基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计2

基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计1目录1、引言.....................................................................32、系统组成及工作原理.......................................................43、系统硬件电路的设计.......................................................53.1超声波发射与回波接收电路................................................53.2超声波电信号放大电路....................................................63.3单片机控制电路和显示、报警电路..........................................64、系统软件的设计...........................................................74.1主程序..................................................................84.2T0中断服务程序.........................................................94.3外部中断0服务程序.....................................................104.4超声波发生子程序.......................................................105、实现应用分析............................................................116、结语...................................................................12致词.......................................................................13参考文献...................................................................14基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计机械电子专业学生郑军超指导教师王东峰摘要：先容基于单片机节制的倒车雷达体系，该体系采纳通用型单片机行为控制电路，便利的系统功用扩大。体系电路集中采用集成器件组成，外围元件少，电路简练、调试简易、本钱低，利于商品化出产，本体系充分利用了单片机的本身资源，用软件编程发出超声波矩形脉冲，替代硬件的超声波产生电路，节约硬件成本。论文的内容是基于AT89C51单片机倒车防撞系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统菏泽学院本科毕业设计（论文）2和AT89C51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89C51单片机的倒车防撞报警系统。该系统采用软、硬件结合的方法，具有模块化和多用化的特点。关键词：蜂鸣器、脉冲电压、AT89C2051单片机、LED数码管、倒车雷达DesignofreversecollisionwarningsystembasedonAT89C51singlechipmicrocomputerStudentmajoringinHezeUniversityTutorzhengjunchaoAbstract:Introductionbasedonsingle-chipmicrocomputercontrolofreversingradarsystem,thesystemadoptedacommontypeofbehaviorcontrolcircuit,thesystemfunctionstofacilitatetheexpansionof.Concentrationcircuitsystemcomposedofintegrateddevices,lessperipheralelements,concisecircuit,debuggingsimple,lowcost,tocommodityproduction,thesystemmakesfulluseofthemicrocontrolleroftheresourceitself,withsoftwareprogrammingsoundwaveofrectangularpulse,alternativehardwareoftheultrasonicwavegeneratingcircuit,savethecostofhardware.ThecontentsofthethesisistheAT89C51monolithicintegratedcircuitreversecollisionavoidancesystemdesignbasedon,mainlyusingthefeaturesandadvantagesoftheultrasonic,ultrasonicrangingsystemandAT89C51microcontrollerintegratesdesignbasedonAT89C51reversecollisionwarningsystem.Thissystemadoptsthemethodofsoftwareandhardwarecombination,andhasthecharacteristicsofmodularizationandmultiuse.KEYWORDS:Buzzer,pulsevoltage,AT89C2051microcontroller,LEDdigitaltube,reversingradar1、前言通常，自动倒车防撞报警系统被称为倒车雷达的一种辅助汽车泊车的。