课程设计(基于单片机的汽车倒车雷达设计)讲解
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基于单片机的倒车雷达系统设计随着汽车数量的增多,道路的拥堵也越来越严重,特别是在城市里,车辆的进出显得异常棘手。
在这种情况下,需要特别注意的是倒车,因为倒车是道路上发生事故的重要原因之一。
为了解决这个问题,智能车辆倒车雷达系统应运而生。
本文将介绍基于单片机设计的倒车雷达系统。
设计方案倒车雷达系统的主要由以下元件组成:1. 超声波传感器:超声波传感器是倒车雷达系统的核心组件。
这种传感器用于发送超声波,并接收反射波。
它可以非常精确地测量超声波的时间和返回时间,以计算距离。
当车辆接近物体时,超声波传感器会发出指示。
2. 电路板:集成电路板将用于控制和处理超声波传感器发出的信号。
3. 显示屏:显示屏在车内用于显示不同距离的图形。
4. 微处理器:微处理器将用于控制整个系统并计算距离。
设计步骤下面是基于单片机的设计方案的步骤:1. 收集所需的零件并制作电路板:可以使用基本的电荷耦合器和其他所需的元件来集成电路板。
此电路板将用于控制和处理超声波传感器发出的信号。
2. 连接超声波传感器:将超声波传感器连接到电路板并确认它可以正常工作。
3. 编写程序:首先使用MCU IDE编写程序,然后将程序烧写到微控制器中,然后进行调试。
编写程序的目的是通过检测声波来计算距离,并将结果显示在显示器上。
4.安装显示屏和电路板:将电路板安装到车的后部,并将显示器安装在驾驶员区域。
然后将超声波传感器安装在车辆后部。
5.测试:在测试系统之前,请确保使车辆处于安全的停放区域。
开启呃泥制动器,然后启动车辆,将车辆倒车到检查距离,并查看显示屏上显示的值。
如果需要,可以调整超声波传感器的角度来更精确的检测距离。
总结基于单片机的倒车雷达系统具有安装简单、使用方便、成本低等优点。
车辆轻松倒车时,能够及时警示驾驶员,有效避免车辆碰撞和损坏。
建议广大车主在安全上考虑并安装此类倒车雷达系统。
基于单片机的超声波倒车雷达的实现设计超声波倒车雷达是一种有效的辅助驾驶系统,可以在倒车时帮助驾驶员避免碰撞和减少事故的发生。
本文将介绍如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。
首先,我们需要了解超声波倒车雷达的原理。
超声波倒车雷达通过发射超声波信号并接收反射信号来测量与障碍物的距离。
首先,超声波模块会发射一束超声波信号,然后该信号会与障碍物发生反射。
接下来,超声波模块会接收到反射信号,并根据信号的时间差计算出与障碍物的距离。
最后,将这个距离显示在LCD屏幕上,提醒驾驶员注意。
接下来,我们需要选择合适的硬件和软件来实现这个设计。
在硬件方面,我们需要一个超声波模块(包括超声波传感器和放大器)和一个LCD 屏幕来显示距离。
在软件方面,我们可以使用C语言编程来控制单片机,计算距离并将其显示在LCD屏幕上。
开始实施这个设计之前,我们首先需要连接硬件。
超声波模块的引脚需要连接到单片机的GPIO引脚。
LCD屏幕通常有自己的驱动器,我们需要查看其手册以了解如何连接到单片机。
接下来,我们需要编写程序来控制单片机。
首先,我们需要初始化超声波模块和LCD屏幕。
通过GPIO引脚向超声波模块发送触发信号,然后计算超声波信号的时间差并转换为距离,最后将距离显示在LCD屏幕上。
在编写程序时,我们还可以添加一些附加功能,例如设置距离阈值来触发警报,或者根据距离改变警报的频率。
这些功能可以通过使用if语句或循环来实现。
完成编写程序后,我们需要进行测试和调试。
我们可以通过在倒车时将板子连接到车辆上来测试超声波倒车雷达的功能。
如果一切正常,我们可以观察到LCD屏幕上显示出与障碍物的距离。
最后,在安装超声波倒车雷达之前,我们需要将设备进行封装,以保护电路板和传感器不受外部影响。
我们可以使用3D打印技术创建一个外壳,并将电路板和传感器固定在内部。
在本文中,我们介绍了如何基于单片机实现超声波倒车雷达的设计。
通过了解原理、选择合适的硬件和软件、连接硬件、编写程序、测试和调试以及封装设备,我们可以成功实现这个设计,并为汽车的倒车过程提供一个有效的辅助系统。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量在大副攀升。
交通拥挤状况也日趋严重,撞车事件屡屡发生,造成了不可避免的人身伤亡和经济损失,针对这种情况,设计一种响应快,可靠性高且较为经济的汽车防撞预警系统势在必行,超声波测距法是最常见的一种距离测距方法,本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞系统。
