汽车倒车测距仪

摘要当我们外出时，我们不再满足于普通的交通，购物和驾驶越来越频繁。汽车已经成为不可或缺的移动工具，中国的汽车销售不只是世界。并设置一个全球记录。中国的交通已经很繁忙，道路越来越拥挤，很难找到停车位。其中最典型的就是倒车。例如，在一个特别繁忙拥挤的购物场所，司机特别麻烦。它经常被忽视，它与汽车后部碰撞，甚至是行人。这是一个汽车安全设计。本文采用超声波测距法测量汽车后部和后部之间的距离，使驾驶员在倒车时能够安全的避开障碍物，倒车。根据超声波传输中距离与时间的关系，设计了一种利用AT89C51单片机控制和处理数据的超声波测距仪。在车中安装这种倒车测距仪可以通过测距仪来对后方的车辆与障碍物的距离进行准确的显示、本文在针对于相关资料的收集以及通过自我学习以及在课堂上的学习的知识中来进行相应的系统设计。本文首先对相应的传感器进行介绍，随后对所选的单片机进行介绍，之后针对于本文所设计的系统来进行相应的设计，对其硬件电路和设计来进行分析。最后对系统进行了实验和误差分析，给出了系统的稳定性。【关键词】：AT89C51单片机超声波LED收发电路ABSTRACTWhenwegoout,wearenolongersatisfiedwithordinarytraffic,shoppinganddrivingmoreandmorefrequently.Carshavebecomeanindispensablemobiletool.China'sautosalesarenotjusttheworld.Andsetupaglobalrecord.China'straffichasbeenverybusy,androadsarebecomingcrowded.Itisdifficulttofindparkingspaces.Themosttypicaloftheseisthereversing.Forexample,inaparticularlybusyandcrowdedshoppingplace,driversareparticularlytroublesome.Itisoftenneglected,itcollidewiththerearpartofthecar,orevenpedestrians.Thisisacarsafetydesign.Inthispaper,ultrasonicdistancemeasurementisusedtomeasurethedistancebetweentherearpartandtherearpartofthevehicle,sothatthedrivercanavoidobstaclesandavoidreversingsafelywhenreversing.Accordingtotherelationshipbetweendistanceandtimeinultrasonictransmission,anultrasonicrangefinderusingAT89C51singlechipmicrocomputertocontrolandprocessdataisdesigned.Installedinthecarbacktherangefinderrangefindertothedistancetotherearofthevehicleandobstacleaccuratelydisplay,inthispaperforrelateddatacollectionandthroughselflearningandlearningintheclassroomtomakethecorrespondingknowledgesystemdesign.Thisarticlefirsttointroducethecorrespondingsensors,andthentotheselectedMCUisintroduced,inthispaperafterthedesignedsystemtocarryoutthecorrespondingdesign,itshardwarecircuitandthedesignforanalysis.Finally,theexperimentanderroranalysisarecarriedout,andthestabilityofthesystemisgiven.【Key

