本科毕业论文-基于单片机的汽车倒车防撞系统设计

单位代码005分类号IN延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）题目汽车倒车防撞系统设计专业电子信息工程姓名曹楠楠学号0903024119指导教师杨延宁职称教授毕业时间二零一三年六月汽车倒车防撞系统设计摘要本次设计主要是以AT89S52单片机作为主体设计的汽车倒车防撞系统，这种智能的系统给汽车在倒车时提供较高的安全性。该系统利用了超声波不用接触就能进行测量距离的特点，系统主要包括超声波发射电路模块,超声波接受电路模块，液晶显示模块以及声光报警电路模块。超声波探头主要是进行超声波的发射和接受部分，液晶显示主要是显示障碍物与车之间的距离，在超出所设定的距离时，蜂鸣器报警，同时发光二极管亮，提醒驾驶员采相应的措施。提高汽车在倒车过程中的安全性，能很有效的减少交通事故。关键词AT89S52；超声波；测量距离；防撞THEDESIGNABOUTCOLLISIONAVOIDANCESYSTEMOFREVERINGABSTRACTTHISDESIGNISMAINLYBASEDONAT89S52SINGLECHIPMICROCOMPUTERASTHEMAINDESIGNOFTHEAUTOMOBILEBACKDRAFTANTICOLLISIONSYSTEM,THISSYSTEMOFINTELLIGENTCARPROVIDESHIGHSECURITYINREVERSETHESYSTEMUSESULTRASONICWITHOUTCONTACTCANCHARACTERISTICSOFDISTANCEMEASUREMENT,SYSTEMMAINLYCONSISTSOFULTRASONICTRANSMITTINGCIRCUITMODULE,ULTRASONICRECEIVINGCIRCUITMODULE,LIQUIDCRYSTALDISPLAYMODULEANDANACOUSTOOPTICALARMCIRCUITMODULETHEULTRASONICPROBEISMAINLYTHEULTRASONICTRANSMITTINGANDRECEIVINGPART,LCDDISPLAYBETWEENTHEOBSTACLEANDTHEVEHICLEDISTANCE,BEYONDTHESETDISTANCE,THEBUZZERALARM,ATTHESAMETIMETHEBRIGHTLIGHTEMITTINGDIODES,TOREMINDTHEDRIVERTOADOPTTHECORRESPONDINGMEASURESIMPROVETHESAFETYCARINREVERSINGTHEPROCESS,CANBEVERYEFFECTIVETOREDUCETRAFFICACCIDENTSKEYWORDSAT89S52,ULTRASONIC,MEASURINGTHEDISTANCE,COLLISIONAVOIDANCE目录1绪论111本设计的目的和意义112课题研究背景22超声波介绍321超声波传感器322超声波测距的原理与方式4221超声波测距的工作原理4222超声波测距的工作方式53本设计核心器件简介631硬件部分632单片机的选择6321AT89S52单片机6322功能特性描述733超声波传感器的选择834系统总体设计思路84硬件电路设计1041显示电路1042报警电路1143单片机最小系统12431电源电路12432晶振电路13433复位电路1344整个电路设计的原理图145程序设计1551主程序流程图1552超声波发射接收流程图1753测距流程图1854显示和报警流程图186误差分析207结束语21参考文献22致谢231绪论超声波是那些没有眼睛生物用来防御外来侵略或用于捕食猎物的一种手段，这种生物发出人们所听不到的超声波，利用空气作为传输媒质传播它们所发出的超声波，超声波遇到障碍物时就会反射回来，由发射到反射回来这之间的时间就可以粗略的估算出猎物或障碍物离该生物的距离。超声波最早开始于1879年，而这种作为人类首次发现的高频信号，在其它行业得到广泛的应用。可是在汽车领域很少有提及到它，这主要是因为最早期的超声波传感器达不到汽车行业所要达到精确要求。近些年，由于超声波技术在我国的不断发展，再加上它是一种不用接触就能进行测量的高精度传感器。所以后来也被用于汽车行业中来，其主要被应用在汽车的倒车防撞系统上。11本设计的目的和意义随着经济水平的提高,人们对物质要求也越来越高，汽车作为现今社会的主要交通工具，很快在人们的生活中普遍了起来，而在驾驶过程中的安全问题也成为大家所关注的课题。汽车倒车倒车防撞系统能测量障碍物离车辆的距离并显示该距离,同时用滴滴声报警。