倒车雷达毕业论文设计(共52页)

1、前言洛阳理工学院毕业设计（论文） PAGE IV倒车(do ch)雷达智能预警系统的设计摘 要随着我国经济的飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，随之而来的交通事故也与日俱增，城市里尤其突出。而安全性是运行工具中最基本的条件，预测潜在的行车危险，如交通事故、交通堵塞等，及时采取避碰措施，对驾驶来说是至关重要的。发展智能交通系统是交通运输的重要发展方向。倒车智能预警系统着眼于倒车防护，采用的超声波传感器技术可以探测到附近的障碍物,为驾驶员提供倒车警告和辅助泊车功能，解除了驾驶员泊车和启动车俩时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷，能够有效的避开倒车时可能对倒车造

2、成危害的障碍物和行人，有效避免由于倒车造成的经济损失和人身安全问题。本设计主要本文介绍了以AT89S51单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化并有数字显示和声光报警功能的汽车超声波雷达(lid)系统,该汽车雷达根据超声波测距原理研制，采用优化的软硬件技术，将测得的结果送至液晶屏显示，同时进行声光报警。驾驶员只需坐在驾驶室就能做到心里有数，极大的提高了泊车和行车时的安全和效率。 关键词：倒车(do ch)智能预警系统，超声波测距,声光报警 The Design Of Intelligent Early Warning System Of The Car Reversing RadarABSTR

3、ACTWith the rapid development of China s economy, more and more people have their own car , followed by traffic accidents is also increasing , the city in particular. The security is the most basic conditions for running tools , predict potential traffic hazards, such as traffic accidents, traffic j

4、ams, etc. to take timely measures to avoid collision , the driver is essential . Development of intelligent transportation system is an important development direction of transport . Reversing intelligent early warning system aimed at reversing protection, ultrasonic sensor technology can be used to

5、 detect nearby obstacles , provides the driver with a warning and reverse parking assist feature , lifting the visiting around, the driver starts the car parking and caused two distress and help the driver to remove the dead and blurred vision defects, can effectively avoid possible harm when revers

6、ing to reversing obstacles and pedestrians, avoid economic losses and personal safety issues caused due reversing . This paper describes the design of a low-cost mainly to AT89S51 core , high-precision , miniaturization and a digital display and sound and light alarm function auto ultrasonic radar s

7、ystems, automotive radar according to the principle of ultrasonic ranging research, using the optimized hardware and software technology , the measured results to the LCD display, sound and light alarm simultaneously . Just sitting in the drivers cab can do know the answer, which greatly improves th

8、e safety and efficiency of parking and moving traffic.KEY WORDS: Reversing intelligent early warning system，Principle of ultrasonic ranging research sensor，Sound and light alarm目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc32108 第1章 前言 PAGEREF _Toc32108 5 HYPERLINK l _Toc25569 1.1 研究的背景(bijng)及意义 PAGEREF _Toc

9、25569 5 HYPERLINK l _Toc20324 1.2 研究的基本(jbn)内容 PAGEREF _Toc20324 5 HYPERLINK l _Toc6316 1.3 应用(yngyng)及发展前景 PAGEREF _Toc6316 6 HYPERLINK l _Toc8204 第2章 总体方案设计 PAGEREF _Toc8204 7 HYPERLINK l _Toc3117 2.1 总体设计方案 PAGEREF _Toc3117 7 HYPERLINK l _Toc32055 2.2 系统硬件选型及主要硬件介绍 PAGEREF _Toc32055 7 HYPERLINK l

10、 _Toc5446 2.2.1 AT89S51芯片的引脚结构 PAGEREF _Toc5446 7 HYPERLINK l _Toc10566 2.2.2 74LS04反相器 PAGEREF _Toc10566 11 HYPERLINK l _Toc16302 第3章 系统硬件设计 PAGEREF _Toc16302 12 HYPERLINK l _Toc4204 3.1 硬件设计的总体规划 PAGEREF _Toc4204 12 HYPERLINK l _Toc194 3.2 复位及晶振电路 PAGEREF _Toc194 12 HYPERLINK l _Toc27838 3.2.1 复位电

