超声波测距应用——倒车雷达设计.doc

1、腾飞科技文化项目课题报告表课题名称 基于单片机的倒车雷达系统设计 课题类别 _ 单片机类 _ 负 责 人 默念(614） 学 号 201001340317 指导老师 陈老师 所在学校 湖南铁道职业技术学院 联系电话结题日期 2012、10、12 单片机的倒车雷达系统设计*湖南铁道职业技术学院自动化专业*指导教师 陈新喜摘 要：单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于单片机的倒车雷达系统设计,该系统由超声波传感器、控制器和显示器等部分组成.能以直观的显示告

2、知驾驶员周围障碍物的情况，提高驾驶的安全性。关键词：倒车雷达系统 单片机 提高驾驶安全和乐趣一、 引 言倒车雷达，是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，由超声波传感器、控制器和显示器等部分组成。能以声音或直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒车和起动车辆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,提高驾驶的安全性。二、总体设计根据功能和指标要求,本系统选用STC89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：2.1 由于设计的是倒车雷达，需要用超声波测距模块做为传感器，用单片机来控制，数码管来显示。考虑到精度

3、问题,选用三位数码管.2。2 本设计制作的只是一个模型,故在实际应用中可能有些不足，比如本设计中测距精度1mm,量程999mm,即只有将近4米的距离,显然在实际应用中不能只有这么远，但只需将超声波测距模块更换为功率稍大的型号就可以了。2.3 执行过程：开机即显示车后保险杠与障碍物距离，若距离大于量程则数码管显示为000，若在量程之内则实时显示距离.2.4 预警功能：若距离过小比如200mm则红灯亮，警示障碍物与车后部距离过小，不可再倒车，否则会有安全事故。2.5 系统模块图：传感器（超声波模块）报警器（喇叭）控制核心(单片机)显示器（1062液晶） 图 1 系统方案图三、硬件详细设计3.1单片

4、机型号的选择:单片机选择的是STC89C52单片机，它是一种低功效、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器.在单芯片上拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，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位定时器/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。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。而且,它还具有一个看门狗（WDT)定时/计数器。如果

5、程序没有正常工作,就会强制整个系统复位，还可以在程序陷入死循环的时候,让单片机复位而不用整个系统断电，从而保护你的硬件电路。STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中端口，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口,片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器.其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。（1)Vcc:供电电压.（2）GND：接地.（3)P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0

6、能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在Flash编程时,P0口作为原码输入口,当Flash进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。图 2 单片机引脚图（4）P1口:P1口是一个内部提供的上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流，这是由于内部上拉的缘故，。在Flash编程和校验时，P1作为第八位地址接收。(5）P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4TTL门电流，当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且

7、作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在Flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号.(6）P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1"后,它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL）这是由于上拉的缘故.P3口也可作为AT

8、89S52的一些特殊功能口，如下表所示:P3口功能引脚简介P3口引脚第二功能P3.0 RXD（串行口输入)P3.1 TXD（串行口输出）P3.2 INT0（外部中断0输入)P3.3 INT1（外部中断1输入）P3.4 T0（定时器0外部脉冲输入）P3。5 T1(定时器1外部脉冲输入)P3.6 WR（外部数据存储器写脉冲输出)P3.7 RD(外部数据存储器读脉冲输出）(7）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。（8）ALE/RPOG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平由于锁存地址的地位字节。在Flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲.在平时,AL

9、E端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳出一个ALE脉冲.如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0.此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。另外该引脚被略微拉高.如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。（9）/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。（10）/EA/VPP:当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器(0000H

10、-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器.在Flash编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP).（11）XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。（12）XTAL2：来自反向振荡器的输出。3。2 超声波模块插座电路图3。3报警电路报警器 电源接口及电源指示灯3.4复位电路复位电路采用了单片机的复位端，采用按钮电平复位电路，这样设计可以简化软件的量,使程序更加简洁化。3.5总电路图4.2软件设计源代码#include REG52。h#define uchar unsigned c

11、hardefine uint unsigned int void send_byte(unsigned char )；void time_init();void DisplayLength(unsigned long ）;void delay（uchar ）;void write_dat（uchar )；void write_com（uchar );void init(）;sbit SPK=P20； /定义喇叭端口sbit led0 = P10; /接收指示灯sbit led1 = P11； /发送指示灯sbit RS=P21;sbit RW=P22；sbit EN=P23；uchar frq

12、； uchar dispbuf4=”" /显示缓冲区uchar idata revbuf2； /收缓接冲区unsigned long Length = 0;uchar table=”- 0000 -"uchar num=”0123456789" ；void rev_data(void) interrupt 4 /数据接受 uchar temp ,k; ES = 0； / 关中断 if（RI) RI = 0； / 清接收标志 temp = SBUF; revbufk = temp; k+； if(k = 2） / k = 数据长度 k = 0; led0 = led

13、0; ES = 1; /开中void send_byte(unsigned char dat）/向串口发送一个字符 TI = 0; / 清发送标志 SBUF = dat; /如果TI为0等待 led1 = 0; while (!TI)； / wait until sent led1 = 1;void time_init（) TH1 = 0xFD； TL1 = 0xFD； /设置T1波特率9600 TMOD = 0x21； /设置定时器1为模式2;定时器0为模式1 TH0 =（655362500）/256; /约2。50MS定时器初值 TL0 =（655362500)256； /约2.50MS定

14、时器初值 ET0 = 1； /T0允许位 TR0 = 1； /启动定时器 TR1 = 1； /启动定时器 SM0 = 0； /串口通信模式设置 方式一 SM1 = 1； REN = 1； /串口允许接收数据 ES = 1； /开串中断 EA = 1； /开总中断 void timer0（) interrupt 1 / 定时器0中断是1号 定时器0中断, 用做显示 TH0 =(65536-2500）%256; /约2。50MS定时器初值 TL0 =（65536-2500）256; /约2。50MS定时器初值 send_byte(0x55）； delay（250）; Length = revbuf

15、0 256 + revbuf1; DisplayLength（Length)； void DisplayLength（unsigned long number） if(number 4500） /如果大于4。5米,显示 ” SPK=1； dispbuf0 =''； /显示 ” dispbuf1 ='； /显示 ”-” dispbuf2 =''； /显示 ”" dispbuf3 =-; /显示 ”-" if（number 4500） SPK=1; dispbuf0 = numnumber/1000； dispbuf1 = numnumb

16、er%1000/100; dispbuf2 = numnumber%100/10; dispbuf3 = numnumber10； if（200number) SPK=!SPK; void delay（uchar t）while(t-)；void write_com（uchar com） RS=0;RW=0; delay(1)； P0=com；delay(1）;EN=1;delay(1）；EN=0;RS=1；void init(） EN=0; write_com（0x38）;/设置显示位数 delay（1); write_com(0x0c）；/设置光标开关 delay（1)； write_co

17、m(0x06);/写一个加一 delay(1)； write_com(0x01);void write_dat（uchar dat) RS=1;RW=0;delay(1);P0=dat;delay（1）；EN=1；delay（1）;EN=0；RS=0； void main()uchar i,j；init（）;time_init（);write_com(0x80）;delay（200）；for（i=0；i16;i+） write_dat(tablei） ; delay（200）；while（1）write_com(0x86);for（j=0;j4；j+） write_dat（dispbufj) ； delay(50); if（j=4)j=0； 【感想与体会】我们的题目是倒车雷达系统设计，对于我们这些实践中的新手来说，这是一次考验。这次课程设计我们学到很