驾驶人员不但可以很直接观测到被显示的距离,还可以用听觉判断，根据车后障碍物距离的远近不同，报警频率是不同，距离越近频率越高。近几年，由于科技突飞猛进的发展，单片机在对电路的设计中变得越来越重要，并带动传统控制检测技术的发展。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机一般作为一个比较核心部件来使用，仅仅靠单片机方面知识还是不够的，还应该根据具体情况和要求设计硬件结构和软件部分，这些结合起来才能更好的完善对电路的设计。利用超声波测距方面的知识和单片机设计电路，设计出了汽车倒车防撞系统，此系统采用计算机控制技术和超声波非接触测距特点，通过LCD显示障碍物与汽车之间的距离，并根据所测距离远近的不同，所发出的报警频率是不同的，同时有不同颜色的LED灯亮。这样就很好的解决了驾驶员在停车和起动车辆时存在的一些安全隐患，提高了驾驶过程中的安全性。12课题研究背景随着汽车数量一年一年的增多年，对交通，停车位等造成严重的压力，现今社会交通堵塞，停车难已经是个一个令人很头疼的问题，特别是在停车的时候，稍稍不注意就有可能造成很严重的后果。这一问题得到了驾驶员们的关注，所以他们就对车操纵的便捷性提出了更高的要求，希望可以自己的车上安装某种装置可以解决汽车在倒车中所遇到的难题，减少在驾驶过程中的不安全隐患，以便于他们可以很快的停在所要停的地方，而当出现问题可以及时的报警，以免造成不必要的问题。这时在汽车上安装倒车防撞系统就显得尤为重要，因此市场上出现了汽车倒车防撞系统。这种系统主要是利用超声波非接触的特点测量障碍物与车之间的距离。2超声波介绍人耳能听到的声波频率在20HZ20KHZ之间。频率超过20KHZ的称为超声波，低于20HZ的称为次声波1。我们通常用所到的超声波的频率范围，可从几十兆赫兹到几千兆赫兹。超声波作为人类首次发现一种高频信号，其特点颇多比如受它的频率高，波长短，特别是方向性好，能够成为射线而定向传播等。这一特性应用到测量距离上来，它可以不用接触被测物进行测量，比起那些接触式的测量就比较方便了，特别对于那些比较难测量的区域。超声波的穿透能力是很强，无论是固体还是液体，尤其是对那些不透明的物体，可以穿透几十米的深度。超声波在不同的介质中传播会在分界面发生反射，折射和波形转换等现象。正是因为它的各种特点所以，超声波检测广泛应用在生物医学，国防等各个领域。21超声波传感器用超声波作为检测的方法，首先必须有能产生超声波的元件。完成这项任务的元器件就是超声波传感器了，我们习惯上叫它超声波换能器，或是超声波探头。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成传感器，超成波探头按其结构可分为直探头，斜探头，双探头和液侵探头。按其工作原理又可以分为压电式，磁致伸缩式，电磁式等2。在实际中比较常用是压电式探头，它其实是利用了压电效应原理，压电效应又可分为逆压电效应和正压电效应。超声波传感器是一种可逆元件，而压电式超声波就是利用这一原理，也就是电信号和超声波信号的相互转化来。在超声波的发射这一过程中，是将电信号转化为发射的超声波信号；而在超声波接受过程中，主要是将超声波信号转化为电信号的过程。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点3。超声波传感器是由两个压电晶片和一个共振板组成。当给它外加一个脉冲信号时，当其频率和压电晶片的固有频率相等时，压电晶片就会产生共振现象，进而带动共振板产生振动，就是超声波发射器了2。超声波发射器如图21所示图21超声波发射器若两电极之间没有电压，共振板接收到超声波信号时，迫使压电晶片产生振动，这样就将机械能转换为电能，此时就是超声波接收器了2。超声波接收器如图22所示图22超声波接收器22超声波测距的原理与方式221超声波测距的工作原理超声波测距原理就是利用超声波发射器发射信号，从刚发射超声波时就开始计时，信号在介质中传播，在传播的过程中遇到障碍物就马上返回，超声波接收器收到反射回来的信号时就立即停止计时。超声波在空气中传播速度V，一般情况认为是340M/S，根据记录时间T就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即SVT/221超声波测距示意图如图23所示图23超声波测距原理图222超声波测距的工作方式利用超声波测量距离主要有声波幅值检测法，相位检测法和度越时间法。声波复制检测法容易受反射波的干扰；度越时间检测法测量精度较高，可使其测量范围小4，这种方法特别容易实现。