带语音播报功能的倒车雷达预警系统毕业设计(编辑修改稿)

带语音播报功能的倒车雷达预警系统毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

电阻 的 8 位双向 I/O 口。 P1 口 的输出缓冲级可驱动 （ 吸收或输出电流 ） 4 个 TTL 逻辑门电路。 ③ P2 口 是一个带有内部上拉电阻 的 8 位双向 I/O 口， P2 口 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流） 4 个 TTL逻辑门电路。 在本次设计当中利用 口四个端口作为四个数码管的位选信号发射端。 ④ P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。 P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流 ） 4 个 TTL 逻辑门电路。 口作为报警上下限值调整信号产生中断的端口。 P3口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口。 管脚备选功能 如下： RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外部中断 0） /INT1（外部中断 1） T0（记时器 0 外部输入） T1（记时器 1 外部输入） /WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 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。 ALE/PROG： 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用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， ALE 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，将跳过一个 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 指令是 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。 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。 EA/VPP： 当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），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 唐 山 学 院 毕 业 设 计 6 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）。 XTAL1： 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作 电路的输入。 XTAL2： 来自反向振荡器的输出。 超声波测距模块选型 HCSR04 介绍 HCSR04 超声波测距模块可提供 2cm400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 基本工作原理： 超声波测距模块 HCSR04 可以提供 2cm400cm 的非接触式距离感测功能，测量精度可达高 3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 基本工作原理 (1) 给 trig 口最少 10us 的高电平，用 于 触发测距。 (2)触发 模块后自动发送 8 个 40khz的方波，自动检测信号是否返回。 (3)当 有信号返回时， IO 口 ECHO 就会 输出一个高电平，当超声波返回后， ECHO 由高电平变为低电平，超声波从发射到返回的时间就是 ECHO 高电平持续的时间。 测试距离 =(ECHO 保持高电平时间 *声速(350m/s))/2。 超声波电气参数 电气参数 HCSR04 超声波模块 工作电压 DC5V 工作电流 15mA 工作频率 40kHz 最远射程 4m 最近射程 2cm 测量角度 15 度 输入触发信号 10uS 的 TTL 脉冲 输出回响信号 输出 TTL 电平 信号，与射程 规格尺寸 45*20*15mm 超声波时序图如图 22。 唐 山 学 院 毕 业 设 计 7 图 22 超声波时序图 以上时序图表明你只需要提供一个 10uS 以上脉冲触发信号，该模块内部将 发出 8 个 40kHz 周期电平并检测回波。 一旦检测到有回波信号则输出回响信号。 回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。 由此通过发射信号到收到的回响信号 时间间隔可以计算得到距离。 公式：距离 = 高电平时间 *声速（ 340M/S） /2；建议测量周期为 60ms 以上，以防止发射信号对 回响信号的影响。 HC_SR04 实物图 23。 图 23 HC_SR04实物图 HC_SR04 实物规格如图 24。 唐 山 学 院 毕 业 设 计 8 图 24 HC_SR04实物规格图 唐 山 学 院 毕 业 设 计 9 超声测距模块构成 其中主要芯片有 TL07 MAX232， EM78P153。 （ 1） MAX232 介绍 该产品是由德州仪器公司（ TI）推出的一款兼容 RS232 标准的芯片。 由于电脑串口 rs232 电平是 10v~10v，而一般的单片机应用系统的信号电压是 TTL 电平 0~5v,max232 就是用来进行电平转换的 ,该器件包含 2驱动器、 2接收器和一个电压发生器电路提供 TIA/EIA232F 电平。 该器 件符合 TIA/EIA232F 标准，每一个接收器将 TIA/EIA232F 电平转换成 5V TTL/CMOS 电平。 每一个发送器将 TTL/CMOS 电平转换成 TIA/EIA232F电平。 主要特点 5V电源工作。 LinBiCMOSTM 工艺技术（ 这种工艺特地发展来允许高速数字逻辑电路和精密模拟电路被集 ）。 唐 山 学 院 毕 业 设 计 10 两个驱动器及两个接收器 177。 30V输入电平 低电源电流：典型值是 8mA （ 2） EM78153 介绍 概括介绍 EM78P153 是采用 CMOS 工艺制造的 8 位单片机。 其内部有 512*13 位一次性ROM。 因此，用户可以方便的改进完善程序。 程序代码可用 EMC 编程器写入芯片。 有 13 位选项位可满足用户要求，其中的保护位用来防止程序被读出。 功能特点 工作电压范围是 ，工作温度范围是 070℃，工作频率范围是 DC8MHZ，低功耗，片内可按位编程，一个安全寄存器保护程序不被读出，一个结构寄存器满足用户要求， 2 个双向 I/O 口， 5 级堆栈，掉电模式，可编程自由运行的看门狗定时器，每个指令周期有两个时钟周期等功能。 （ 3） TL074介绍 JFET 输入运算放大器 TL07x 系列 TL08x 系列相似，具有低输入偏置和失调电流和快速压摆率。 低谐波失真和低噪声使 TL07x系列非常适合高保真音频前置放大器应用。 每个放大器采用 JFET 输入（攀枝花钢铁集团高阻抗）加上集成在一个单芯片双极性输出级。 C后缀器件的特点是从 0176。 C至 70176。 C。 I后缀器件的特点是从 40176。 C至 85176。 C的操作， M 后缀器件的特点是操作在整个军用温度范围为 55176。 C至 125176。 C。 唐 山 学 院 毕 业 设 计 11 显示器件的选型 考虑到使用成本和自己的功能需要采用四位一体的数码管显示，而未用1602,12864 等 LCD 显示，显然后者显示效果和功能更强大，但是出于练习而非商业化生产，没必要使用精度和效果那么好的液晶显示，下面简单介绍四位一体数码管的使用。 数码管的选型 led 数码管（ LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成 “8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。 led数码管常用段数一般为 7 段有的另加一个小数点，还有一种是类似于 3 位 “+1”型。 位数有半位， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 8， 10 位等等， led 数码管根据 LED 的接法 不同分为共阴和共阳两类，了解 LED 的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。 图 是共阴和共阳极数码管的 引脚图 ，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。 颜色有红，绿，蓝，黄等几种。 led 数码管广泛用于仪表，时钟，车站，家电等场合。 选用时要注意产品尺寸颜色，功耗，亮度，波长等。 下面将介绍常用 LED 数码管内部引脚图片 10 引脚的 LED 数码管。 图 26 为常用的 LED 图 25 LED数码管引脚图 图 26常用 LED数码管 图 25 每一笔划都是对应一个字母表示 DP 是小数点 . LED 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，因此根据 LED 数码管的驱动方式的不同， 可以分为静态式和动态式两类。 在开始的选型过程中，既考虑到用液晶 1602 显示，也考虑到四位一体的数码管，最后结合本设计的显示需要和成本的问题，还有编程的难易程度，最后综合选定了四位一体的数码管。 1602 液晶显示，虽然显示效果比较好，而且功能比较强大，但是编程相应的复 唐 山 学 院 毕 业 设 计 12 杂些，且出于显示功能的需要，主要用四位一体的数码管即可满足要求，故综合各种考虑，最后选择四位一体的数码管。 相应的功能介绍在此不再赘述，主要是由于平常数码管使用比较频繁，大多数人对其功能比较了解，编程也比较简单，主要注意分清共阴极，共阳极即可。 ISD1820 语音芯片介绍 管脚排列图 图 210 ISD1820管脚排列图 芯片录音时间介绍 Rosc 80KO 100KO 120KO 160KO 200KO 录放时间 8 秒 10 秒 12 秒 16 秒 20 秒 采样频率 KHZ KHZ KHZ KHZ KHZ 典型带宽 KHZ KHZ KHZ KHZ KHZ 实物图及使用说明 唐 山 学 院 毕 业 设 计 13 供电： 35V，可以在排针或 DC座上供电 ,DC 座是内正外负； 录放音控制方式：按键控制或单片机，板上的控制扩展口就是给单片机专用的； 按键控制录放音操作方法： REC 键：录音按键，按住就能录音，松开按键停止录音； RLAYE 键：触发模式放音，按一下就播放当前整段的语音； PLAYL 键：点动模式放音，按住才放音，松开就停止放音； 唐 山 学 院 毕 业 设 计 14 RPL 拨动开关：循环播放模式控制，位于 0N 端就循环播放； FT 拨动开关：直通模块控制，位于 ON 端咪头语音就直 通到喇叭；喇叭接法：本模块有 2 个喇叭接口， SP1 和 SP2,SP1 是芯片直接输出的音频， SP2 是经过 LM386 放大的语音。 SP2 的音量是通过板上的兰白可调电位器来调节。 如上图放置，顺时针旋转为增加音量。 在喇叭的直通模式下，可以直接由麦克风实现相应的系统喊话功能，充分挖掘产品的性能，可以使更模块的利用达到最大化，如果应用到生产的话，也可相应实现利益的最大化。 另外语音模块还具有循环播放，点动播放两种方式，可以相应的应用到不同的场合，生产出相应的产品，是不同功能得到不同的开发和利用。 另外在本次的设计应用中，还 可以把 SP2 接功率更大喇叭，利用兰白旋钮调节电位器的阻值，实现音量的调节，在不同的场合可以灵活调节音量，使使用性能达到最优化。 SP1 处接相应配套的小喇叭，在较小的空间范围内，即可满足相应的语音提示作用，对于本设计中的倒车雷达预警系统，使用较小功率的喇叭即可满足相应的功能，故在后面的设计中，只接了个小喇叭。 3 硬件电路设计 本部分介绍系统的硬件电路设计，包括单片机最小系统，超声波传感器采集电路，距离显示电路，测温电路以及语音播报电路设计。 单片机最小系统设计 最小系统 是指能进行正常工作的最简单电路。 STC89C52 最小应用系统电路如 唐 山 学 院 毕 业 设 计 15 图 31 所示。 它包含五个电路部分：供电电路、时钟复位电路、片内外程序存储器选择电路、输入 /输出接口电路。 其中电源电路、时钟复位电路是保证单片机系统能够正常工作的最基本的三部。