单片机汽车倒车测距仪

单片机汽车倒车测距仪一、前言如今的汽车市场上，智能化的汽车已逐渐成为消费者的热门选择。其中，倒车辅助系统是一个非常重要的组成部分。目前市场上已有许多商务车或高档轿车配备有倒车雷达或倒车摄像头，能够有效地帮助驾驶员在倒车时观察车后方的情况，提高了驾驶的便利性和安全性。但是，这些配件成本较高，不适用于大量普及的小汽车市场。因此，设计一种低成本、简易的汽车倒车测距仪对于提升驾驶安全性和舒适性具有重要意义。本文将设计一款单片机汽车倒车测距仪，以AT89C51单片机为核心，利用超声波传感器来测量车后方到障碍物的距离，实现倒车辅助功能。二、设计思路我们知道，超声波传感器是一种运用端口读写的方式，依靠超声波产生和接收器件，以实现距离测量的传感器。结合当今常见的单片机AT89C51，我们可以设计本系统的工作流程。1.硬件设计本系统的硬件设计主要包括：超声波模块、AT89C51单片机、LCD1602液晶显示屏和蜂鸣器。其中，超声波模块通过控制AT89C51单片机中P0口的输出来控制超声波模块中的Trig信号；当Trig信号发出后，超声波发生器开始发出40KHz的超声波，遇到障碍物后，超声波接收器会将反射回来的回波信号送回AT89C51单片机中的Echo口。AT89C51单片机通过P0口的控制，计算出超声波所传递的时间t，并通过该时间计算出距离。同时，AT89C51通过P2口控制LCD1602液晶显示屏的输出内容，将系统采集到的距离信息实时显示在LCD1602液晶显示屏上，并通过蜂鸣器发出提示音。2.软件设计本系统的软件设计主要包括：初始化设置、距离检测和距离输出。（1）初始化设置：在程序运行前，需要对P0、P2口进行初始化设置。```cvoidInit()//配置函数{TMOD=0x11;//设置定时器T0、T1为模式1TH0=0;//T0初值TL0=0;TH1=0;//T1初值TL1=0;P0=0;//清零P0口P2=0;//清零P2口}```（2）距离检测：通过AT89C51单片机计算超声波所传播的时间t，由此推算出超声波传播路径中的障碍物距离。在本系统中，采用定时器T0和T1来计时，并在AT89C51单片机中进行时间计算。（3）距离输出：通过AT89C51单片机的P2口控制LCD1602液晶显示屏的输出内容，将系统采集到的距离信息实时显示在LCD1602液晶显示屏上，并通过蜂鸣器发出提示音。三、系统实现本系统电路图如下所示：程序具体实现如下所示：```c#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbittrig=P0^2;//定义触发引脚sbitecho=P0^3;//定义回声引脚sbitbeep=P2^0;//定义蜂鸣器引脚sbitrs=P2^6;//定义数据命令选择位sbitrw=P2^5;//定义读写选择位sbite=P2^4;//定义使能位//延时函数voiddelay(uintz){uintx,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}//读取距离函数uintread_distance(){uintdistance;TH0=0;//清零计时器TL0=0;trig=1;//向Trig引脚写高电平delay(10);//保持10ustrig=0;//向Trig引脚写低电平while(!echo);//等待接收器接收到回波TR0=1;//启动计时器while(echo);//等待回波结束TR0=0;//停止计时器distance=TH0*256+TL0;//计算传播时间tdistance=distance*0.017;//将传播时间转化为距离（mm）delay(50);returndistance;}//写命令函数voidwrite_com(ucharcom){rs=0;//命令选择（写命令）rw=0;//写操作P0=com;//将命令写入P0口e=1;_nop_();//保持1个机器周期e=0;//当前操作结束}//写数据函数voidwrite_data(uchardat){rs=1;//数据选择（写数据）rw=0;//写操作P0=dat;//将数据写入P0口e=1;_nop_();e=0;}//初始化函数voidInit(){TMOD=0x11;//设置定时器T0、T1为模式1TH0=0;//T0初值TL0=0;TH1=0;//T1初值TL1=0;P0=0;//清零P0口P2=0;//清零P2口}//主函数voidmain(){Init();while(1){uintdistance=read_distance();if(distance>1000)distance=1000;//限制最大距离write_com(0x80|0x00);//定位到LCD1602第一行第一列write_data('D');//数据为Dwrite_data('i');//数据为iwrite_data('s');//数据为swrite_data('t');//数据为twrite_data('a');//数据为awrite_data('n');//数据为nwrite_data('c');//数据为cwrite_data('e');//数据为ewrite_data(':');//数据为:write_data(distance/1000+0x30);//写入千位数write_data(distance%1000/100+0x30);//写入百位数write_data(distance%100/10+0x30);//写入十位数write_data(distance%10+0x30);//写入个位数write_data('m');//数据为mbeep=1;//蜂鸣器响delay(100);//保持100msbeep=0;//蜂鸣器停止}}```四、测试结果完成程序编写和电路实现后，我们进行了测试，测试过程中，将测距仪安装在小汽车后杠上，并通过下图所示小车模型进行模拟倒车测试。测试结果表明，在距离最远的测试情况下，倒车测距仪能够正确