汽车的测速及倒车提示系统分析——毕业论文(编辑修改稿)

汽车的测速及倒车提示系统分析——毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

34 P3口的第二功能使用表 引脚号 第二功能 RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0(外部中断 0) INT0(外部中断 0) T0（定时器 0外部输入） T1（定时器 1外部输入） WR(外部数据存储器写选通 ) RD(外部数据存储器写选通 ) 南通纺织职业技术学院 汽车的测速及倒车提示系统分析 14 AT89S52 定时 /计数器的介绍 工作方式寄存器 TMOD 用于设置定时 /计数器的工作方式，低 4 位用于 T0，高 4 位用于 T1。 GATE：门控位。 GATE=0 时，只要用软件使 TCON 中的 TR0 或 TR1位 1，就可以启动定时 /计数器工作； GATE=1 时，要用软件使 TR0 或 TR1 位 1，同时外部中断引脚 /INT0 或 /INT1 也为高电平时，才能启动定时 /计数器工作。 即此时定时器的启动条件，加上了 /INT0 或 /INT1 引脚为高电平这一条件。 工作方式 TMOD 寄存器 见表 35 所示： 表 35 AT89S52定时 /计数器工作方式 TMOD寄存器 GATE C//T M1 M0 GATE C//T M1 M0 7 6 5 4 3 2 1 0 C//T：定时 /计数模式选择位。 C//T=0 为定时模式； C//T=1 为计数模式。 M1M0：工作方式设置位。 定时 /计数器有 4种工作方式，由 M1M0 进行设置。 如表36所示： 表 36 AT89S52定时 /计数器工作方式设置表 M1M0 工作方式 说明 00 方式 0 13位 定时 /计数器 01 方式 1 16位定时 /计数器 10 方式 2 8位自动重装定时 /计数器 11 方式 3 T0分成两个独立的 8位定时 /计数器； T1此方式停止计数 单片机系统 89S52 是片内有 ROM/EPROM 的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单、可靠。 用 89S52 单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如图 89S52 单片机最小系统所示。 由于集成度的限制，最小应用 系统只能用作一些小型的控制单元。 其应用特点： ○1有可供用户使 用的大量 I/O 口线。 ○2内部存储器容量有限。 ○3应用系统开发具有特殊性。 南通纺织职业技术学院 汽车的测速及倒车提示系统分析 15 12Y1CY130pFCY230pF12MC810uFK5R2010KVCC200R14RST 9181989S52 图 80S52单片机最小系统 （ 1） 时钟电路 89S52 虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，必须外部附加电路。 89S52 单片机的时钟产生方法有两种。 内部时钟方式和外部时钟方式。 本设计采用内部时钟方式，利用芯片内部的振荡电路，在 XTAL XTAL2 引脚上外接定时元件，内部的振荡电路便产生自激振荡。 本设计采用最常用的内部时钟方式，即用外接晶体和电容组成的并联 谐振回路。 振荡晶体可在 到12MHZ 之间选择。 电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响， CX CX2 可在 20pF 到 100pF 之间取值，所以本设计中，振荡晶体选择 12MHZ,电容选择 30pF。 在设计印刷电路板时，晶体和电容应尽可能靠近单片机芯片安装，以减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定和可靠地工作。 为了提高温度稳定性，应采用NPO电容。 （ 2） 复位电路 89S52 的复位是由外部的复位电路来实现的。 复位引脚 RST 通过一个施密特触发器用来抑制噪声，在每个机 器周期的 S5 P2,施密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。 复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。 最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。 只要 Vcc 的上升时间不超过 1ms,就可以实现自动上电复位。 时钟频率用 6MHZ 时 C取 22uF,R 取 1KΩ。 除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。 本设计就是用的按键手动复位。 按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。 其中电平复位是通过 RST 端经电阻与电源 Vcc 接通而实现的。 按键手动复位电路见 图。 时钟频率 12MHZ 时， C取 10uF,Rs 取 200Ω， RK取 10KΩ。 南通纺织职业技术学院 汽车的测速及倒车提示系统分析 16 989S52C810uFK5R2010KVCC200R14RST 图 80S52复位电路 单片机 89S52 的复位要求就是在复位端加上一个高电平，时间超过两个机器周期（即 2us）就可以完成单片机的复位。 按下按键 K5， VCC 直接接到单片机的复位端 RST 上，时间将远远大于 2us，所以将完成单片机的复位。 (3)按键电路 10KR2910KR3210KR3310KR37K1K2K3K4VCCGNDEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U289S52231S1231S2发射电路接收电路 图 按键扫描 如图 和图 所示： ○ 1 按一下微动按钮 K5，数码显示管 DS1 显示 0000。 ○ 2 按一下微动按钮 K4，电机 DJ1 转动并带动转盘 (遮断器 )转动，数码显 示管 DS1 显示数字，再按一下 K4，电机 DJl 停转，电路复位。 ○ 3 在按一下微动按钮 K4，按一下微动按钮 K3，电机 DJ1 转动加快并带动转盘 (遮断器 )转动，数码显示管 DS1 显示数字，此时显示的数字增大。 可按微动按钮 K3 三次（三档），第四次按动 K3 时，电机 DJ1 停转，电路复位。 ○ 4 在按一下微动按钮 K4 后，按一下微动按钮 K2，电机 DJ1 转速减慢并带动转盘 (遮断器 )转动减慢，数码显示管 DS1 示数字减少。 再按一下微动按钮 K2，电机 DJ1 停转，电路复位。 南通纺织职业技术学院 汽车的测速及倒车提示系统分析 17 ○ 5 按一下微动按钮 Kl，电机 DJ1 倒转并带动转盘 (遮断器 )转动，此时为汽车倒车。 用障碍物放在离开超声接收器 LS1和超声发生器 LS2一定距离的位置上，数码显示管 DS1 显示数字，此时显示的数字为障碍物与 LS1 和 LS2的距离 (相当于汽车与障碍物的距离，单位为厘米 )，如果障碍物距离变动，数码显示管 DS1，显示数字也随之变化。 当距离等于 20 厘米时，电机 DJ1，自动停转。 或在大于20厘米时再按一下微动按钮 K1，电机 DJ1停转 ，电路复位。 ○ 6 S S2 闭合方可进入倒车状态，当 S S2 闭合时，超声波的发射与接收与单片机的外部中断 0、 1接通，进入倒车状态。 （ 4）控制接口 该产品由下面几部分电路组成：超声波发射电路、超声波接收电路、提示音发生电路、直流电机控制电路、转速检测电路、单片机电路、显示电路、电源电路。 如图 ： 图 原理框图 P0 口用作数码管显示的数据口， — 作为数码管显示的位码控制端；P1 .6 用作 直流电机的控制端。 用作提示音发生电路的控制端； — 用作键盘输入端。 INT0()作为超声波接收电路的检测端， INT1()作为转速检测电路的检测端口。 当该系统开始工作时， CPU采集输入端口的信号，并根据采集到的信号，做相应的数据处理，通过数码管显示其数据。 数码管显示电路 数码管的介绍 四位八段数码管 HS41036中的 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g﹑ dp相连分别控制各段码和小数点，通过 510Ω的限流电阻 R7R16 直接接到单片机的 P0口，数码管 的内部结构如图 所示，如果是共阴数码管公共端加上低电平，当段码 a﹑ b﹑c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g 端加高电平时，其相应的段码被点亮；如果是共阳数码管公共端 AT89S52 提示音发生电路 直流电机控制电路 数码管显示模块 超声波发射与接收电路 复位电路 按键 转速检测电路 P0、 RST 南通纺织职业技术学院 汽车的测速及倒车提示系统分析 18 加上高电平，当段码 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g端加低电平时，其相应的段码被点亮。 如图。 dpgfedcbadpgfedcba f9g10e1d2K3c4DP5b6a7K8 图 八段 LED数码显示管原理与结构 数码管显示电路分析 本设计中用一片四位八段数码管作显示器 ,并具有双重功能 ,在正常行驶时四位数码管显示车速。 在倒车状态（ K1 键按下时）下行驶时，显示车与障碍物间的距离。 数码管的驱动电路是采用简单的三极管驱 动， 9012 是一种最普通的三极管，它是一种低电压、大电流、小信号的 PNP 型硅三极管。 数码管显示采用动态显示方法，刷新时间为 100ms。 如图 ： EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P10/T1P11/T2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U289S52P00P01P02P03P04P05P06P07DS1DS2DS3DS4VCC PR110K234567891A1HF2H 3HB4HEDDPC GDS510R7510R8510R9510R10510R11510R12510R14510R1310KR2110KR2210KR2310KR241H 2H 3H 4HDS1 DS2 DS3 DS4VCCQ49012Q59012Q69012Q39012P00P01P02P03P04P05P06P07 图 数码管显示电路 共阳极 LED 数码管引脚图 （ a）共阴极 LED (b)共阳极 LED 南通纺织职业技术学院 汽车的测速及倒车提示系统分析 19 1H4H 分别控制数码管的 端，当 通高电平时，只要在数码管的 a﹑ b﹑ c﹑ d﹑ e﹑ f﹑ g﹑ dp引脚加低电平，就可点亮相应的段码。 数码管的 公共端受三极管的控制，三极管的基极 DS1DS4 分别连接 ，当三极管的基极DS1DS4 加低电平时，三极管导通，正 5V 电压加到数码管的公共端，只要在 P0口送相应的段码，就可以控制数码管显示相应的数字。 因为采用的是动态显示，所以 DS1 脚、 DS2 脚、 DS3 脚、 DS4 脚在同一时间只有一个可以为低电平。 直流电机控制电路 H 桥式电机驱动电路 Q1Q3Q2Q4M+ + 图 H桥驱动电路 如图 所示 ， H 桥式电机驱动电路包括 4 个三极管和一个 电动机。 要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。 根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。 直流电机控制电路分析 U5P521U6P521100R30100R3110KR3510KR36510R3810KR39510。