论文的内容是基于AT89C51单片机倒车防撞系统的设计,主要是利用超声波的特点和优势,将超声波测距系统和AT89C51单片机结合于一体,设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞系统。
该系统采用软、硬件结合的方法,具有模块化和多用化的特点。
论文概述了倒车雷达的发展及基本原理,整个电路采用模块化设计,由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理,实现超声波测距仪的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案,最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
关键字:单片机超声波AT89C51一、引言1、倒车雷达设计的背景至今世界汽车工业经过了近122年的发展,当代汽车已经非常成熟和普遍了。
汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中,成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具,尽管每辆车都有后视镜,但不可避免地都存在一个后视盲区,倒车雷达则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性,减少剐蹭事件。
本次设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而设计开发的。
该系统将微技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合,可检测到汽车倒车中,其障碍物与汽车的距离,通过液晶显示屏显示距离。
2、倒车雷达的发展状况经济的发展和科学技术的进步,推动着交通运输业朝行驶高速化,车流密集化和驾驶非职业化的方向发展。
同时,汽车的生产量和保有量都在急剧增加。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量在大副攀升。
交通拥挤状况也日趋严重,撞车事件屡屡发生,造成了不可避免的人身伤亡和经济损失,针对这种情况,设计一种响应快,可靠性高且较为经济的汽车倒车防撞预警系统势在必行。
本设计是利用最常见的超声波测距法来设计的一种基于单片机的汽车倒车雷达系统。
本设计的主要是基于STC89C52单片机利用超声波的特点和优势,将超声波测距系统和STC89C52单片机结合于一体,设计出一种基于STC89C52单片机的汽车倒车雷达系统。
该系统采用软、硬件结合的方法,实现了汽车与障碍物之间距离的显示以及危险距离的声光报警等功能。
本设计论文概述了超声波检测的发展及基本原理,阐述了超声波传感器的原理及特性。
在超声波测距系统功能和STC89C52单片运用的基础上,提出了系统的总体构成,对系统各个设计单元的原理进行了介绍,并且对组成各单元硬件电路的主要器件做了详细说明和选择。
本设计论文还介绍了系统的软件结构,并通过编程来实现系统功能和要求。
关键词:汽车倒车雷达、STC89C52、超声波、测量距离、显示距离、声光报警第一章绪论1.1 课题设计的目的和意义随着汽车的普及,越来越多的家庭拥有了汽车。
交通拥挤状况也随之出现,撞车事件也是经常发生,人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时,更加注重的是汽车的安全性,许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。
为了解决这个安全问题,设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单。
所以超声波测距法是一种非常简单常见的方法,应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量,以及在汽车倒车防撞报警系统中,超声波作为一种特殊的声波,具有声波传输的基本物理特性—折射,反射,干涉,衍射,散射。
《基于单片机的汽车倒车雷达系统设计》随着汽车的普及和城市道路的拥挤,车辆挤压事故成为公共安全的一大隐患。
为了避免这种情况发生,许多车辆都安装了倒车雷达系统。
倒车雷达系统能够帮助司机及时掌握车辆周围的情况,有效避免碰撞事故的发生。
本文将介绍基于单片机的汽车倒车雷达系统设计。