综合所述各种方法的优缺点，本设计系统采用的是度越时间检测法，其原理其实特别简单，就是超声波传感器发射超声波信号，经由介质转播，当遇到障碍物返回,直到超声波接收器接收到回波时，这之间所经历的时间就是度越时间。3本设计核心器件简介31硬件部分本设计的硬件电路主要包括单片机控制部分系统，超声波的接收和发射，报警电路以及显示电路四部分组成。该系统设计以AT89S52单片机为主，它有着12MHZ高精度的晶振，可以获得较为稳定的时钟频率，能有效的较少测量误差。用AT89S52单片机的P30口发射出40KHZ的方波信号，此信号是超声波传感器所需要的。利用外部中断INT0端口监测返回的超声波信号。显示电路采用液晶显示，报警电路采用声光报警。系统框架图如图31所示；AT89S52超声波测距液晶显示模块声光报警模块图31系统设计框图32单片机的选择5321AT89S52单片机片内存储器包含8KB的FLASH，可在线编程，擦写次数不少于1000次；具有256个字节的片内RAM；具有可编程的32根I/O口线P0,P1,P2和P3；具有3个可编程定时器T0,T1和T2；内含有2个数据指针TPTR0和TPTR1中断系统具有8个中断源，6个中断矢量，2级优先权的中断结构；串行通信口是1个全双工的UART串行口；2种低功耗节电工作方式为空闲模式和掉电模式；具有3级程序锁定位；含有一个看门狗定时器具有断电标志POF；与MCS51产品完全兼容；322功能特性描述AT89S52是一种低功耗，高性能,采用CMOS8工艺的8为单片机，其片内具有8K的可在线编程FLASH存储器。该单片机采用了ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业标准型80C51单片机的指令系统和引脚完全兼容；片上的FLASH存储器可在线重新编程，或使用通用的易失性存储编程器；通用的8位CPU在线可编程FLASH集成在一块芯片上，从而使AT89S52功能更加完善，应用更加灵活；具有更高的性能价格比，使其在嵌入式控制应用系统中有着广泛的应用5。AT89S52具有以下标准功能8K字节FLASH，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16为定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外AT89S52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM，定时器/计数器，串口，中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止，AT89S52引脚图如图32所示图32AT89S52引脚图P0用作通用I/O口，每个引脚可驱动8TTL负载；当用作输入时，每个端口首先置1。P0口也可以做访问偏外数据存储器和程序存储器时的低8位地址/数据总线的复用口。这种情况下，P0口内含上拉电阻。在FLASH编程时，P0口输入代码数据；在FLASH校验时，P0口输出代码数据。在进行编程校验时，须外接10K的上拉电阻。P2可用作通用I/O口，可驱动4TTL负载；对P2口各位写入1。可作为输入。每个引脚由外部负载拉为低电平时，经由内部上拉电阻向外输出电在编程和检验时，P3口接受某些控制信号。P3可用作通用I/O口，可驱动4TTL负载；当用作输入时，要先将P3口各位置1。若外部负载将P3口拉低，则经过上拉电阻向外输出电流。在编程和检验时，P3口接受某些控制信号。P3口还具有替代功能，例如P30串行输入RXD，P31串行输出（TXD），P32外部中断0（INT0）等。33超声波传感器的选择在本课题中选用HCSR04超声波传感器它测量距离是精度很高可达3MM并且HCSR04测距范围比较大，一般可以实现从2CM400CM的非接触式距离。HCSR04模块自身就有超声波发射器，接收器与控制电路，这样就减少了本设计的工作量。基本工作原理是采用单片机I/O口P30口触发TRIG测距，至少给10US的高电平；HCSR04自动发送8个49KHZ的方波，自动检测是否有回波；如果有回波，通过I/O口ECHO给单片机的INT0口一个低电平，提醒T0口停止计时。I/O口ECHO输出一个高电平，那么高电平维持的时间就是超声波从发射到返回的时间。HCSR04如图33所示图33HCSR04模块34系统总体设计思路本设计的主控制芯片是AT89S52单片机，AT89S52单片机工作性能稳定，同时它是在单片机的设计中经常使用到的控制芯片。并且还具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。