words】

C8051F

MCU

Ultrasound,LED,Transceiver

Circuit绪论可以测量车辆的远程检测器，并显示障碍物之间的距离。汽车的后部和汽车的后部之间没有距离。正确报警同时减少周期性噪声和持续时间不连续与更短。走开吧。驾驶员可以直接看到显示器的距离。而且使用听力能力来判断汽车后部障碍物的距离一般为三。这辆车有各种倒车。工具由三部分组成，即监视器盒连接和检测器。该监控器是以单片机为核心的集成电路，传输和波、微波、高频40kHz，根据信号与信号之间的时间差，计算障碍物与车辆后部之间的距离。反射式监视器安装在容易观察到的位置，LED显示屏上LED数码管3个仪表板上明显可见。后来引人注目的眼睛。小数点将固定在主显示单元中，具有第一和精度满足。箱内装有插座接线盒，电器安装在主机箱内。电机和电气插座和主电器箱由于新电子电器箱的插座与主体之间的拆分结构连接。汽车在更换电路或电气接线盒时，对汽车的需求不可再插上火栓，另一个结构插座在安装位置存在。繁忙，捷克共和国，探测器是用来检测距离汽车后部的问题和障碍物，快速响应电路的安全性的倒转。利用超声技术和微芯片技术设计制造了超声刀具和超声刀具。倒车。该系统采用计算机控制技术和基于设备的超声波测距技术。它是自动的。汽车的障碍物和尾部之间的距离是根据汽车问题实时发出的警告信号。排除了汽车在行驶过程中的由于视线所引起的安全问题，保证交通安全。就现今而言，针对于超声波测距仪而言，使用集成电路来进行设计有着一定的难度，但是其前景较好，对于提高我国汽车工业的技术水平具有重要意义。在整个生产的过程,它会自动检测并计算之间的距离最近的障碍和尾巴之间的距离,并使用数字显示警告声音扭曲车辆在汽车限制车辆的距离,提醒司机注意刹车。该设计可以有效地减少和避免交通事故，如冷藏车、集装箱车、垃圾车、餐车、卡车、公共汽车等。此外，它还可以用来帮助司机在晚上的视线探测，甚至在停车场倒车，倒车和停车，以防止小偷和车辆出现。第一章超声波传感器的介绍1.超声波传感器的定义超声波传感器所指的是一种由压电晶片所组成的，可以通过将信号来进行转换并且可以传送超声波的一种传感器。2.超声波传感器的特点（1）它有着较长的频率，而且针对于方向性而言较为准确，而且其传导能力较强。（2）对于固体以及液体方面有着一定的穿透力。3.超声效应针对于超声波而言，当其在介质中进行相应的传播中，由于其与介质之间的相互关系会使得两者发生相应的变化，这种变化包含着物理变化以及化学变化，这就产生了相应的四种效应：机械效应。针对于超声波而言，其机械效应的作用在于针对于凝胶而言有着对其液化推进的作用，针对于液体而言，有着对其乳化促进的作用，而且还可以使得固体的分散加速。2.空化的影响。超声波在液体中传播时，产生大量的小气泡。一方面，原因是一些液体没有压力，形成负压。压力的变化使液体中的原始气体溢出，溢出液体并形成小气泡。另一方面，原因是非常强的拉应力使液体“打开”形成一个空间叫做空化。另一种气体是空间中的液体蒸气，或者溶解在液体中，或者甚至溶解在真空中。