11、路 PAGEREF _Toc27838 12 HYPERLINK l _Toc966 3.2.2 晶振电路 PAGEREF _Toc966 14 HYPERLINK l _Toc14311 3.3 显示电路 PAGEREF _Toc14311 15 HYPERLINK l _Toc20809 3.4 报警模块电路 PAGEREF _Toc20809 15 HYPERLINK l _Toc16265 3.5 LED显示驱动电路 PAGEREF _Toc16265 16 HYPERLINK l _Toc29317 3.6 超声波发射与接收电路 PAGEREF _Toc29317 16 HYPERL

12、INK l _Toc6540 3.6.1超声波发射电路设计 PAGEREF _Toc6540 16 HYPERLINK l _Toc30967 3.6.2超声波接收电路设计 PAGEREF _Toc30967 17 HYPERLINK l _Toc24548 第4章 系统软件设计 PAGEREF _Toc24548 19 HYPERLINK l _Toc21380 4.1 延时程序 PAGEREF _Toc21380 19 HYPERLINK l _Toc6044 4.2 中断系统 PAGEREF _Toc6044 19 HYPERLINK l _Toc26079 4.2.1 中断的概述 PA

13、GEREF _Toc26079 20 HYPERLINK l _Toc1318 4.2.2 中断响应的一般过程 PAGEREF _Toc1318 20 HYPERLINK l _Toc15376 4.2.3 80S51中有五个中断源 PAGEREF _Toc15376 20 HYPERLINK l _Toc65 4.2.4 MCS51中断(zhngdun)系统 PAGEREF _Toc65 20 HYPERLINK l _Toc17231 4.2.5 中断(zhngdun)系统的应用 PAGEREF _Toc17231 21 HYPERLINK l _Toc11251 4.3 系统(xtng)

14、程序流程 PAGEREF _Toc11251 21 HYPERLINK l _Toc31371 第5章 系统调试 PAGEREF _Toc31371 24 HYPERLINK l _Toc23399 5.1 硬件调试 PAGEREF _Toc23399 24 HYPERLINK l _Toc24662 5.2 软件调试 PAGEREF _Toc24662 25 HYPERLINK l _Toc29363 结论 PAGEREF _Toc29363 28 HYPERLINK l _Toc20752 谢 辞 PAGEREF _Toc20752 29 HYPERLINK l _Toc19150 参考文

15、献 PAGEREF _Toc19150 30 HYPERLINK l _Toc24452 附录 PAGEREF _Toc24452 32 HYPERLINK l _Toc6722 外文资料翻译 PAGEREF _Toc6722 43 结论洛阳理工学院毕业设计（论文） PAGE 51第1章 前言1.1 研究的背景(bijng)及意义现在，中高档小轿车生产出来的大多数都带有倒车雷达系统，而考虑到节省成本等方面因素，经济型小轿车、大客车等其他的车辆还没有配带倒车雷达系统。国内外虽有部分车辆安装了超声波倒车防撞报警装置、基于DSP的智能车辆防撞系统、图像处理技术的汽车追尾预警系统等，但是用于像装载机这

16、种广泛用于城建、矿山(kungshn)、公路等工程的工程机械障碍物监测预警系统却没有出现。有市场需求的产品，必然会带动产品的开发设计。随着全球汽车产业的迅猛发展，汽车电子产业成为了新的增长点，汽车电子产品所带来的高利润和市场的广阔性也倍受商家的关注。近两年来，倒车雷达成为了商家的新宠，众多生产厂家纷纷涉及倒车雷达。此次设计采用超声波测距原理，当汽车与障碍物的距离小于所设定的安全(nqun)距离时，系统能发出声光报警，并随着距离的不断缩近，报警频率不断提高。超声波测距仪器大多数由发射器、接收器和信号处理器这三部分组成。当处于工作时，超声波发射器发出脉冲，超声波接收器接收来自于障碍物反射回来的反射

