基于-單片機(jī)小車防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、.泉州師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目基于單片機(jī)的小車防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)BasedonSCMcaranti-collisionsystemdesign物理與信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)07級(jí)1班學(xué)生姓名甘景昌學(xué)號(hào)070303049指導(dǎo)教師朱成全職稱講師完成日期2011年4月教務(wù)處制...基于單片機(jī)的小車防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)物理與信息工程學(xué)院07級(jí)電子信息科學(xué)與技術(shù)070303049甘景昌指導(dǎo)教師朱成全講師【摘要】本文介紹了AT89S51單片機(jī)的性能及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了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

2、防撞報(bào)警器。該防撞報(bào)警器將單片機(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)、傳感器技術(shù)相結(jié)合，可檢測(cè)汽車運(yùn)行中后方障礙物與汽車的距離，通過(guò)數(shù)顯裝置顯示距離，并由發(fā)聲電路根據(jù)距離遠(yuǎn)近情況發(fā)出警告聲。對(duì)防范汽車倒車事故的發(fā)生具有重要的意義?！娟P(guān)鍵詞】單片機(jī);超聲波;防撞;報(bào)警...目錄引言31系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)31.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求31.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路31.3方案論證31.3.1發(fā)送模塊31.3.2接收模塊32AT89S51單片機(jī)與超聲波簡(jiǎn)介42.1AT89S51單片機(jī)的概述42.2AT89S51單片

3、機(jī)的特點(diǎn)42.3超聲波簡(jiǎn)介52.4基于CX20106超聲波測(cè)距的調(diào)試53系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)53.1超聲波系統(tǒng)主流程圖53.2超聲波硬件設(shè)計(jì)與軟件編程73.2.1復(fù)位電路83.2.2顯示電路83.2.3超聲波發(fā)送與接收模塊93.2.4報(bào)警模塊104調(diào)試及性能分析114.1硬件調(diào)試114.2軟件調(diào)試114.3測(cè)試結(jié)果與分析115設(shè)計(jì)總結(jié)12致謝12參考文獻(xiàn)13附錄1電路原理圖13附錄2PCB圖13附錄3程序14...引言隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展，城市密度越來(lái)越大，城市交通越來(lái)越擁堵，人們對(duì)自身的生命財(cái)產(chǎn)安全越來(lái)越重視

4、，在公路上車輛行駛的安全性也得到了更多的關(guān)注，能否在高速行駛公路上及時(shí)提醒司機(jī)駕駛安全也變得更加重要。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)小車防撞系統(tǒng)也就變得很有必要。目前測(cè)量距離一般都采用波在介質(zhì)中的傳播速度和時(shí)間關(guān)系進(jìn)行測(cè)量。常用的技術(shù)主要有激光測(cè)距、微波雷達(dá)測(cè)距和超聲波測(cè)距三種[1]。超聲波具有指向性強(qiáng)、能量消耗緩慢且在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，因此經(jīng)常用于距離的測(cè)量。超聲波測(cè)距主要用于建筑工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和移動(dòng)機(jī)器人研制上，可在潮濕，多塵等環(huán)境下工作。相對(duì)于其他技術(shù)而言，超聲波定位技術(shù)成本低、工作穩(wěn)定、精度高、操作

5、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于距離測(cè)量定位。AT89S51為小車防撞控制系統(tǒng)提供了穩(wěn)定、可靠的解決辦法，充分利用它的片內(nèi)資源，實(shí)現(xiàn)了超聲波測(cè)距和報(bào)警[2]。1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和任務(wù)1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)的硬件電路，主要利用單片機(jī)對(duì)超聲波傳感器采集的模擬數(shù)據(jù)的處理及存儲(chǔ)。設(shè)計(jì)的基本要求：1.快速自動(dòng)報(bào)警功能：當(dāng)超聲波傳感器檢測(cè)到汽車后方障礙物與汽車的距離小于安全值時(shí)，系統(tǒng)能快速進(jìn)行聲光報(bào)警。2.準(zhǔn)確地向終端報(bào)警：能夠及時(shí)并準(zhǔn)確地向司機(jī)進(jìn)行報(bào)警，快速地實(shí)現(xiàn)安全檢測(cè)。

6、3.實(shí)時(shí)檢測(cè)功能：監(jiān)測(cè)模塊能實(shí)時(shí)采集汽車與后方障礙物距離的變化，將這些數(shù)據(jù)定時(shí)傳送給單片機(jī)，有利于及時(shí)了解當(dāng)前所處情況是否處于安全環(huán)境之下[3]。1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路該系統(tǒng)分為監(jiān)測(cè)部分與終端接收部分。監(jiān)測(cè)部分，通過(guò)超聲波系統(tǒng)對(duì)碰到的障礙物進(jìn)行檢測(cè)，再通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，保證在終端能準(zhǔn)確地接收信息，蜂鳴器同時(shí)工作；終端接收部分，終端通過(guò)單片機(jī)分析接收的相關(guān)信息，在LED上顯示與障礙物的距離[4]。1.3方案論證1.3.1發(fā)送模塊方案1：采用壓電式超聲波換能器。壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體

7、的諧振來(lái)工作的。方案2：采用反向器74LS04和超聲波發(fā)射換能器T構(gòu)成震蕩器。這種電路可以提高超聲波發(fā)射強(qiáng)度，且電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高。方案3：?jiǎn)坞娫匆翌惢パa(bǔ)對(duì)稱功率放大電路和UCM—40T發(fā)射器。利用單電源乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大大路驅(qū)動(dòng)發(fā)射器[5]。經(jīng)論證比較，三種方案差距不大，但鑒于用74LS04電路簡(jiǎn)單。故選擇方案2。1.3.2接收模塊方案1：采用集成電路CX20106A。它是一款紅外線檢波接收的專用芯片，考慮到紅外常用的載波頻率38KHZ與測(cè)距的超聲波40KHZ較為接近，可以利用它制作超聲波檢測(cè)接受電路，

8、且電路簡(jiǎn)單，靈敏度高，還有較強(qiáng)的抗干擾能力。...方案2：采用uA741構(gòu)成兩級(jí)放大電路，這是專用運(yùn)算放大器，高增益，增益帶寬積大，抗干擾能力強(qiáng)，可測(cè)距離遠(yuǎn)，精度高[6]。經(jīng)論證比較，雖然方案2相對(duì)方案1可測(cè)的更遠(yuǎn)，但方案1已可滿足項(xiàng)目功能的要求，且方案1電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便調(diào)試，故采用方案1。2AT89S51單片機(jī)與超聲波簡(jiǎn)介2.1AT89S51單片機(jī)的概述AT89S51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器