1.系统需求分析倒车雷达系统的主要功能是实时监测车辆周围的障碍物,并通过声音或图像等方式向驾驶员发出警告,帮助驾驶员安全倒车。
系统需要具备以下功能:-足够的探测范围:系统需要能够覆盖车辆周围的盲区,确保能够及时发现障碍物。
-实时监测:系统需要能够实时监测周围的环境,及时反馈给驾驶员。
-警告功能:系统需要能够根据障碍物的距离和位置发出相应的声音或图像警告。
-稳定可靠:系统需要稳定可靠,能够在不同的环境条件下正常工作。
2.系统设计方案基于单片机的汽车倒车雷达系统设计方案如下:-使用超声波传感器:通过安装在车辆四周的超声波传感器来监测周围的障碍物。
-单片机控制:将传感器采集到的数据发送给单片机进行处理,处理后根据距离和方向等信息给出警告。
-显示器:将警告信息显示在车载显示器上,供驾驶员查看。
-声音模块:通过声音模块给出实时的声音警告,帮助驾驶员更快速的做出反应。
3.硬件设计硬件设计方面,可以选择常用的单片机模块,如Arduino、STC等,配合超声波传感器、LCD显示屏和蜂鸣器等模块组成倒车雷达系统。
传感器模块通过串口通信传输给单片机,单片机根据接收到的数据进行处理,并控制LCD显示警告信息和蜂鸣器发出声音。
4.软件设计软件设计方面,可以利用单片机开发环境提供的编程语言进行编程,根据传感器数据的变化给出相应的警告。
例如,根据障碍物的距离来显示不同的颜色或播放不同的声音,帮助驾驶员更直观地了解周围环境。
同时需要考虑系统的稳定性和精准度,以确保系统能够在不同环境下正常工作。
5.系统测试系统设计完成后,需要进行实际测试,验证系统的功能和性能。
1.绪论1.1选题背景自从1886年2月9日卡尔•本茨发明了人类第一辆汽车,至今世界汽车工业经过了近122年的发展,当代汽车已经非常成熟和普遍了。
汽车已经渗透于国防建设、国民经济以及人类生活的各个领域之中,成为人类生存必不可少的、最主要的交通工具,为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。
当今,汽车已经成为人们生活中不可缺少的一部分,它给人们带来方便快捷的同时,也出现了许多问题。
如越来越多的汽车使道路上有效的使用空间越来越小,新手也越来越多,由此引起的刮伤事件也越来越多,由此引起的纠纷也在不断地增加。
原来不是问题的倒车也逐渐变成了问题。
尽管每辆车都有后视镜,但不可避免地都存在一个后视盲区,倒车雷达则可以在一定程度上帮助驾驶员扫除视角死角和视线模糊的缺陷,提高驾驶的安全性,减少刮、擦事件。
因此,提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。
1.2发展历程和现状倒车雷达(Car Reversing System)全称“倒车防撞雷达”,又称“泊车辅外测距和声波测距等。
人能听到的声音频率为20Hz〜20kHz,即为可听声波,超出此频率范围的声音,即20Hz以下的声音称为低频声波,20kHz以上的声音称为超声波。
它是一种只有少数生物(如蝙螭、海豚)才能感觉的机械波,它的波长短、绕射小、能定向传播(它是以直线传播的)。
它的频率越高,绕射能力越弱, 但反射能力就越强。
超声波在空气中的传播速度为340米/秒(因温度大小会有规律变化),因此, 如果能测出超声波在空气中的传播时间,就能算出其传播的距离。
超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。
它在很多距离探测应用中有很重要的用途,包括非损害测量、过程测量、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量等。
所谓的时间测距法,即通过测定超声波传播的时间间隔来测出声波传送的距离就是超声波测距的一种。
单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,具体说就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O (Input/Output)口电路等主要微型机部件,集成在一块芯片上。
课程设计说明书汽车倒车雷达设计学生姓名XXX班级机制1001班学号201021xxxx16日期2013.07.01—2013.07.12摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量大幅增长,随着汽车的增多和停车位日趋紧张,泊车成为很多车主头痛的问题,这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置,能以比较直观的显示告知驾驶员后方障碍物的情况,解除了驾驶员泊车时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了倒车的安全性。