在泊车时，倒车雷达显示的是车的后部与障碍物的距离，当车的后部与障碍物距离达到检测范围内时，倒车雷达是根据数码管实像动态显示距离的超声波测距原理。当车辆与障碍物达到设定的安全距离警告值时，倒车雷达发出警报声传达警告驾驶员并协助驾驶员安全倒车。现在生产的大部分高档车都配备倒车雷达，而且出于成本考虑，比如节约成本、经济型车、公交车等车辆都没有配备倒车雷达。有市场需求的产品，必然导致产品的开发和设计。有很多种反向雷达电路。本文介绍了一种基于单片机的倒车雷达系统，作为控制电路，便于系统功能的扩展。该系统电路主要由一个集成的器件组成，外围元件少，电路简单，调试方便，成本低，有利于生产的商品化。基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计32、系统组成及工作原理倒车防撞预警体系组成是由四收发器关闭（防水）超声波传感器和超声波的发射与接收电路、超声波电信号放大电路、单片机控制电路、LED数码管显示电路和蜂鸣器声音报警电路各原件相互协调完成。系统组成框图如图1所示。菏泽学院本科毕业设计（论文）4当汽车倒车时由倒车换挡装置自动接通系统电源，系统上电复位，进入工作状态。单片机编程，产生一个字符串的40千赫的矩形电压脉冲，四个选择了模拟开关，加入到超声波发射和回波接收电路，放大到驱动超声波传感器发送超声波，在同一时间，单片机在开始的时候。放射出的超声波遇到障碍后形成反射波，部分反射波返回到超声波传感器，然后经过其将声/电转换成微弱信号，将微弱的电信号进行放大，并将其形状为单片机产生负电压。在接收到中断信号后，单片机立即响应中断，执行外部中断服务程序，停止定时器，获取超声波传输的时间和返回，计算距离从起始点的障碍，计算距离（S）从起始点的障碍，即：S=(C•T)／2。超声波在空气中的传播速度为C，在常温25℃时，C约为346m／s。如果发射的超声波的范围没有遇到障碍，直到单片机的定时器产生中断，执行定时中断服务程序，并选择一个路径，然后按左上、左中后，正确的道路后，经过右序列继续发射和接收超声波，通过计算。四路检测处理完成后，选择最小距离测量的四种方式通过数码管显示。当最小距离值小于预设报警距离时，单片机与蜂鸣器的电源连接，蜂鸣器发出报警声。如果四路检测没有回音中断请求，则显示-显示，在一个安全的距离没有障碍，然后继续下一轮的周期检测处理。3、系统硬件电路的设计3.1超声波发射与回波接收电路基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计5超声波放射与回波回收电路的作用是提高推动超声波传感器的脉冲电压幅值，高效率的使电／声进行转换，使得超声波的放射距离增大，并经过接收或发出一体的超声波传感器将回收的超声波变化为微弱的电信号。超声波放射和接收回波电路如图2所示（图1路，另三条与路相同）。EFR40RS是接收发出一体封的锁(水无法浸透)型的超声波传感器，此中间频率f0=(40．0±1．0)kHz，-3dB带宽的数值为1kHz。驱动的电压的峰值为60到150V。CD4052是双路4选1模拟的开关，单片机的P3．4和P3．5端口显示选通的信号，单片机的P3．3端口输出一串40kHz的脉冲电压，将CD4052的X路接到选通的开关三极管Q1基极，经过脉冲变压器T1增加到达到100VP-P上下，使超声波传感器efr40rs超声辐射。脉冲的脉冲电压的幅度直接影响距离的距离，并且它应该被用于在超声波脉冲变压器。该超声波反射由收发信机对原来的封闭型超声波传感器的电脉冲信号进行了检测。由于回波电信号的幅值小，VD3和VD4二极管截止，该信号不会通过T1变压器副边线圈形成短路。VD1和VD2二极管也截止，所以回波电信号经R1和C1，通过CD4052的Y路送到超声波电信号放大与整形电路。R1和VD1，VD2组成双向限制波幅的电路，防止放射时的大信号造成超声波增大与整形电路梗塞，乃至破坏电路。3.2超声波电信号放大电路超声波信号放大电路由集成电路CX20106A。CX20106A是红外遥控信号接收集成电路采用日本索尼公司的带通滤波电路的中心频率f0的产生是设置为40，这是可以接收的超声信号的增加，和输出负脉冲电压是由kHz电路的中心频率的释放。应用电路如图3所示。1英尺是超声波电机信号的输入端，而钢筋混凝土系列网络连接在2英尺和地面之间，是内部前置放大器电路负反馈网络的一个组成部分。在前置放大电路的增益是通过电阻R5的数值确定。R5的阻值减小，负反馈减弱，放大系数增大；否则，放大系数减小。3英尺和地面连接电容C3为检波，得当的改为电容C3的大小，能够转变菏泽学院本科毕业设计（论文）6超声波电信号增大和整形电路的灵活度和抵抗干扰的能力。C3电容量大，灵敏度低，抗干扰能力强；C3内容量小，灵敏度很高，抵抗干扰能力比较弱，容易发生误动作。一个电阻连接5引脚和电源设置内部带通滤波电路的中心频率f0当R6=200kΩ时，f0=40kHz。6脚和地之间接一个积分电容，标准值为330pF。如果该电容值取得太大，会造成探测距离缩短。7脚为电路集电极开路输出处，R7是该引脚的上拉电阻。集成电路CX20106A没有信号进入时，7脚输出高电平，当进入的超声波电信号在变大、变形后，7脚输出一个负脉冲电压。3.3单片机控制电路和显示、报警电路电路如图4所示。由于系统采用单片计算机的输入/输出端口不多，不考虑功能的扩展，从功能上足够的、低成本的角度考虑，采用AT89C2051单片机作为控制电路的核心元件。AT89C2051单片机共有20个引脚，其中包括15的I/O端口（P3.6没有铅）。16位定时/计数器，体积小，价格低。用12兆赫的高精度晶体振荡器，时钟频率，以获得更稳定，减少测量误差。单片机P3.3口周期矩形脉冲40kHz输出字符串用双sixuan模拟开关CD4052周期增加四超声波发射与接收电路。单片机的P3.4和P3.5端口输出双sixuan模拟开关CD4052选通信号。单片机的P3.2端口外部0中断申