17、波，准确测量出超声波从发射到遇到障碍物反回来的时间，同时根据超声波的传播速度，就可以计算出离障碍物距离。本课题研究的汽车倒车预警系统为驾驶者提供一个倒车提示和距离报警，增加了倒车的安全性和可靠性,减轻司机体力和脑力劳动的强度同时它将对提高汽车智能化水平和最终实现汽车无人驾驶产生积极的意义。1.2 研究的基本内容 当接通系统电源，系统上电复位，进入工作状态后，单片机编程就有一串矩形脉冲电压产生，经某一模拟开关加到超声波发射和回波接收电路上，然后经过放大驱动超声波传感器发射出超声波，与此同时单片机开始计算时间。超声波发射后遇到障碍物形成反射波，一部分反射波返回来作用在超声波传感器上，经超声波传感器

18、的声电转换，变化成微弱电信号，该微弱电信号经过放大、整形后产生负跳变电压，向单片机申请中断。单片机接收到申请中断的信号后，立即响应中断，开始执行外部中断服务程序，停止计时，得到超声波发送和返回的时间T，计算出发射点距离障碍物的长度S，即：S=(CT)2。C为超声波在空气中传播的速度，在常温25下，C约为346 ms。当最小距离值小于预先设定的报警距离时，单片机接通蜂鸣器的电源，蜂鸣器发出报警声。若无回波中断申请，则显示“-.-”，表明在安全距离内没有障碍物。1.3 应用(yngyng)及发展前景 6O年代人们开始考虑把主要用于军事领域的雷达技术应用到商用车辆交通工具以提高(t go)汽车驾乘人

19、员的安全性。经过多年的研究，这一构想成为现实，雷达传感器被认为是很值得采用的汽车安全控制装置。与其它技术如红外、激光、视频等在汽车传感器上的应用相比，超声波技术的全天候和穿透黑暗的能力，特别适用于汽车领域。经济实用的汽车雷达除了能有效地提高汽车驾乘人员的安全性，还能显著地减轻驾驶者的工作负担使驾车既安全又不易疲劳。 第2章 总体方案设计(shj)2.1 总体设计方案(fng n)由单片机AT89S51编程产生(chnshng)40kHz的方波，由P36口输出，再经过放大电路驱动超声波发射探头发射超声波。发射出去的超声波碰到障碍物反射回来后，超声波接收头接到返回信号，通过接收电路的检波放大、积分

20、整形并通过处理后,送至单片机AT89S51。单片机根据超声波的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间的间隔算出离障碍物的距离,并由单片机控制显示出来。测距装置由超声波传感器、单片机、发射/接收电路和LED显示器组成。传感器输入端与发射接收电路相连,接收电路输出端与单片机相连接,单片机的输出端与显示电路输入端相连接。其时序图如图2-1。图2-1 超声波通道工作时序2.2 系统硬件选型及主要硬件介绍2.2.1 AT89S51芯片(xn pin)的引脚结构本次(bn c)设计采用了常见的AT89S51单片机为核心(hxn)处理器。AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，器件采用ATM

21、EL公司的高密度、非易失性存储技术制造，并兼容标准MCS-51指令系统及80S51引脚结，AT89S51有40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 Bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。AT89S51单片机具有40个引脚，其引脚图如下。 图2-2 AT89S51引脚图1.主要(zhyo)特性： 与MCS-51 兼容(jin rn) 4K字节(z ji)可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留的时间：1

22、0年 全静态工作：0-24Hz 三级程序存储器锁定 128*8位内部RAM 32可编程I/O线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 2管脚说明： VCC：供电电源电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每个管脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义是在高阻输入状态。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/

23、O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行

24、读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：口管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入

25、） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /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

26、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信号将不会出现。 /EA/VPP：当/EA在保持低电平时，在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不考虑是否有内部程序存储器。注意加密方式为1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间为内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚还用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：为反向振荡放大器的输入及内

27、部时钟工作电路的输入。 XTAL2：为来自反向振荡器的输出。2.2.2 74LS04反相器 管脚图2-3 如附图(f t)所示。图2-3 74LS04反相器管脚图 74LS04的六个反相器是相互独立的，电源和地是共用的，可以(ky)部分使用，也可以全部用上，使用的时候不会相互影响的。第3章 系统硬件(yn jin)设计3.1 硬件(yn jin)设计的总体规划 接口电路(dinl)是微机必不可少的组成部分，并行输入确出接口是CPU和外部进行信息交换的主要通道。MSC51系列单片有4个8位并行双向I/O口P0P3，共32根I/O线。每一根线能独立用作输入或输出。单片机可以外接键盘、显示器等外围设