当周围介质振动时，空化气泡将继续移动、生长或消失。3.热效应。超声波产生热效应的原因在于超声波的频率过高，这就导致其与介质之间相互发生反应的过程中会相应的产生热效应。4.化学效应。针对于超声波而言，其可以通过与其它物质产生的反应从而使得发生化学翻译，就比如说蒸馏水可以通过与超声波之间的相互反应时期氧化，从而产生过氧化氢。4.超声波传感器的应用（1）针对于超声波传感器而言，其可以通过超声波的穿透性来对容器内部来进行检验。（2）针对于超声波传感器而言，其针对于一些较为不规则形状的比如说液体、凹凸不平的表面的物体等有着一定的检测作用，但是其不能用于检测高温、高压的物品。（3）针对于超声波传感器而言，其还可以用来检验塑封性。（4）超声波传感器可用于检测未知物体、液体和某些材料，并控制张力和测量距离。车辆倒车距离的测量是基于此应用。单片机的介绍1.单片机的定义单片机是一种集成电路芯片。它采用大规模集成电路技术实现CPU、RAMRAM、ROM、多个I/O端口和中断系统、定时器/计数器等。多路复用器、A/D转换器等电路集成到硅芯片中，形成了一种小型、完善的微机系统，广泛应用于工业控制领域。2.单片机的特点(1)系统结构简单，易于使用和模块化。(2)单片机可靠性高，可以使用的时间较长。(3)数据处理能力强，处理速度快。(4)电力需求不高，能耗不高，体积小，便于携带。(5)任何环境都不能适应任何环境。3.单片机的应用针对于单片机而言，其有着很多优点，就它的体积、重量等方面都有着很好的优势，而且在我国的军事方面以及我国的家用电器方面被广泛应用。(1)单片机在智能仪表中的应用。单片机在用于智能仪表中可以对仪器相应的功能进行一定的提高作用，就比如说可以提高其精准度，而且其由于体积较小、功能较全的特点，可以使得仪器更方便的携带以及使用。(2)单片机在机电一体化中的应用。在使用单片机在进行其与技术方面的结合可以通过其优势来对所制作的产品的功能性进行一定的提高，使得产品更加的现代化、智能化，从而为机电一体化的进程做好铺垫。(3)单片机在实时控制中的应用。单片机的应用范围很广，针对于实时控制方面也可以采用单片机来进行控制，通过单片机来对实时控制系统加以提升，就比如说针对于森林火灾的探测系统方面，可以通过其与相应的技术结合，来提高针对于火灾的探测功能。(4)单片机在家用电器和其他消费领域的应用。产品具有生产规模大、覆盖面广、消费广等特点。MCU在消费类产品中的应用可以非常快速、非常大，以提高其性价比，因此在用户中很受欢迎，可以提高产品在市场上的竞争力。AT86C51单片机的介绍（1）系统概述针对于本文所选的单片机而言，选择的是型号为AT89C51的单片机，这种单片机对于电压的要求较低，并且其制作材料为ATMEL这种较高密度的材料，这种材料可以使得该单片机拥有着更好的记忆储存功能，使得其拥有更长久的使用时限，而且针对于嵌入式控制系统而言，其价格方面有着一定的优势，其价格较低，而且可控性较高，灵活度较高。AT89C51的特点与MCS-51