可以通过改变其部分参数来改变电路的灵敏度和抗干扰能力，因而采用此芯片作为本设计的主控芯片。该系统核心由单片机控制和超声波传感器为核心，本设计采用的超声波传感器HCSR04包括超声波发射器，接收器与控制电路。超声波传感器在单片机的控制下发射出超声波信号，传感器的接受部分接受到信号之后送入单片机进行处理，计算出汽车与障碍物之间的最短距离，将所计算出来的结果送入液晶显示电路显示，再按照所设定的要求由报警电路进行报警。4硬件电路设计41显示电路在大多数单片机设计系统中，最常用的显示设备有发光二极管，简称LEDLIGHTEMITTINGDIODE；液晶显示器，简称LCD。这两种显示器相对于其它显示设备说比较便宜，功耗较低，完全能达到其它显示器所要达到的要求。方案（1）LCD1602液晶显示器也称为1602字符型液晶显示，它的体积比较小，功率消耗小，显示质量高，是一种专门用来显示字母、数字、符号的液晶显示模块。由于液晶显示模块每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，不像有些显示设备需要不断的刷新和点亮；无电磁辐射；简单方便的数字式接口；应用广泛，可以显示数字，字符，汉字和图形等，可是用于各种场合6。使用液晶显示器，系统再也不需要像往常那样把数字信号转化成模拟信号再行输出了。方案（2）数码管是利用发光二极管组合而成的数字显示器件，通过控制相应的二极管的状态显示相应的数字。要使数码管正常显示就得有驱动电路驱动相应的段码，数码管的现实方式可分为静态显示和动态显示，静态显示方式只适合显示单个的数字，对于文字性的东西就显得没那么合适了。由于动态显示方式利用的是人眼视觉暂留的特性，扫描的时间应不大于20毫秒，占用系统资源大，且相对于整个倒车系统而言，需要比较清晰明了的了解车与障碍物之间的距离。综上所述，采用方案（1）显示电路如图41所示图41显示电路42报警电路本设计采用声光报警，当所计算出来的距离在30CM到50CM之间，蜂鸣器报警同时绿色的灯亮；当所计算出来的距离大于0CM小于30CM时，黄色的灯亮蜂鸣器报警并且报警频率要比前者高。声控部分如图42所示，P24口所接的是三极管的基极输入端。当P24输出为高电平时，三极管导通，蜂鸣器两端就可获得5V的电压而响；当P24输出为低电平时，三极管不导通，蜂鸣器两端电压为0，所以就不会发声。光控部分如图43所示，主要是由两个电阻和两个不同色的发光二极管组成。图42声音报警图43光报警43单片机最小系统单片机最小系统也就是能使单片机工作的最少元器件构成的系统，虽然这个系统很简单，但是却是所有控制系统所必不可少的一部分。最小系统包括电源电路，晶振电路和复位电路组成。AT89S52单片机最小系统如图44所示图44AT89S51单片机最小系统431电源电路电源电路主要功能就是向单片机供电的。电源电路如图45所示图45电源电路432晶振电路晶振电路也称时钟电路，它是单片机工作的时间基准，决定着单片机工作速度的快慢。负责产生单片机所需要的时钟信号，AT89S52内部有一个高增益反向放大器，其输入端为引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。在XTAL1和XTAL2两端口连接晶体震荡器形成反馈电路，晶体振荡器就可以工作。早期晶体振荡器的工作频率在1212MHZ之间，由于科技的不断发展，现在其工作频率可正向两端延伸，达到了040MHZ。晶振电路由电容和晶振构成，在电路的设计过程中，对C1和C2的大小没有严格的要求，但是它们的大小会影响振荡器震荡的稳定性和起振的快速性，大多数电路选择的范围在1030PF之间。在电路的布局时，晶振，电容等应可能近的靠近单片机，这样的目的是减小分布电容，保证振荡器震荡的稳定性7。晶振电路如图46所示图46晶振电路433复位电路复位方式分为上电自动复位，按键电平复位和外部脉冲复位三种方式7本设计采用按键电平复位，按键电平复位电路如图47所示，手动按键产生一个复位信号，完成单片机从新启动，使单片机回到初始状态。