28、备还可以进行系统扩展，以解决硬件资源不足问题。4个并行口都是双向口，既可以输入又可以输出。P0、P2口经常作外部扩展存储器时的数据、地址线，P3口除作I/O口外，每一根都有第二功能。这4个I/O口结构基本相同，但仍存在差别。P1口：通道1，双向I/O口，本次设计连接按键，用语按键信号的输入。 系统的硬件部分大致可分为四部分： DS1820接口电路部分、复位及晶振电路部分、液晶显示电路部分、串口通信电路部分。下面分别介绍这四部分电路的设计思想。3.2 复位及晶振电路这部分电路的设计关系的单片机工作时所需要的外围电路部分，特别是其晶振部分的电路关系到单片机内部的机械周期，所以其电路要进行详细设计。

29、以下分别对这两部分进行介绍。 3.2.1 复位电路 1.复位也就是单片机的初始化操作，其功能就是把单片机初始化为0000H，让单片机从0000H单元开始执行程序。这里除了首次进入系统时需要进行的正常初始化之外，还需要考虑到其他一些情况，即当由于程序运行出错或者操作错误而使系统处于死机状态时，为了使其恢复正常，也需要手动去按复位键以重新启动系统。单片机在启动复位时，能使 CPU 和其它部件定位到一种确定的初始化状态，然后从这个状态开始进行后面的工作。单片机的复位引脚RST是施密特触发输入，即当在振荡器起振后，在其引脚上出现超过两个机器周期长度的高电平，使机器复位，RST 变为低电平后，退出复位，

30、CPU从初始状态开始工作。根据AT89S51的内部结构，复位电路存在两种不同的形式，上电自动复位型和上电按键复位型，上电自动复位是根据外部复位电路中的电容充电来完成的，而上电按键复位是根据复位端经电阻与VCC电源的接通情况来实现的。此系统中采用的是上电按键复位的方式。晶振方面采用了晶振频率为11.0592MHZ的晶振芯片，C1的值选择为10uF、R的值选择为为10K。RST引脚是AT89S51复位信号的输入端，此复位信号为高电平有效。具体复位电路设计如下图3-1所示。图3-1 复位(f wi)电路2.复位是单片机的初始化操作，使CPU及各专用存储器处于一个确定的初始状态，其中把PC的内容初始化

31、为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序，除了系统的正常开机（上电）复位外，当程序运行出错或操作错误(cuw)使系统处于死循环状态时，为摆脱困境，可按复位键进行复位，复位电路由片外和片内两部分电路组成。AT89S51的RST引脚为复位引脚，只要在RST引脚上出现两个机器(j q)周期以上的高电平，即可实现复位。复位通常有上电复位和按键复位两种方法。本设计采用的是按键复位，当按下按键后，电容被短路，RST引脚就处于高电平，就可以达到复位的目的。电路如图3-2所示。 图3-2 复位(f wi)电路3.2.2 晶振电路(dinl) 此晶振电路是典型电路，所使用的较常用的内部(nib)时钟方

32、式。单片机工作时用到的时钟信号是由时钟电路提供，我们可以把单片机看做一个稍复杂的同步时序电路，所以为了确保这种同步方式能够正常工作，就要求电路能在唯一的时钟信号下准确的按照时序工作。时钟电路是单片机正常有序工作的心脏，典型值有6MHZ与12MHZ。单片机内有一个高增益反相放大器，XTAL1和 XTAL2两个端口分别负责反相放大器的输入与输出外部连接定时反馈元件后可构成振荡器，产生是时钟信号并送至单片机内部的每一个部件。而在整个芯片的外部，XTAL1和 XTAL2两个端口之间跨接有振荡器和微调电容，可以组成自激振荡单元。电路如图3-3所示。 图3-3 晶振电路(dinl)3.3 显示(xinsh