兼容

4K字节可编程闪烁存储器

寿命：1000写/擦循环

数据保留时间：10年

全静态工作：0Hz-24Hz

三级程序存储器锁定

128*8位内部RAM32可编程I/O线

两个16位定时器/计数器

10.5个中断源11.可编程串行通道AT89C51的优越性内部程序存储器ROM：4K闪存程序存储器；内部数据存储RAM：256B（RAM+21BSFR128B）；注册区域：4个注册中心，每个都有R0—R78个工作寄存器。8位并行输入输出端口：P0、P1、P2、P3；定时器/计数器：216位定时/计数器T0和T1；串口：全双工串口（RXD：接收机，TXD发射机）；中断系统：有5个中断源（T0、T1、IT0、IT1、ES）。系统扩展性：外部RAM64KROM和64KRAM；堆栈：在RAM单元中，当系统复位时，该位置可以浮动（通过指针SP来确定堆栈在RAM中的位置），SP=07H；布尔处理器：所有类型的逻辑操作都是使用布尔运算来执行的。指令系统：111个指令。根据其功能，可分为五类：数据传输、算术运算、逻辑运算、控制传递和布尔运算。AT89C51的引脚图AT89C51单片机引脚和封装定义汽车倒车测距仪的硬件设计1.设计思路本系统的设计是以AT89C51为核心技术，价格低廉，准确度、数码设计小超声波测定距离。超声波可以测定回波与其发出的时间间隔。他们之间的距离通过公式S（CT/2）出现在LED屏幕上。当然你也可以安装一下按钮来控制电电路的工作原理。在测量机最大的探测距离4个要素中其中有超声波的宽度、反射机、反射机、声音的狭小、音响等。传感器的最小测量仪器是声音脉搏的直接收购能力。根据设计和综合因素，使用AT89C51。超声波驱动信号通过单一期的定期和计量器。2.设计难点与重点设计的任务是超声波测距仪的设计，可应用于车辆倒车位置的观测，也可用于测量水深、深度和管道长度。测量范围为0.10-4.00m，测量精度为1cm，测量值与实测对象没有直接关系。结果可以清晰、稳定地显示，并且可以手动设置报警节点。系统组成的设计:硬件的选择是非常具体的，应该是非常合理的。设计的难点在于:(1)超声信号接收与传输的设计。(2)显示电路设计(3)流程图和程序设计。3.硬件设计的基本与基本原理图（1）超声波发射器。由于超声的强烈方向，能量消耗非常缓慢。在介质中，超声波通常用来测量一些仪器的距离，例如测距仪和测量仪器。超声波速度快、方便、简单。在计算过程中，实时控制和测量精度可以满足行业的要求，因此移动机器人已广泛应用于R&D和生产。为了使车辆自动避障，必须安装一个距离测量系统，使其能够及时获得有关障碍物的信息(距离和方向)。该设计中引入的超声波测距系统提供了汽车的距离信息，以了解汽车背后的环境。（2）压电超声发生器。压电超声发生器是通过压电晶体的共振来实现的。它由两个压电芯片和一个共振板组成。当压电芯片耦合到电极上的脉冲信号时，压电芯片将谐振并振动谐振板以产生超声波，并且压电芯片的频率将处于相同的频率。相反，当电极之间没有电压时，接收超声波谐振器，压电芯片被压缩以将机械能转换为电信号。这是一个超声波接收器。（3）超声波发生器的基本原理。超声波发射器的原理是通过其针对于某一方向进行超声波的发射，并且超声波在碰触到物体的过程中会产生一个回波，而发生器就是通过将回波与发出波的时间进行测量，并且通过超声波的传递速度来进行举例的计算，计算的公式为：报警指示超声波接收电路超声波报警指示超声波接收电路超声波嘟声声响电路嘟声声响电路 （4）电路原理图电路如图4.2所示。图为汽车倒车测距仪的电原理图，其中3位数码管用来显示所测距离，由P1口输出8段段码，P2.0-P2.2输出3位位码。P2.6用于控制倒车指示灯VD1，倒车指示灯VD1亮。其它外围电路分析如下。89c5189c51发射电路4011是由两个非门E和F4011组成的多谐振荡器可以通过调节RP1来调节谐振频率。P2.4是受控多谐振荡器的振荡。当P2.4输出高时，电路振荡并发射40kHz超声。当P2.4输出较低时，电路停止振荡，超声波停止。下面的图像是超声波发射电路的示意图。（2）音响电路另外两个“非门”G和H构成一个多谐振荡器，谐振频率约为800HZ。P2.5控制多谐振荡器的振荡。当它高的时候，它发出一个哔哔的声音，并且没有声音在低功率。CPU可以通过距离控制P2.5输出波的频率。LM386是一种集成功放，作为功率放大器驱动扬声器。下一幅图是嘟声音响电路。（3）接收电路它从障碍物的反射中接收超声波。其中，LM324的三个运算放大器(A,B,C)用于放大信号放大电路。在L1中，C9通过选择频率电路来滤除40kHz以外的干扰信号。D2和C12构成信号整流和滤波电路，将接收到的40Hz超声交流信号转换为直流电压信号。第四个运算放大器DLM324电压比较器设置参考电压直流电压信号，当信号电压大于参考电压时，比较器输出脉冲V5将被发送，P0.0接收负脉冲信号，CPU中断和记录TI。