图47复位电路44整个电路设计的原理图整个设计的原理图如图48所示5VGND1VCC2VO3RS4WR5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BGVCC15BGGND16LCD1602LCD1LCD16025V位位位位R347KP10/T21P11/T2EX2P123P134P145P156P167P178RST9P30/RXD10P31/TXD11P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P36/WR16P37/RD17XTAL218XTAL119GND20P20/A821P21/A922P22/A1023P23/A1124P24/A1225P25/A1326P26/A1427P27/A1528PSEN29ALE30EA31P07/AD732P06/AD633P05/AD534P04/AD435P03/AD336P02/AD237P01/AD138P00/AD039VCC40U2STC89C52Y1110592MHZC530PC430P5V位位位位位位位位位R210K5V位位位位位5VK0R11KC310UF123456789J210KC1220U/35VSW1C2104R01KL1J15V5VP30P31P32A1B2B1113322Q185505VR41K位位位位位5V5V1234U1口口口口口口口位位位位位位位位位5VP31P32R6470R5470L2L3图48原理图5程序设计本课题的软件设计主要包括主程序，超声波发射子程序，测距离子程序及显示报警子程序组成。汇编语言程序执行效率比较高，主要因为它本身是一种低级语言，是面向面向机器的程序语言。由于低级语言直接控制硬件，指令执行速度快，且指令的执行时间固定，所以汇编语言运行时间短。但是其代码繁多，语言格式比较死板，可读性差，不易于编写，也不便于移植6。和汇编相比较，C语言比较符合人类思维习惯，C语言是面向计算机的，它是一种高级语言，兼备高级语言与低级语言的优势。具有易于编写、开发效率高、结构化强、可移植性好、程序可读性高且C程序有利于实现较为复杂的算法。综上所述本设计选择C语言编写。并用KEIL软件进行调试和编辑，KEIL有丰富的库函数。另外，KEIL软件多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。因此，利用单片机C语言进行单片机系统的开发，能缩短开发周期，降低了开发的成本。51主程序流程图整个系统在的工作过程首先将微处理器AT89S52的P30口置0，让超声波传感器发射超声波，在这同时启动AT89S52单片机的内部定时器T0开始计时。在发射后14MS才可以去检测反射回来的超声波信号，这样就可以抑制输出所产生干扰。当超声波遇到障碍物时立即被反射回来，这时微处理器就不停的对INT0端口进行扫描，若INT0接收的信号由高电平变为低电平，就表明有信号反射回来，于是关闭定时器T0。再将T0中的数据经计算就可以粗略的计算出超声波传感器与障碍物之间的距离。然后再根据所计算的情况进行声光报警。主程序框图如图51所示计算距离并显示开始初始化发射，T0开始计时，延时1MS，停止发射显示，等待反射回的波是否有回波进入中断程序，关闭计时器T0T0溢出中断，外中断INT0关闭读取往返时间是否安全声光报警返回YNYN图51主程序框图52超声波发射接收流程图通过P30端口发送出频率为40KHZ的方波的超声波信号，其脉冲宽度为12US左右，同时将计数器T0打开计时。超声波测距模块主程序主要是利用INT0引脚检测反射回来的超声波信号，如果发现INT0引脚出现低电平，就证明接收到返回的超声波信号，于是进入中断子程序立即停止计数器T0的计时工作。若计时器都溢出了还没检测到反射回来的信号，也就是说INT0引脚没出现低电平，那么定时器T0溢出中断将外部中断INT0关闭。本设计采用12M晶振，即机器周期是1US。下图53是超声波发射与接收子程序流程图。开始计时单元清零开始发射超声波延时接收到超声波，停止计时定时器T0开启，开始计时读取时间返回图52超声波发射与接收子程序流程图53测距流程图超声波在空气中传播速度较慢，为340M/S，这就使计算变得非常简单。只要准确的测得度从超声波传感器发出超声波到遇到障碍物反射回收受端的时间，就可由公式SVT/2计算出车到障碍物的距离。测距流程图如图53所示开始调用距离计算子程序计算出距离返回图53测距流程图54显示和报警流程图显示模块是利用定时器将测试得到的最短距离的数值通过串行口传送到显示模块进行显示。通过调用距离计算子程序，大于50CM为安全距离，设定蜂鸣器的工作方式，工作设为1，不工作设为0，若所计算出来的距离大于30CM小于50CM，蜂鸣器工作同时绿灯亮若计算出来的距离大于0CM小于30CM时，蜂鸣器工作同时黄灯亮。其余情况蜂鸣器和LED等处于不工作状态。距离显示，判断以及报警流程图如图54所示开始将距离值通过I/O口送到显示模块显示设置安全距离是否安全声光报警返回NY图54距离显示，判断以及报警流程图6误差分析根据超声波测距公式SVT/2，可知测距的误差是由超声波的温度误差、传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的8。