超声波测距法是常见的一种距离测距方法,本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统。
控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。
设计通过多种发射接收电路设计方案比较,得出了最佳设计方案,并对系统各个单元的原理进行了介绍,对组成系统电路的芯片进行了介绍,并阐述了它们的工作原理,对超声波传感器的选用经过了仔细的思考,并详细的说明其功能和作用原理。
文章介绍了系统系统的软件结构,通过编程来实现系统功能。
关键词:单片机;超声波;测距;传感器目录1引言 (2)1.1背景 (2)1.2设计的要求和难点 (2)2总体方案设计 (3)2.1 系统构成图 (3)2.2 工作原理 (3)3硬件设计 (5)3.1 超声波发射与接收电路 (5)3.1.1 发射电路 (5)3.1.2 接收电路 (7)3.2 ADC0832转换器特点与接线图 (9)3.3 传感器型号及说明 (12)4软件设计 (13)4.1 系统流程图 (13)4.2 编程程序 (15)5设计小结 (17)参考文献 (18)1 引言1.1设计的背景随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量大幅增长,而随着汽车的增多和停车位日趋紧张,泊车成为很多车主头痛的问题。
在泊车的过程中,由于驾驶员视觉的模糊以及盲区的影响,使得在倒车过程中稍不注意就会造成车子的损伤。
我们的超声波传感器测距系统正是为解决此问题而设计的。
课程设计说明书汽车倒车雷达设计学生姓名XXX班级机制1001班学号******xxxx16日期2013.07.01—2013.07.12随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量大幅增长,随着汽车的增多和停车位日趋紧张,泊车成为很多车主头痛的问题,这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置,能以比较直观的显示告知驾驶员后方障碍物的情况,解除了驾驶员泊车时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了倒车的安全性。
超声波测距法是常见的一种距离测距方法,本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统。
控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。
设计通过多种发射接收电路设计方案比较,得出了最佳设计方案,并对系统各个单元的原理进行了介绍,对组成系统电路的芯片进行了介绍,并阐述了它们的工作原理,对超声波传感器的选用经过了仔细的思考,并详细的说明其功能和作用原理。
文章介绍了系统系统的软件结构,通过编程来实现系统功能。
关键词:单片机;超声波;测距;传感器1引言 (2)1.1背景 (2)1.2设计的要求和难点 (2)2总体方案设计 (3)2.1 系统构成图 (3)2.2 工作原理 (3)3硬件设计 (5)3.1 超声波发射与接收电路 (5)3.1.1 发射电路 (5)3.1.2 接收电路 (7)3.2 ADC0832转换器特点与接线图 (9)3.3 传感器型号及说明 (12)4软件设计 (13)4.1 系统流程图 (13)4.2 编程程序 (15)5设计小结 (17)参考文献 (18)1 引言1.1设计的背景随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量大幅增长,而随着汽车的增多和停车位日趋紧张,泊车成为很多车主头痛的问题。
在泊车的过程中,由于驾驶员视觉的模糊以及盲区的影响,使得在倒车过程中稍不注意就会造成车子的损伤。
我们的超声波传感器测距系统正是为解决此问题而设计的。
课程设计说明书汽车倒车雷达设计学生姓名XXX班级机制1001班学号201021xxxx16日期2013.07.01—2013.07.12随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量大幅增长,随着汽车的增多和停车位日趋紧张,泊车成为很多车主头痛的问题,这时倒车雷达就成了汽车的好助手。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置,能以比较直观的显示告知驾驶员后方障碍物的情况,解除了驾驶员泊车时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了倒车的安全性。