一、在发射和接收信号之间，并转换到一定距离。超声波汽车倒车测距仪的软件设计1.程序编制与流程图启动后，显示“-”并给出0.5秒的声音表示工作的开始。T0用于记录发送和接收T(MS)之间的间隔。初始化后，程序控制40kHz超声信号的传输，启动计时器T0开始计时。启动时间为1ms,CPU接收回波信号，立即中断，T0立即停止计数。定时器T0是专门设计用来记录CPU领先信号前缘和回波信号前缘之间的距离。因此，时间可以用来计算障碍物之间的距离，确定声音之间的距离。可以设置T1的固定时间值来控制beep和blink的显示时间。考虑整车整流范围的低精度，为了简化计算，空气中的声速为340m/s，或34cm/ms，障碍距离为d=(t*34cm/ms)/2=t*17c/ms。调信号处理子程序NY有回波否？、？显示，等待回波中断开始初始化发射。T0开始计时，延时1ms,停止发射流程图：调信号处理子程序NY有回波否？、？显示，等待回波中断开始初始化发射。T0开始计时，延时1ms,停止发射2.主程序的编制#include(at89c51000.inc);--------------------------ORG000HLJMPMAIN;转主程序ORG0003HLJMPINTO；转外部中断0ORG001BHLJMPIT1；转定时器1中断;----------------------;主程序OGR1000HMAIN:MOVSP,#60H；堆栈指针MOVP1,#00H；停显示CLRP2.4；不发射超声波SETBP2.6；指示亮灯SETBP2.5；发嘟声MOV40H,#02H；显示符号“------”进显示单元MOV41H,#02HMOV42H,#02HMOV32H,#160；置显示循环数LCALLDIR；调用显示子程序MOVIP,00000001B；置INTO为高优先级中断MOVXBR2,#40H；配置弱上拉，交叉开关允许MOVXBR1,#04H；INTO连到P0.0MOVOSCICN,#06H；选用内部晶振8MHZMOVWDTCN,#0DEH；禁止看门狗MOVWDTCN,#0ADHMOVTM0D,#00010001B；置T0,T1定时器方式1MOVTH1,#0B1H；置T1计时常数为30ms,用于控制嘟声方波脉宽MOVTL1,#0D2HSETBTR1；启动T1MOVIE,#10001001B;T1,INT0开中断MOV22H,#01H;11H-13H标志位置初值MOV44H,#0FFH；置嘟声方波脉宽初值255*30ms=7.65sMOV45H,#04H；置闪烁间隙时间4*30ms=120msMOVR2,#04H；置信号计数器初值MOVR3,#04H；置连续无回波计数器初值TLOOP:MOVTHO,#00H；T0清0MOVTLO,#00HSETBP2.4；开始发射40KHZ超声波SETBTRO；发射后，立即启动T0开始计时LCALL,DELAY；延时1msCLRP2.4；停止发射超声波MOV32H,#20；置显示循环数LCALLDIR；调显示距离子程序，显示20*3msLCALLWORK；调信号处理子程序SJMPTLOOP；返回循环3.中断程序编制与流程图外部中断服务程序的编制；INTO:CLRTRO；TO停止计数SETB01H；置有回波标志MOVA,22HRLAMOV22H,ARETI;------------------------INT0中断INT0中断T0停止取计数值置有回波标志T0停止取计数值置有回波标志中断返回中断返回4.距离显示和延时子程序显示距离子程序DIR:SETBP2.2；百位停显示MOVP1,40H；输出个位段码CLRP2.0；个位显示LCALLDELAY；延时1msDIR1:SETBP2.0；个位停显示MOVP1,41H；输出十位段码CLRP2.1；十位显示LCALLDELAY；延时1msDIR2:SETBP2.1；十位停显示MOVP1,42H；输出百位段码CLRP2.2；百位显示LCALLDELAY；延时1msDJNZ32H,DIR；循环显示未结束则继续ORLP2,#00000111B；到循环显示次数则停显示RET;-----------------------------;延时子程序DELAY:MOV30H,#10DY1:MOV31H,#31DY2:DJNZ31H,DY2DJNZ30H,DY1RET5.信号处理程序WORK:JBC01H,WORK1；有回波信号则转存DJNZR3,GORET；无回波信号则判别“连续无回波信号”次数MOVR3,#04H；“连续无回波信号”4次则重置初值LCALLFLASN；调用闪烁显示子程序GORET:RETWORK1:MOVR3,#04H；有回波则连续无回波计数器R3重置初值DJNZR2,WORK2；不是第4个信号。转存第1，2和3信号MOVR2,#04H；是第4个信号，信号计数器恢复初值MOV56H,TLO；存第4个信号MOV57H,THOMOV22H,#01H；标志位恢复初值LCALLTONE