（1）温度误差超声波在空气中传播的一种纵波，而空气具有反抗压缩和和扩张的特性，由于气体反抗压缩变化的作用是传声波能在空气中传播的原理，因为反抗压缩这种特性与温度有很密切的关系，所以超声波在空气中的传播受温度影响。因此超声波在空气中的传播与空气的温度有很密切的关系。V33150607T（M/S）61式中T温度（）。在不是很严格的情况下可用340M/S代替，如果需要精确测量与障碍物之间的距离，可以通过温度补偿电路实现（2）传播速度误差如果系统要求测距误差小于1MM时，如果已知超声波速度在室温条件下V344M/S20，不计声速在的传播过程中的误差。测距误差2907MS。不同的温度，超声波的传播速度不同，所以就必须把把超声波所处的环境的温度考虑到。比如说当温度0时超声波V332M/S,30时速度是V350M/S，温度变化引起的超声波速度变化为18M/S。假设超声波在30的情况下用0的速度测量100M的距离，测量的误差将达到5M，也就是说测量1M误差将达到5MM。如果距离过长的话，误差就会更大。所以在精确测量时，这个因素必须考虑进去。（3）测量距离传播的时间误差采用超声波传感器发射超声波，同时接受反射回来的波。一般使用的超声波频率为40KHZ。利用这一原理所计算出车与障碍物的距离。A从反射原理看反射规则中反射角等于入射角，所以说反射回来的回波能否被传感器所接收到，与反射面的角度有很大的关系。B反射面的大小对反射的回波也是有影响的，如果反射面不是走够大的话，反射回来的会波就有所衰减，更有甚者是没有回波。C障碍物的材质也与反射有很大关系，障碍物会吸收一部分，而吸收的多少与障碍物的材质有关。这些因素综合起来，决定障碍物是否会被探测到。7结束语这次设计是对我大学四年所学的一次检测，从一开始的选题到论文的撰写我都很认真。这段时间我的设计按照我的计划一步一步的进行着，虽然它是一套比较简单的汽车倒车防撞系统设计，但是也是对我的考验。首先在查清楚系统的各项功能后，就开始对设计整个系统的总体结构，其次就是详细的说明了系统的硬件电路结构和完成各项功能相关的软件设计。本次设计主要以AT89S52为核心控制，灵活的运用超声波换能集成电路作为超声波的接收电路，在讨论了超声波测距原理、硬件电路实现和软件设计方法基础上，完成了对超声波测距的设计要求。在这过程中我查阅了很多的资料，也得到老师和同学的帮助。但是由于我的专业知识有限，本设计做的不是很完善，还有很多的缺陷，只能从理论上实现对驾驶员的提醒，应用到实际中还是有一定困难，因为其误差比较大，不能达到实际应用中所要达到的精密要求。无论哪个方案都要经过多次的验证与完善，只有经过不断的完善，最后的研究才能够获得成功。通过这次课题的设计，我对单片机有了很深入的了解，尤其是关于I/O接口这部分，以前经常讲它们的功能搞混淆。还学到了许多关于超声波方面的知识，比如超声波测距离，超声波测距系统由于不受光线、电磁波、粉尘等的影响，其精度能达到厘米数量级的工程测距精度等的优点，在桥梁、隧道、涵洞等的距离检测中占有一定的优势。本设计中将其应用于汽车倒车，利用超声波非接触测距系统的特点，可以有效地提高车辆在倒车和停车过程中的安全性。参考文献1何希才，薛永毅传感器及其应用实例M北京机械工业出版社，2004，11381392徐甲强传感器技术M哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，20041074753曹瑞，包空军基于超声波传感器新技术应用J信息科技，2009（3）4肖质红超声波测距仪在汽车安全系统中的应用J浙江万里学报，2007，20（5）5王幸之，钟爱琴等AT89系列单片机原理与接口技术北京北京航空航天大学出版社，2004，（5）43446赵建领，崔昭霞精通51单片机开发技术与应用实例北京电子工业出版社，2012，6874707张俊谟单片机中级教材原理与应用M北京北京航空航天大学出版社，20061024258孙余凯，等传感器技术基础与技能实训教程M北京电子工业出版社，2006,5501509李晓松，田文强倒车防撞报警系统的设计J太原科技大学学报，2011，32（1）110于志赣,刘国平液晶LCD1602模块的应用J机电技术,2009,311151系列单片机C程序设计与应用方案北京（中国电力出版社12赵广逃，程荫杭基于超声波传感器的测距系统设计EB/OLHTTP/WWWDZJIACN/HTML/CESHIYUCELIANG/20070223/9964HTML,2006613滕志军基于超声波检测的倒车雷达设计EB/OLHTTP/CARNEWMAKERCOM/DISP_ART/1020005/17626HTML,20061004致谢时间飞逝，一眨眼的功夫，我们在延安大学西安创新学院的四年学习生涯随着此次论文的完成接近尾声，四年的奋斗与付出也将获得回报。