超声波测距法是常见的一种距离测距方法,本文介绍的就是利用超声波测距法设计的一种倒车防撞报警系统。
控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。
设计通过多种发射接收电路设计方案比较,得出了最佳设计方案,并对系统各个单元的原理进行了介绍,对组成系统电路的芯片进行了介绍,并阐述了它们的工作原理,对超声波传感器的选用经过了仔细的思考,并详细的说明其功能和作用原理。
文章介绍了系统系统的软件结构,通过编程来实现系统功能。
关键词:单片机;超声波;测距;传感器1引言 (2)1.1背景 (2)1.2设计的要求和难点 (2)2总体方案设计 (3)2.1 系统构成图 (3)2.2 工作原理 (3)3硬件设计 (5)3.1 超声波发射与接收电路 (5)3.1.1 发射电路 (5)3.1.2 接收电路 (7)3.2 ADC0832转换器特点与接线图 (9)3.3 传感器型号及说明 (12)4软件设计 (13)4.1 系统流程图 (13)4.2 编程程序 (15)5设计小结 (17)参考文献 (18)1 引言1.1设计的背景随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量大幅增长,而随着汽车的增多和停车位日趋紧张,泊车成为很多车主头痛的问题。
在泊车的过程中,由于驾驶员视觉的模糊以及盲区的影响,使得在倒车过程中稍不注意就会造成车子的损伤。
我们的超声波传感器测距系统正是为解决此问题而设计的。
本系统能够在倒车的过程中扫除视野死角和视线模糊的缺陷,提高倒车的安全性。
1.2设计的重点与难点1.2.1 设计的要求本任务是设计一个超声波测距仪,可以应用于汽车倒车监控。
要求测量范围在0.10—3.00m,测量精度10cm,能够明显的达到报警效果。
1.2.2设计的难点○1、超声波信号的发射、接收设计○2、报警显示灯电路的设计○3、流程图及程序的设计2 总体方案设计2.1 系统构成图汽车倒车雷达设计系统单片机为核心外围电路由超声波发射电路、超声波接收电路、温度补偿电路、A/D转换模块、LED显示模块等部分组成。
其系统框图如图2-1所示。
图2-1系统构成图2.2 工作原理本系统安装在汽车背后,一般是四个并排,当汽车倒车且接近危险距离(设定值)时,系统能自动提示驾驶员,防止碰撞事件发生。
主要是以AT89S51为核心,来设计一种低成本、高精度、微型化超声波测距仪。
本测距仪实质上就是感应出超声波的发射脉冲与接受脉冲的时间间隔△t,利用S=C*△t/2可以算出距离,由于系统已经预设了一个安全距离,当S低于此安全距离时,可以看到LED显示器的红色灯闪烁,绿色灯熄灭;当S高于此安全距离时,LED显示器的绿色灯亮,红色灯熄灭。
根据要求,由于程序较为简单,不需要空间很大的芯片来完成,于是选用AT89S51单片机作为主控制器,而超声波传感器精度要求也不高(0.1m),于是选用比较经济的HC-SR04超声波传感器,运算放大电路用来将超声波信号放大并传给A/D 转换模块,A/D转换模块也从测量精度出发选用八位256步的A/D转换器,同时为了方便接线与模拟仿真,选用的是ADC0832,显示模块用的是LED显示灯,已足够满足设计要求。
3 硬件设计根据2-1 系统构成图,我们设计了总接线图,详见附录1,下面对各部分电路进行说明。
其中,我们是从A/D转换模块与AT89C51开始接线,逐步扩展到输出模块。
A/D转换模块主要是参考了网上ADC0832的知识[2]。
输出模块的LED显示模块及时钟信号主要是参考了文献[3]。
3.1 超声波发射与接收电路3.1.1 发射电路超声波发射电路如图所示,主要由脉冲调制,信号产生电路,隔离电路以及驱动电路组成,用来为超声波传感器提供发送信号,使其发出超声波信号[1]。
图3-1超声波传感器的发射电路3.1.2 接收电路接收部分的电路由放大电路,带通滤波电路以及信号变换电路组成。
信号变换电路如图3-2所示,放大电路和带通滤波电路如图3-3所示。
由于超声波信号在空气中传播时受到很大程度的衰减,所以反射回的超声波信号非常的微弱,不能直接送到后级电路进行处理,必须将信号放大到足够的幅度,才能使后级电路对它进行正确的处理[1]。