33、)电路 四段数码(shm)显示管有两种，一种是共阳极数码管，其内部是由八个阳极相连接的发光二极管组成；另一种是共阴极数码管，其内部是由四个阳极相连接的发光二极管组成。二者原理不同但功能相同。本设计的时间显示选用四个共阴极四段数码管LED，其外形和内部结构如图3-4所示。 图3-4 显示电路3.4 报警模块电路 报警装置由单片机的P2.4口进行控制。由于单片机的输出电流较（mA级），用I/O口直接驱动蜂鸣器难以实现。因此，本设计增加1个5V电源，采用触发三极管的方式实现蜂鸣器报警。当P2.4口为低电平时，三极管截止，蜂鸣器不工作；P2.4口为高电平时，三极管导通，此时有强电流经过蜂鸣器，使之工作

34、。蜂鸣器电路如图3-5所示。图3-5 蜂鸣器电路(dinl)3.5 LED显示(xinsh)驱动电路LED显示驱动电路就好比单片机系统的眼睛，不断地向人们传送着系统工作时的各种状态信息和处理结果。因此，高效、方便的LED显示驱动电路是完善的单片机系统必须有的元素(yun s)。常用的LED显示驱动电路有并行译码方式、串行并行转换方式、显示驱动接口芯片方式等。驱动电路如图3-6所示。 图3-6 驱动电路3.6 超声波发射与接收电路 3.6.1超声波发射电路设计发射电路主要由反相器74LS04和超声波发射换能器B1构成，单片机P10端口输出的40 kHz的方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器

35、的一个电极，另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极，用这种推挽形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度。输出端采两个反向器并联，用以提高驱动能力。上位电阻R8、R9一方面可以提高反向器74LS04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果，缩短其自由震荡时间。超声波发射电路原理图如图3-7所示。图3-7 超声波发射(fsh)电路3.6.2超声波接收(jishu)电路设计超声波接收(jishu)电路共由超声波接收探头、放大器和整形器三部分组成。由障碍物反射回来的超声波经接收探头，变换为电脉冲信号，再由放大器、整形器放大、整形后送入到单片机AT89

36、C51的P32引脚。由于超声波在空气中的传播过程中有很大衰减，如果距离较远，那么超声波接收电路所接收到的超声波信号就会比较微弱，因此需要对接收到的信号进行放大并且放大的倍数也应比较大。而超声波接收电路主要由CX20106A芯片电路组成，CX20106A芯片电路可以对超声波信号进行放大、限幅、带通滤波、峰值检波、整形、比较等功能，比较结束后超声波接收电路会输出低电平到单片机去请求中断，然后单片机停止计时，并开始进行数据的处理。超声波接受电路如图3-8所示。 图3-8 超声波接收(jishu)电路 第4章 系统软件(x tn run jin)设计 本章主要介绍超声波测距的软件程序设计，着重(zhu

37、zhng)讲述了主程序、延时程序与中断系统、限值设定并保存子程序以、程序流程图。4.1 延时程序(chngx) 延时程序延与 MCS - 51 执行指令的时间有关, 如果使用 6 MHz晶振, 一个机器周期为 2 s, 计算出一条指令以至一个循环所需要的执行时间, 给出相应的循环次数, 便能达到延时的目的。10 秒延时程序如下: DELAY: MOV R5, 100 DEL0: MOV R6, 200 DEL1: MOV R7, 248 DEL2: DJNZ R7, DEL2 DJNZ R6, DEL1 DJNZ R5, DEL0 RET 上例程序中采用了多重循环程序, 即在一个循环体中又包含

38、了其它的循环程序, 这种方式是实现延时程序的常用方法。 使用多重循环时, 必须注意: 1. 循环嵌套, 必须层次分明, 不允许产生内外层循环交叉。 2. 外循环可以层层向内循环进入, 结束时由里往外层层退出。 3. 内循环可以直接转入外循环, 实现一个循环由多个条件控制的循环结构方式。4.2 中断系统 4.2.1 中断(zhngdun)的概述 程序执行过程(guchng)中,容许外部或内部事件通过硬件打断程序的执行,使其转向为处理外部或内部事件的中断服务程序中去;完成中断服务程序后,CPU继续原来被打断的程序,这样的过程称为中断过程, 4.2.2 中断响应的一般(ybn)过程1.在每条指令结束

