越小蜂鳴器的鳴叫速度越快；在距離小于1.1m時(shí)，就會(huì)發(fā)出長(zhǎng)鳴聲，此過(guò)程可用AT89S51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)操作。 第五章 硬件組裝與性能分析 超聲波測(cè)距傳感器為本設(shè)計(jì)的主體，硬件組裝與連線如下： P0口接在四位八段數(shù)碼管的8個(gè)引腳上，隨后進(jìn)行段掃描。 P2口的P2.1P2.4控制四位數(shù)碼管片。

23、P3.6有控制聲音的播報(bào)作用。 INT0接超聲波接收器，可 用 來(lái) 判斷超聲波接收到回波的信號(hào)，并可使計(jì)數(shù)器停止計(jì)時(shí)。接受到回波的時(shí)間差是測(cè)距時(shí)需要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在檢測(cè)有效信號(hào)時(shí)避免檢測(cè)到余波信號(hào)的干擾，余波干擾也是超聲測(cè)量的主要干擾。在理論上中本論文設(shè)計(jì)存在誤差，一般可控范圍是是20cm。這在一定程度上傳感器的驅(qū)動(dòng)功率、測(cè)量方法對(duì)超聲波測(cè)距所能測(cè)的距離大小有關(guān)。由于器件選擇，距離的計(jì)算，以及安裝，環(huán)境影響會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，但我們要盡量減小誤差，就可能產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析。 （1） 環(huán)境溫度引起的誤差 氣候?yàn)檎`差產(chǎn)生的主因，聲速V隨環(huán)境溫度T變化,其計(jì)算公式為： V=335.5+0.607T(

24、m/s) (5-1) 根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算，當(dāng)溫差30oC左右時(shí)，誤差大概在18cm。本論文設(shè)計(jì)沒(méi)有采用溫度補(bǔ)償，對(duì)近距離主要是起到警報(bào)的作用，故 沒(méi)采用溫度補(bǔ)償來(lái)節(jié)約成本。 （2） 料質(zhì)所帶來(lái)的誤差 表面光滑的材料比粗糙材質(zhì)測(cè)量結(jié)果要好很多，在反射物體表面較粗糙時(shí)，會(huì)引起回波信號(hào)減弱，此時(shí)產(chǎn)生的測(cè)量數(shù)據(jù)就會(huì)有差異，則結(jié)果誤差增大。（3） 對(duì)超聲波波束入射角的影響 障礙物、探頭、保險(xiǎn)杠三者之間角度不到90度時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)測(cè)量到的是障礙物與探頭間的距離，但不是其與保險(xiǎn)杠的垂直距離，此時(shí)則會(huì)造成測(cè)量上有一定的誤差，給數(shù)據(jù)帶來(lái)偏差。在障礙物的距離較小時(shí)，此將為距離測(cè)量誤差來(lái)源的重要組成部分，誤差減小，可 通過(guò)

25、增加探頭個(gè)數(shù)去減小誤差。在一般情況下，汽車上會(huì)安裝4個(gè)以上的探頭。（4） 直達(dá)波影響 直達(dá)波的干擾用軟件來(lái)消除。自動(dòng)忽略結(jié)果，則是在芯片一旦判定收到的超聲波信號(hào)，且是聲波衍射返回信號(hào)的時(shí)候，判斷其否為有效，有則盡心處理，反之，則進(jìn)行新一次的測(cè)量。 第六章 結(jié)論及展望 本設(shè)計(jì)是基于89S51單片機(jī)且是以超聲波測(cè)距為主的報(bào)警系統(tǒng)。以單片機(jī)為控制核心，由超聲波傳感器采集數(shù)據(jù)，通過(guò)AT89S51快速計(jì)算出障礙物距離車尾的距離，并顯示距離并及時(shí)的發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，不僅為安全泊車提供幫助， 也為當(dāng)代司機(jī)大眾提供安全的保障，更在一定程度上為治安、人民財(cái)產(chǎn)安全提供保障。此論文可在下面進(jìn)行完善：(1) 基于探頭的限

26、制，高溫高壓等惡性環(huán)境，因此測(cè)量時(shí)誤差會(huì)增大，可 更換合適的探頭。 (2) 動(dòng)態(tài)性能不高，因 為 當(dāng)被測(cè)物的速度較小時(shí)，此時(shí)實(shí)現(xiàn)跟蹤測(cè)量，但當(dāng)移動(dòng)速度過(guò)快且大時(shí)，則測(cè)量誤差隨之增大。 (3)沒(méi)有采用溫度補(bǔ)償，若系統(tǒng)中加入溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑒t將使整個(gè)系統(tǒng)發(fā)展到另一個(gè)層次。 (4) 本設(shè)計(jì)技術(shù)一般，在加入模糊控制系統(tǒng)情況下，則會(huì)出現(xiàn)不一樣的發(fā)展前景。汽車倒車測(cè)距儀的設(shè)計(jì)范圍廣泛，涉及面廣，隨著技術(shù)在不斷的進(jìn)步中，此設(shè)計(jì)會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展致 謝首先，我感謝指導(dǎo)老師在我論文設(shè)計(jì)中的教導(dǎo)。本設(shè)計(jì)是在老師精心指導(dǎo)和耐心幫助下完成的。老師平日里工作繁多，但從各方面都對(duì)我們畢業(yè)進(jìn)程進(jìn)行督促和指導(dǎo)。我非常感謝老師。