图3-2信号变换电路图3-3接收与放大电路与带通滤波电路3.2 ADC0832转换器特点与接线图①、其主要特点如下:1、8位分辨率,逐次逼近型,基准电压为5V;2、5V单电源供电;3、输入模拟信号电压范围为0~5V;4、输入和输出电平与TTL和CMOS兼容;5、在250KHZ时钟频率时,转换时间为32us;6、具有两个可供选择的模拟输入通道;7、功耗低,15mW。
②、各引脚说明如下:1、CS——片选端,低电平有效。
2、CH0,CH1——两路模拟信号输入端。
3、DI——两路模拟输入选择输入端。
图3-5 ADC0832引脚图4、DO——模数转换结果串行输出端。
5、CLK——串行时钟输入端。
5、Vcc/REF——正电源端和基准电压输入端。
6、GND——电源地。
、单片机对ADC0832 的控制原理一般情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。
但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。
当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK 和DO/DI 的电平可任意。
当要进行A/D转换时,须先将CS端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯片时钟输入端CLK提供时钟脉冲,DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。
在第1个时钟脉冲到来之前DI端必须是高电平,表示启动位。
在第2、3个时钟脉冲到来之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能,其功能项见表。
输入形式配置位选择通道CH0 CH1 CHO CH1差分输入0 0 + -0 1 - +单端输入 1 0 +1 1 +3-6图ADC0832配置位如表所示,当配置位2位数据为1、0时,只对CH0 进行单通道转换。
当配置2位数据为1、1时,只对CH1进行单通道转换。
当配置2位数据为0、0时,将CH0作为正输入端IN+,CH1作为负输入端IN-进行输入。
当配置2位数据为0、1时,将CH0作为负输入端IN-,CH1 作为正输入端IN+进行输入。
到第3个时钟脉冲到来之后DI端的输入电平就失去输入作用,此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。
从第4个时钟脉冲开始由DO端输出转换数据最高位D7,随后每一个脉冲DO端输出下一位数据。
直到第11个脉冲时发出最低位数据D0,一个字节的数据输出完成。
也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据,即从第11个时钟脉冲输出D0。
随后输出8位数据,到第19 个脉冲时数据输出完成,也标志着一次A/D转换的结束。
最后将CS置高电平禁用芯片,直接将转换后的数据进行处理就可以了。
3.3 传感器型号及说明HC-SR041、使用电压:DC5V2、静态电流:小于2mA3、电平输出:高5V4、电平输出:低0V5、感应角度:不大于15度6、探测距离:2cm-450cm7、高精度:可达3mm接线方式,VCC 、trig (控制端)、 echo (接收端)、 GND 地线本产品使用方法:一个控制口发一个10US 以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到移动测量的值了[1].4 软件设计4.1 系统流程图我们设计的系统流程图如图4-1,系统的软件设计采取模块化设计,单片器编程,这样便于阅读与功能扩展。
程序主要由主程序、A/D转换子程序、延时子程序、液晶显示子程序等几个部分构成。
雷达测距开始由汽车倒车控制,一旦倒车开始,即启动AT89C51片内的T1连续发射40 kHz的PWM,计数器开始计数。
考虑到实际倒车环境有远有近,为防止其他干扰可能引起的误测,以最长距离3m计算,超声波发送到返回的时间△t至少为3/340≈15ms。
这样持续发送PWM直至接收到超声波时停止发送,这个过程大约需要15 ms以上,所以不管所测距离远近,一律每25 ms 发送一次超声波。
开始超声波传感器发射超声波超声波传感器接收超声波绿LED 灯亮,红LED 灯灭绿LED 灯灭,红LED 灯闪烁结束是是否超过预定电压否图4-1系统流程图4.2 编程程序我们通过keil软件运用单片机语言编程,选用AT89S51的芯片编译过后,生成.hex文件后的程序。
仿真时,在proteus软件中找到AT89S51芯片,双击添加所生成的.hex文件,进行仿真,以下是仿真结果,编程程序见附录2.仿真结果:当电平小于设定值(2.5v)时红灯闪烁,绿灯熄灭当电平大于设定值(2.5v)时,绿灯亮,红灯熄灭5 设计小结6月28日,我们的课程设计任务下来了,前面刚刚搞完两周的机电传动控制实习,虽然还在那高强度、高难度的实习中没有解脱出来,但一想到这是本学期最后的一个任务,也是我们离开云塘前的最后一个任务,我们也就释然了,准备认真完成,算是给自己的大三生活一个最后的交代。
我们的课题是“基于单片机的汽车倒车雷达超声波测距系统的设计”,为了更好地完成这个任务,首先,我们组在网上查阅了大量的相关方面的资料,下载了一些对我们有用的文件,然后在图书馆借阅了许多关于单片机、传感器的书籍,为我们的课程设计做好准备。
由于我们单片机的基础打得不是很好,所以在设计的过程中遇到了很多的难题,比如编程,比如数模转换器的选择、接线...但是我们没有被这些难题所阻住,而是仔细分析了这些难题,然后查找相关资料,最后一一解决。
在这个过程中,勾起了对单片机知识的回忆并使之得到强化,同时,对于我们机械专业的同学,强化对电方面的知识在当今社会也显得尤为重要。
同时,通过这次课程设计,让我们对自己有了进一步的认识,看到了自己在一些方面还存在许多缺陷,同时,在这次课程设计中,李亚非老师给了我们许多指点,让我们获益匪浅。
参考文献[1]、陈书旺,张秀清,董健彬.传感器应用及电路设计[M].北京:化学工业出版社,2008[2]、纪宗南.集成A/D转换器应用技术与实用线路[M].北京:中国电力出版社,2009[3]、赖麒文.8051单片机嵌入式系统应用[M].北京:科学出版社,2002[4]、胡汉才.单片机原理及接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004[5]、Myke Predko.精通8051程序设计[M].北京:人民邮电出版社,2006[6]、/view/dcfd127e5acfa1c7aa00ccb0.html (百度文库)[7]、/view/545294c758f5f61fb73666bd.html (ADC0832)附录1总接线图附录2A_0832_CS EQU P3.5 ; CS A/D模块总开关A_0832_CLK EQU P3.4 ; CLK 时钟信号A_0832_DI EQU P3.3 ; DI数据信号输入,选择通道控制A_0832_D EQU P3.3 ; DO数据信号输出,转换数据输出A_0832_T EQU 40H ; 读取时的脉冲计数A_0832_DA EQU 41H ; 数据所存位置ORG 0LJMP ADORG 30HAJMP MAINORG 60HMAIN:MOV B,80HDJNZ A_0832_DA,MAIN2AJMP REDRED:SETB P1.1LJMP DELAYCPL P1.1AJMP REDMAIN2:DJNZ B,MAINSETB P1.0AD: LCALL ADC_RDMOV A,A_0832_DAAJMP $ADC_RD:MOV A_0832_T,#8CLR A_0832_CLKCLR A_0832_CSSETB A_0832_DI ;STARTSETB A_0832_CLK ; 第一个上升沿NOPNOPNOPCLR A_0832_CLKNOPNOPSETB A_0832_DI ; 选择CH1,通过组合选取通道(SGL/DIF) NOPSETB A_0832_CLK ; 第二个上升沿NOPNOPNOPCLR A_0832_CLKNOPNOPSETB A_0832_DI ; 选择CH1,通过组合选取通道(ODD/SIGN) NOPSETB A_0832_CLK ; 第三个上升沿NOPNOPNOPCLR A_0832_CLK ; 首个下降沿NOPNOPNOPSETB A_0832_CLKNOPNOPA_0832_RD: ; 读取前,8位CLR A_0832_CLKNOPNOPNOPSETB A_0832_CLKMOV C,A_0832_DRLC ADJNZ A_0832_T,A_0832_RDMOV A_0832_DA,ARR AMOV A_0832_T,#7A_0832_RD1: ; 读后7位,+前1位CLR A_0832_CLKNOPNOPNOPSETB A_0832_CLKMOV C,A_0832_DRRC ADJNZ A_0832_T,A_0832_RD1CJNE A,A_0832_DA,ADC_RDSETB A_0832_CSRETDELAY:MOV 81H,#03HDL0:MOV 82H,#03HDL1:DJNZ 82H,DL1DJNZ 81H,DL0END。