39、后, 系统都自动检测中断请求信号, 如果有中断请求，且CPU处于开中断状态下, 则响应中断。2. 保护现场, 在保护现场前, 一般要关中断, 以防止现场被破坏。保护现场一般是用堆栈指令将原程序中用到的寄存器推入堆栈。 4.2.3 80S51中有五个中断源MCS - 51单片机有5个（8052有6个）中断源, 为了使每个中断源都能独立地被允许或禁止, 以便用户能灵活使用, CPU内部在每个中断信号的通道中设置了一个中断允许触发器, 它控制CPU能否响应中断。只有对应的中断允许触发器被使能（置“1”），相应的中断才能得到相应。4.2.4 MCS51中断系统 MCS51中断系统结构框图。 图4-1

40、MCS51中断(zhngdun)系统 4.2.5 中断系统(xtng)的应用 单步操作的中断(zhngdun)实现把一个外部中断（设为INT0）设置为电平激活方式。其中断服务程序的末尾写上如下几条指令: JNB P3.2, $; 在INT0变高前，原地等待(死循环) JB P3.2, $; 在 INT0变低前，原地等待(死循环) RETI ; 返回并执行一条指令 现在,若INT0保持低电平, 且允许INT0中断, 则CPU就进入外部中断 0 服务程序, 由于有上述几条指令, 它就会停在 JNB处, 原地等待。当INT0 端出现一个正脉冲（由低到高, 再到低）时, 程序就会往下执行, 执行RET

41、I后, 将返回主程序, 往下执行一条指令, 然后又立即响应中断,以等待INT0端,出现的下一个正脉冲。 这样在INT0端每出现一个正脉冲, 主程序就执行一条指令, 实现了单步执行的目的, 要注意的是, 这个正脉冲的高电平持续时间不小于2个周期, 以确保 CPU能采集到高电平值。4.3 系统(xtng)程序流程 图4-2按键中断(zhngdun)处理流程图。 图4-2 按键中断(zhngdun)处理流程图 图4-3 软件去抖动流程图。图4-3 软件(run jin)去抖动流程图图4-4主程序流程图。 图4-4 主程序流程图第5章 系统(xtng)调试5.1 硬件(yn jin)调试 基本(jbn

42、)电路板检查:根据前面的研究完成各个电路模块的原理设计并生成PCB图，制作电路板，进行实验调试。1.检查印制板的印制线有无断路，有无毛刺，有无与其它线或是焊盘粘连，焊盘有无脱落，过孔有无未金属化现象等等。2.先使用万用表复核目测之中认为可疑的连接或是接点，检查它们的通短状态和设计规定是否相符。再检查各种电源线地线之间有无短路现象，如有再仔细检查出并排除。短路现象一定要在器件安装及加电前检查出。3.路接通电源后，用手摸一下芯片是否发热，如果发热，立即关掉电源，稍后再进行再次检测；如果没有发热，再测试芯片的VCC端电压是否达到设计要求，接地端是否都接地。主控模块调试:在本次设计中，主控模块是非常重

43、要的部分，它不仅是本次设计的核心，在本次硬件调试中也遇到了问题，接上电源的时候，数码管不亮，没有任何显示，于是我做了如下的工作：(1)检查电源是否通电，发现指示灯亮着；(2)编程使P1为低电平，检查到P1输出为低；(3)检查P0口未接上拉电阻，接上数码管发亮了。下图为焊接好的硬件实物图如图5-1所示。图5-1 硬件实物图5.2 软件(run jin)调试 当硬件制作完成后，软件制作也是不可轻视的部分，是实现电路的功能的关键部分，通过(tnggu)本次毕业设计，总结经验如下： 1.先进行人工检查。写好程序后，不要(byo)立刻烧入单片机，先对纸面上的程序进行人工检查。由于采用C语言编程，所以要特

44、别小心地检查语法错误，如括号不配对，漏写分号等，通过仔细的检查，发现并排除这些错误。2.人工检查无误后，上机调试。在编译时根据所给出的语法信息，找出程序中错误之处并加以改正，从上至下逐一进行。其中应注意的是：有的提示有错行并不代表这行真正的出错，如果在提示出错的行上没有找到错误，则应到上行逐一查找。3.当确认程序无语法错误和逻辑错误时，通过直接下载到单片机来调试。采用的是自下到上的调试方法，即单独调好每一个模块，然后再连接成一个完整的系统调试。4.程序烧入单片机后，观察各个部件的工作是否正常，功能是否实现。如不能正常工作，则继续检查程序中的相应模块，必要时从上到下重新检查程序。 下图是软件调试