本论文设计能这么顺利的完成，首先我要感谢杨延宁老师的悉心指导和严格要求下完成的，从开始个选题到实际考察，无不凝聚着杨老师的心血和汗水。杨老师帮我解决了许多在实际考察中所遇到的困难。感谢杨老师给我了这个课题，让我能在毕业之际，有机会对自己的能力进行检测。在这我要对杨老师表示我深深的感谢。杨老师给我们提供实验室，让我们能全心的做设计。而且杨老师每周有三四天都会去实验室，帮我们解解疑答惑。杨老师严谨认真的治学态度感染了我们，是我们不再畏惧问题。杨老师对我非常严格，论文和设计中一点瑕疵都不能出现，也正是因为这种严格，才使我能这么顺利的完成这次设计。在杨老师的指导下，我从一团乱麻到慢慢有了设计的思路，积累了一些设计的经验，还学会了如何有效快速的找到参考资料，掌握了很多有用的新的知识。在我的毕业论文写作期间，杨老师为我提供了专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。也许我不是您最出色的学生，但您是我最尊敬的老师。在此向杨老师表示深深的感谢和崇高的敬意。在临近毕业之际，我还要借此机会向在这四年中给予我帮助和指导的所有老师表示由衷的谢意，感谢你们四年来对我的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在你们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在这次设计中充分得以体现，顺利完成毕业论文。同时，我还要感谢我的同学，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们的帮助和支持，在此我表示深深地感谢。最后，我要想在百忙中抽时间对本文进行审阅，评议和参加本文大便的各位师长表示感谢附录附录一原程序代码INCLUDE/器件配置文件INCLUDEDEFINERXP3_1DEFINETXP3_2DEFINELCM_RWP2_1/定义LCD引脚DEFINELCM_RSP2_0DEFINELCM_EP2_2DEFINELCM_DATAP0DEFINEBUZZERP2_3DEFINELEDP3_6DEFINELEDP3_5/DEFINEKEY_DATAP2_0/定义KEYBOARD引脚/DEFINEKEY_CLKP3_2DEFINEBUSY0X80/用于检测LCM状态字中的BUSY标识VOIDLCMINITVOIDVOIDDISPLAYONECHARUNSIGNEDCHARX,UNSIGNEDCHARY,UNSIGNEDCHARDDATAVOIDDISPLAYLISTCHARUNSIGNEDCHARX,UNSIGNEDCHARY,UNSIGNEDCHARCODEDDATAVOIDDELAY5MSVOIDVOIDDELAY400MSVOIDVOIDDECODEUNSIGNEDCHARSCANCODEVOIDWRITEDATALCMUNSIGNEDCHARWDLCMVOIDWRITECOMMANDLCMUNSIGNEDCHARWCLCM,BUYSCUNSIGNEDCHARREADDATALCMVOIDUNSIGNEDCHARREADSTATUSLCMVOIDUNSIGNEDCHARCODEMCUSTUDIO“WELCOMETOUSE“/UNSIGNEDCHARCODEEMAIL“NAMEZHUKAILUN“UNSIGNEDCHARCODECLS“UNSIGNEDCHARCODEDISTANCE“DISTANCE“UNSIGNEDCHARCODEASCII150,1,2,3,4,5,6,7,8,9,MSTATICUNSIGNEDCHARDISNUM0/显示用指针UNSIGNEDINTTIME0UNSIGNEDLONGS0BITFLAG0UNSIGNEDCHARDISBUFF40,0,0,0,/写数据VOIDWRITEDATALCMUNSIGNEDCHARWDLCMREADSTATUSLCM/检测忙LCM_DATAWDLCMLCM_RS1LCM_RW0LCM_E0/若晶振速度太高可以在这后加小的延时LCM_E0/延时LCM_E1/写指令VOIDWRITECOMMANDLCMUNSIGNEDCHARWCLCM,BUYSC/BUYSC为0时忽略忙检测IFBUYSCREADSTATUSLCM/根据需要检测忙LCM_DATAWCLCMLCM_RS0LCM_RW0LCM_E0LCM_E0LCM_E1/读数据UNSIGNEDCHARREADDATALCMVOIDLCM_RS1LCM_RW1LCM_E0LCM_E0LCM_E1RETURNLCM_DATA/读状态UNSIGNEDCHARREADSTATUSLCMVOIDLCM_DATA0XFFLCM_RS0LCM_RW1LCM_E0LCM_E0LCM_E1WHILELCM_DATA/检测忙信号RETURNLCM_DATAVOIDLCMINITVOID/LCM初始化LCM_DATA0WRITECOMMANDLCM0X38,0/三次显示模式设置，不检测忙信号DELAY5MSWRITECOMMANDLCM0X38,0DELAY5MSWRITECOMMANDLCM0X38,0DELAY5MSWRITECOMMANDLCM0X38,1/显示模式设置,开始要求每次检测忙信号WRITECOMMANDLCM0X08,1/关闭显示WRITECOMMANDLCM0X01,1/显示清屏WRITECOMMANDLCM0X06,1/显示光标移动设置WRITECOMMANDLCM0X0F,1/显示开及光标设置/按指定位置显示一个字符VOIDDISPLAYONECHARUNSIGNEDCHARX,UNSIGNEDCHARY,UNSIGNEDCHARDDATAYX/限制X不能大于15，Y不能大于1IFYX|0X40/当要显示第二行时地址码0X40X|0X80/算出指令码WRITECOMMANDLCMX,1/发命令字WRITEDATALCMDDATA/发数据/按指定位置显示一串字符VOIDDISPLAYLISTCHARUNSIGNEDCHARX,UNSIGNEDCHARY,UNSIGNEDCHARCODEDDATAUNSIGNEDCHARLISTLENGTHLISTLENGTH0YX/限制X不能大于15，Y不能大于1WHILEDDATALISTLENGTH0X19/若到达字串尾则退出IFX30BUZZER0LED0DELAY400MS/延时BUZZER1LED1ELSEIFS1BUZZER0LED0DELAY5MS/延时DELAY5MS/延时DELAY5MS/延时DELAY5MS/延时BUZZER1LED1IFS700|FLAG1/超出测量范围显示“”FLAG0DISPLAYONECHAR11,1,ASCII11DISPLAYONECHAR12,1,ASCII10/显示点DISPLAYONECHAR13,1,ASCII11DISPLAYONECHAR14,1,ASCII11DISPLAYONECHAR15,1,ASCII12/显示MELSEDISBUFF0S1000/100DISBUFF1S1000100/10DISBUFF2S10001010DISPLAYONECHAR11,1,ASCIIDISBUFF0DISPLAYONECHAR12,1,ASCII10/显示点DISPLAYONECHAR13,1,ASCIIDISBUFF1DISPLAYONECHAR14,1,ASCIIDISBUFF2DISPLAYONECHAR15,1,ASCII12/显示M/VOIDZD0INTERRUPT1/T0中断用来计数器溢出,超过测距范围FLAG1/中断溢出标志/VOIDSTARTMODULE/启动模块TX1/启动一次模块_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_NOP_TX0/VOIDDELAYMSUNSIGNEDINTMSUNSIGNEDCHARI100,JFORMSMSWHILEIJ10WHILEJ/VOIDMAINVOIDUNSIGNEDCHARTEMPCYCDELAY400MS/启动等待，等LCM讲入工作状态LCMINIT/LCM初始化DELAY5MS/延时片刻可不要DISPLAYLISTCHAR0,0,MCUSTUDIO/DISPLAYLISTCHAR0,1,EMAILREADDATALCM/测试用句无意义FORTEMPCYC0TEMPCYC10TEMPCYCDELAY400MS/延时DISPLAYLISTCHAR0,1,DISTANCEDISPLAYLISTCHAR11,1,CLSWHILE1TMOD0X01/设T0为方式1，GATE1；TH00TL00ET01/允许T0中断EA1/开启总中断WHILE1STARTMODULEWHILERX/当RX为零时等待TR01/开启计数WHILERX/当RX为1计数并等待TR00/关闭计数CONUT/计算DELAYMS80/80MSAGANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOUIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOI