单片机课设汽车倒车测距仪的设计

单片机课设汽车倒车测距仪的设计内容摘要：

和车内装饰选配。 近年来由于电子技术的飞跃发展，使得相关技术日新月异，尤其是汽车电子产业的迅速发展，使得高度信息化、电子化的车辆研制有了基础。 目前主流的汽车倒车测距仪都是以单片机为核心的智能测距传感系统。 这种测距仪能够连续测距和显示障碍物距离，并采用间歇不同的鸣叫声进行报警和提示距离，以尽量不占用驾驶员的视觉。 此外，汽车电子系统网络化发展还要求作为驾驶辅助系统子系统的测距仪具有通信功能，能够把数据发送到汽车总线上去。 2 其中由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播 的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。 利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此得到了广泛的应用。 本设计主要对利用超声波测距来对汽车倒车应用的介绍，能测量并显示车辆后部距障碍物的距离，并能发出“嘟嘟”声报警。 本设计针对超声波来测量距离，通过发射和接收到超声波的时间间隔来算出即时的车尾距障碍物的距离，该设计由单片计算机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、报警电路、数显电路构成。 二、系统 组成及工作原理 整体电路框图 图 1 系统结构框图 本设计主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。 采用AT89S51 来实现对 CX20206A红外接收芯片和 TCT4010 系列超声波转换模块的控制单片机通过 引脚经反相器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测 INT0 引脚，当 INT0 引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。 计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到 传感器与障碍物之间的距离。 3 三．主要硬件电路设计 单片机控制电路设计 本设计采用 AT89S51 作为系统控制器。 它是美国 ATMEL 公司生产的低功耗、高性能 CMOS8 位单片机，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 8051 指令系统及引脚。 它集Flash 程序存储器既可在线编程，也可用传统方法进行编程。 AT89S51 提供以下标准功能： 4k 字节 Flash闪速存储器， 128 字节内部 RAM， 32 个 I/O 口线，看门狗， 2 个数据指针， 2 个 16 位定时 /计数器，一个 5向量两级中断结构，一 个全双工串行通信口，单片机振荡器及时钟电路。 图 2 最小系统图 单片机最小系统是指能让单片机工作的最简单的电路，包括电源电路、振荡电路、复位电路如图 2。 对于其 P0 口，这组引脚共有 8 条， 为最高位， 为最低位。 这 8 条引脚共有两种不同的功能，分别使用于两种不同情况。 第一种情况是 8051 不带片外存储器， P0 口可以作为通用 I /O 口使用， ~用于传送 CPU 的输入 /输出数据。 这时，输出数据可以得到锁存，不需外接专 用锁存器，输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。 第二种情况是 8051 带片外存储器， ~ 在 CPU 访问片外存储器时先是用于传送片存储器的低 8位地址，然后传送 CPU 对片外存储器的读写数据。 与此类似， ~ 口作为 I /O 口使用时， ~的功能和 P0 口的第一功能相同，也用于传送用户的输入 /输出数据。 同理， P2 口也有相似的功能。 89S51有 INT0 和 INT1 两条外部中断请求输入线，用于输入 两个外部中断的中断请求信号，并允许外部中断源以低电平或负边沿两种中断触发方式输入中断请求信号。 89S51 究竟工作于哪种工作中断触发方式，可由用 4 户通过对定时器控制寄存器 TCON 中 IT0 和 IT1 位状态的设定来选取。 89S51 在每个机器周期的 S5P2 时对 INT0/INT1 线上的中断请求信号进行一次检测，检测方式和中断触发方式的选取有关。 若 89S51 设定为电平触发方式（ IT0=0 或 IT1=0），则 CPU 检测到 INT0/INT1 上低电平时就认定其中断请求有效；若设定为边沿触发方式（ IT0=1 或 IT1=1），则 CPU 需 要两次检测 INT0/INT1 线上的电平方能确定其中断请求是否有效，即前一次检测为高电平且后一次检测为低电平时 INT0/INT1 上的中断请求才有效。 因此， 89S51检测 INT0/INT1 上负边沿中断请求的时刻不一定恰好是其上中断请求信号发生负跳变的时刻，但两者之间最多不会相差一个机器周期时间。 超声波发生及接收电路设计 超声波是一种频率超过 20KHz 的机械波。 它沿直线传播，方向性好，传播距离较远，在质中传播时在不同的分界面上会产生反射波。 由于超声波具有以上特点，被广泛应用于测量物体的距离、厚度、 液位等领域。 利用超声波测量是一种有效的非接触式测距方法。 超声波发射电路的设计 超声波发射电路由超声波换能器（或称。