27、本課題在選題及設(shè)計(jì)過(guò)程中老師時(shí)常詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我出謀劃策，幫助我開(kāi)拓研究思路，悉心指導(dǎo)，并加以鼓勵(lì)。老師求真務(wù)實(shí)的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，求實(shí)的精神，不僅在設(shè)計(jì)中授我以文，而且教我做人，給我的影響將是無(wú)窮的。在她的引導(dǎo)下，我有了設(shè)計(jì)的思路，極大的開(kāi)拓了我的學(xué)習(xí)視野，也為我的畢業(yè)論文打下了理論基礎(chǔ)。最后感謝四年來(lái)，老師們的教導(dǎo)，教會(huì)我知識(shí)的運(yùn)用，更教會(huì)了我們做人的道理，同時(shí)感謝同學(xué)的幫助，教我懂得了互相幫助的可貴，在此也感謝在此寫(xiě)作中所借鑒的書(shū)籍創(chuàng)作老師們，謝謝你們的辛苦創(chuàng)作，為我的寫(xiě)作提供無(wú)盡的知識(shí)來(lái)源，豐富我的知識(shí)面。感謝大家。參考文獻(xiàn) 1 胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京:清華大學(xué)出版社

28、,2004. 2 丁鎮(zhèn)生.傳感及遙控遙測(cè)技術(shù)應(yīng)用M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003. 3 房小翠.單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2003. 4 張國(guó)熊.測(cè)控電路M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003. 5 童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）M.北京:高等教育出版社,2003. 6 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第5版）M.北京:高等教育出版社,2004. 7 侯媛彬等.凌陽(yáng)單片機(jī)原理及其畢業(yè)設(shè)計(jì)精選M.科學(xué)出版社,2006. 8 羅亞非.凌陽(yáng)十六位單片機(jī)應(yīng)用M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2003. 9 張毅剛等. MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)M.哈爾濱：哈工大出版社，2004.

29、 10 霍孟友等.單片機(jī)原理與應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 11 霍孟友等.單片機(jī)原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)概要M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 12 許泳龍等，單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 13 朱愛(ài)紅,朱寧文.基于AT89C2051的超聲波測(cè)距系統(tǒng) J信息技術(shù)與信息化2006(5):4-614 張敏,寇為剛.基于超聲波的自動(dòng)測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì) J自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)2011.30(4):20-2215 朱曉娥，常亮，謝慧才.氯離子環(huán)境下鋼筋銹蝕概率模型探討J.汕頭大學(xué)學(xué)報(bào)2007,22(4):22-2516 魏泉.超聲波測(cè)距技術(shù)在軌道吊防撞功能中的應(yīng)用J.港口科技2009(7

30、):10-12 17 Thom Hogan, The Programmers Sourcebook,Microsoft,1988. 18 Yang. Y., Yi. J. Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new load matching technique, Micro w. J., 2001. 19Vizimuller, P.:RF design guide-systems, circuits, and equations (ArtechHouse, Bost

31、on, MA, 1995). 20 Keil Software. The Final World On the 8051.Germany；Keil Elektronik Gmbh and Keil software,1997.附錄A 硬件電路連接圖附錄B 主要程序清單 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x0;x-); for(y=110;y0;y-); /*延時(shí)程序*/ void delay_20us() uchar a; for

32、(a=0;a100;a+); /*20us的延時(shí)程序*/ /*以下為數(shù)據(jù)顯示程序*/ void Display(usigned char num) uchar code CODE1=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /*數(shù)字段碼1；變量名CODE1*/ uchar code CODE2=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10; /*含有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)碼段2；變量名CODE2*/ int led0,led1,led2,led3,i led0=num%10; P0=CODE1

33、led0; /*P0為段碼掃描*/ P2=0x1D; /*數(shù)碼管片選*/ for(i=0;i100;i+)/*延時(shí)*/ led1=num/10%10; P0=CODE1led1; /* P0為段碼掃描*/ P2=0x1B; /*數(shù)碼管片選*/ for(i=0;i100;i+) led2=num/100%10; P0=CODE2led2; /* P0為段碼掃描*/ P2=0x17; /* 數(shù)碼管片選*/ for(i=0;i100;i+) led3=num/1000; P0=CODE1led3; /* P0為段碼掃描*/ P2=0x0F; /*數(shù)碼管片選*/ for(i=0;i100;i+) /*

34、以下為聲音報(bào)警程序*/ void baojin(usigned char juli) unsigned char count; sbit PZ=P20; int sign if(juli =110) goto case1; /*當(dāng)距離小于150cm時(shí)，發(fā)出頻率為1Hz的聲音*/ if(juli =70) goto case2; /*當(dāng)距離小于110cm時(shí)，發(fā)出頻率為2Hz的聲音*/ if(juli =30) goto case3; /*當(dāng)距離小于70cm時(shí)，發(fā)出頻率為5Hz的聲音*/ if(juli =10) /*計(jì)數(shù)值為10,從開(kāi)始的10Hz得到1Hz的頻率*/ count=0;/*給cou

35、nt恢復(fù)初值0*/ PZ=PZ; /*若已到500ms,就改變PZ電平*/ Break; Case2:void InitTimer0(void) TMOD = 0x01; /*令T1為定時(shí)器方式1*/ TH1 = 0x3C; TL1 = 0xB0; /*裝入定時(shí)初值*/ EA = 1; /*打開(kāi)總中斷*/ ET1 = 1; /*打開(kāi)T1中斷*/ TR1 = 1; /*啟動(dòng)T1計(jì)數(shù)*/ void main(void) InitTimer0(); while(1); void Timer0Interrupt(void) interrupt 1 TH1 = 0x3C; TL1 = 0xB0;/*計(jì)數(shù)結(jié)束后重裝定時(shí)器初值*/ if(+count=5) /*計(jì)數(shù)值為5,從開(kāi)始的10Hz得到2Hz的頻率*/ count=0;/*給count恢復(fù)初值0*/ PZ=PZ; /*若已到250ms,就改變PZ電平*/ Bre