45、编译成功后的界面。如图5-2所示。图5-2 软件调试成功(chnggng)界面图5.3实物(shw)演示 实物(shw)演示如图5-3所示。图5-3 远距离演示图图5-3 近距离演示(ynsh)图结论毕业设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察(koch)过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。这次的毕业设计通过搜集单片机的相关资料和撰写论文对我来说是一次非常难得的锻炼机会，可以说已经囊括了大学期间大部分的知识，从选题到定稿，从理论到可以把所学

46、的专业认识充分运用起来(q li)解决具体的问题。这不仅巩固了以前所学过的知识，而且教会了很多在书本上所没有学到的知识,使我懂得了理论与实践相结合的重要性，提高了我学习、解决问题和实际工作的能力,这些技能和方法都会对将来的工作有很大的帮助。谢 辞该毕业设计(b y sh j)是在张丽娟老师的悉心指导下完成的，在她带我毕业设计(b y sh j)的这些日子里，从论文(lnwn)选题到撰写,给了我很多帮助,以及在设计过程中,指出了设计中的缺点和不足，并督促我及时改正，学会了能够透彻的分析问题和解决问题,使我受益非浅。在此感谢导师对我的帮助和大力的支持。同时要感谢我大学期间所有帮助过我的老师、同学,

47、你们培养了我热爱学习,勤学好问的能力,让我学到不少的知识,在我遇到问题时对我的细心讲解,以及对我生活上的帮助,为我今后的工作和生活打下了基础。在此祝你们工作顺利,身体健康。最后，也要感谢各位老师能抽出时间来对我的毕业设计进行评论，谢谢！参考文献1 赵建领,薛园园等主编(zhbin).51单片机开发与应用(yngyng)技术详解M.电子(dinz)工业出版社社,2009.79-80.2 李军, 申俊泽.超声测距模块 HCSR04 的超声波测距仪设计. 单片机与嵌入式系统应用J, 2011, 11(10): 78-78.3 朱利娜. 基于单片机的超声测距倒车雷达的研究J. 微计算机信息, 2007

48、, 23(23): 110-111.4 郭蓉, 廖娜, 郭丽. 基于STC89C51 单片机的超声波测距系统设计与实现J. 石油仪器, 2010, 24(005): 13-14.5 葛健强基于CPLD的超声波测距仪研制R.无锡商业职业技术学院学报,2004,4(3):8-10.6 吴斌方,刘民,熊海斌.超声波测距传感器的研制R.湖北工学院学报,2004,19(6):26-28.7 刘凤然.基于单片机的超声波测距系统J.传感器世界,2001,5:29-32.8 胡汉才.单片机原理及其接口技术M.清华大学出版社,2004:27-46. 9 叶济忠,余胜生编写.电子机械运动控制技术M.武汉：华中理工

49、大学出版社，1989.2.10 张建明等.机电一体化系统设计M.北京:北京理工大学出版社,2000.11 杨俊.机床数控系统课程设计指导书M.北京:中国科学技术出版社,1991.12 Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research J, 2001, 39(14): 31093126.14 王明(wng m

50、ng)强.计算机辅助设计技术M.北京(bi jn)：科学出版社,2002.15 郑人杰(rnji).计算机软件测试技术M.北京: 清华大学出版社,1992. 16 Wolf W, 孙玉芳等译. 嵌入式计算系统设计原理M. 北京: 机械工业出版社, 2002. 17 郝跃, 马佩军, 张卫东. 功能成品率估算的缺陷特征参数提取法J. 电子学报, 2000, 28(8): 76-78.附录 程序代码#include sbit k1=P34; sbit csbout=P10; /超声波发送(f sn) sbit csbint=P32; /超声波接收(jishu) sbit bg=P33; #defi

