新型汽车防撞报警器设计说明书毕业设计产品说明书

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1、湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明书湄洲湾职业技术学院新型汽车防撞报警器设计说明书系别：自动化工程系年级：10级专业：电气自动化技术姓名：叶青学号：1101010215导师姓名：宋进职称：讲师2013年5月27日24湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明书目录1.前言12.系统设计技术参数要求23.系统设计33.1系统设计总体框图33.2各模块原理说明43.2.1AT89C51模块：43.2.2超声波谐振频率调理电路模块：73.2.3超声波回路接收处理模块：83.2.4数码管显示模块：93.3系统总原理图说明103.4系统印刷电路板的制作图1

2、03.5系统的操作说明103.6系统操作注意事项10参考文献11致谢词12附录13附录一：电路总原理图13附录二：印刷电路板原理图14附录三：元件清单15附录四：系统程序1624湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明书1.前言声波在其传播介质中被定义为纵波。当声波受到尺寸大于其波长的目标物体阻挡时就会发生反射，反射波称为回声。假如声波在介质中传播的速度是已知的，而且声波从声源到达目标然后返回声源的时间可以测量得到，那么就可以计算出从声波到目标的距离。这就是本系统的防撞报警原理。这里声波传播的介质为空气，采用不可见的超声波。接收回路中测得的超声波信号共有

3、两个波束，第一个波束位余波信号，即超声波接收头在发射头发射信号（一组40KHz的脉冲）后，马上就接收到了超声波信号，并持续一段时间。另一个波束为有效信号，即经过被测物表面反射的回波信号。超声波测距时，需要测的是开始发射到接收到信号的时间差，需要检测的有效信号为反射物反射的回波信号，故要尽量避免检测到余波信号，这也是超声波检测中存在最小测量盲区的主要原因。软件控制脉冲发射、检测回波信号：程序采用的是脉冲测量法，由单片机引脚产生40KHz的脉冲信号，每次测量发射的脉冲数至少要12个完整的40KHz脉冲。同时发射信号前打开计数器，进行计时；等计时到达一定值后再开启

4、检测回波信号，以避免余波信号的干扰。采用外部中断对回波信号进行检测（回波信号送到单片机的为一序列方波脉冲）。接收到回波信号后，马上读取计数器中的数值，此数据即为需要测量的时间差数据。经过处理后得到这一次测距值。假设室温下声波在空气中的传播速度是340m/s，测量得到的声波从声源到达目标然后返回声源的时间是t秒，则距离d可以由公式(1-1)计算：d=34560(cm/s)*t(s)，因为声波经过的距离是声源与目标之间距离的两倍，声源与目标之间的距离应该是d/2。24湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明书2.系统设计技术参数要求设计一个超声波测距器，可以

5、应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。具体要求如下：(1)测量范围在0.5-1.11m，测量精度±1cm。(2)测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。24湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明书3.系统设计3.1系统设计总体框图单片机显示模块超声波接收器R超声波发生器T电源电路图3-1基于单片机的超声波测距器系统框图24湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明书3.2各模块原理说明3.2.1AT89C51模块本设计采用以AT89S51为核心的最小系统，其电路图如图3-2

6、。图3-2单片机最小系统原理图1.功能特性概括：AT89C51提供以下标准功能：40个引脚、4KBytesFlash片内程序存储器、128Bytes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个数据指针、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、片内振荡器及时钟电路。此外，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM、定时/计数器、串行通信口、外中断系统可继续工作。掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据

7、，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。2.本设计所用到管脚说明：(1)VCC:电源(2)GND:地(3)24湄洲湾职业技术学院2013届毕业设计产品说明书P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。(4)P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输出口使用

8、。作输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，