51、ne LED P0 sbit LED1=P24; /LED控制(kngzh) sbit LED2=P25; /LED控制 sbit LED3=P26; /LED控制 sbit bj=P20;/报警#define csbc 0.0347 unsigned char cl,mqzd,csbs,csbds,buffer3,xm1,xm2,xm0,jpjs;/显示标识 unsigned char convert10=0 x18,0 x7b,0 x2c,0 x29,0 x4b,0 x89,0 x88,0 x3b,0 x08,0 x09;/09段码 unsigned int s,t,i,xx,j,sj1,

52、sj2,sj3,mqs,sx1; void csbcj(); void delay(j); /延时函数 void scanLED(); /显示函数 void timeToBuffer(); /显示转换函数 void keyscan(); void k1cl(); void k2cl(); void k3cl(); void k4cl(); void offmsd(); void main() /主函数(hnsh) EA=1; /开中断(zhngdun) TMOD=0 x11; /设定时器0为计数(j sh)，设定时器1定时 ET0=1; /定时器0中断允许 ET1=1; /定时器1中断允许 T

53、H0=0 x00; TL0=0 x00; TH1=0 x9E; TL1=0 x57; csbds=0; csbout=1; cl=0; csbs=8; jpjs=0; sj1=50;/测试报警距离 sj2=200; sj3=580; k4cl(); TR1=1; while(1) keyscan(); if(jpjssj3) /大于时显示(xinsh)“CCC” buffer2=0 xC6; buffer1=0 xC6; buffer0=0 xC6; else if(ssj1) /小于时显示(xinsh)“- - -” buffer2=0 xBF; buffer1=0 xBF; buffer0

54、=0 xBF; else timeToBuffer(); else timeToBuffer(); /将值转换成LED段码 offmsd(); scanLED(); /显示函数 if(s=40) csbds=0; cl=1; void csbcj() if(cl=1) TR1=0; TH0=0 x00; TL0=0 x00; i=csbs; while(i-) csbout=!csbout; TR0=1; i=mqs; /盲区 while(i-) i=0; while(csbint) i+; if(i=4000) /上限值 csbint=0; TR0=0; TH1=0 x9E; TL1=0 x

55、57; t=TH0; t=t*256+TL0; t=t-29; s=t*csbc/2; TR1=1; cl=0; csbint=1; /if(s80)bj=1;/ if(s6) csbs=csbs-2; sj1=40; sj1=sj1+2; k4cl(); else if(s=sj3) if(csbs1000) jpjs+; if(jpjs3) k4cl(); jpjs=0; xx=0; switch(jpjs) case 1: k1cl();break; case 2: k2cl();break; case 3: k3cl();break; void k1cl() sj1=sj1+1; if

56、(sj1100) sj1=50; s=sj1; void k2cl() sj2=sj2+5; if(sj2500) sj2=40; s=sj2; void k3cl() sj3=sj3+10; if(sj3600) sj3=600; s=sj3; void k4cl() sx1=sj1-1; sx1=sx1/csbc; mqs=sx1/4.5; void offmsd() /小时(xiosh)数十位为0判断模块 if (buffer0 = 0 xC0) /如果值为零时(ln sh)小数十位不显示 buffer0 = 0 xFF; 外文资料(zlio)翻译Proximity sensors-Ul

57、trasonic proximity sensorsWhy ultrasonic sensors? Ultrasonic sensors have many advantages over optical, inductive, capacitive and magnetic switches. -They can sense any material. With a few exceptions, all objects can be detected equally well so long as a certain minimum size and a certain maximum a

58、ngle of incidence are maintained. -No correction factors have to be applied as with inductive sensors, for example. Color does not matter. The surface of the scanned objects has no influence on the measuring accuracy. Only the maximum permitted angle of incidence is affected by the surface roughness

59、. -They function in fog, dust, dirt or extreme lightning. These create problems for many optical sensors. -Ultrasonic sensors are very good at detecting transparent and shiny objects foil, panes of glass, bottles, etc. Optical sensors often emit double pulses. - They are able to disregard disturbing

60、 backgrounds provided the right model is chosen. -Ultrasonic distance sensors can still detect small objects at considerable distances (Here inductive and capacitive sensors fail completely). Ultrasonic distance sensors measure the distances to the targets with high linearity and over wide ranges. W