超聲波汽車倒車探測器的應用畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 SE： ；發送復位脈沖CLR MOV R2，250 ；延時500181。sDJNZ R2，$SETB P1 .4MOV R2， 10；延時20181。sDJNZ R2，$RETPRESENCE： ；接收存在脈沖JB ，$JNB ，$RETWRITE BYTE： ；寫1字節數到寄存器MOV R3，8 ；寫8位WRITE：RRC AJC WRITE1CLR ；發送數據MOV R2，30 ； 延時60181。sDJNZ R2，$SETB NOPNOPDJNZ R3，WRITERETWRITEI:CLR NOPNOPSETB MOVC R2， 30； 延時60181。sDJNZ R2， $DJNZ R3， WRITERETREAD BYTE: ；讀1字節寄存器數據MOV R3， 8 ；讀8位READ1：CLR NOPNOPSETB NOPMOV C， MOV R2， 30；延時60181。sDJNZ R2， $RRC ADJNZ R3， READIRET程序中調用READ_BYTE函數從DS1820的寄存器中讀取溫度數值，調用WRITE BYTE函數單片機向DS1820寫控制命令，其中SKIP ROM(CCH)命令使單片機同時訪問總線上的所有設備而不需要發出ROM序列碼信息。當總線上只有一個設備時，SKIP ROM命令后才可跟著READSCRATCHPAD(BEH)命令。當溫度轉換命令執行后，數據保存在暫存器的2字節溫度寄存器中，然后調用READ SCRATCHPAD命令使單片機可以讀暫存器的內容。當暫存器的最低兩個字節數據(即溫度數值)被讀取后，調用復位操作結束讀操作。DS1820完成溫度轉換必須經過三個步驟:每一次讀寫之前都要對DS1820進行復位，復位成功后發送一條ROM指令，最后發送RAM指令，這樣才能對DS1820進行預定的操作。復位要求主CPU將數據線下拉500181。s，然后釋放，DS1820收到信號后等待1660181。s左右，后發出60240181。s的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位。通過對系統硬件電路和軟件的合理設計，本系統能在20℃到50℃之間正常工作。 中斷程序設計外部中斷0中斷計時器T0停止讀取溫度值計算聲速讀取時間值及聲速計算距離 中斷測距程序流程圖結束開始在啟動發射電路的同時啟動單片機內部的定時器T0，利定時器的計數功能記錄超聲波發射的時間和收到反射波的時間值，當收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變。在INT0端產生一個中斷請求信號，單片機響應外部中斷請求，執行外部中斷服務子程序，提取時間及溫度值根據溫度補償方法計算距離。溫度補償通常采用方法是每次按照公式：v=+（m/s）計算當前聲速，進行溫度補償。其特點是: 根據當時的溫度得到精確聲速，從而計算得到的距離值也比較精確。溫度補償通過軟件編程由單片機實現，系統采用軟件來實現補償。其部分源程序如下：PUSH PSW PUSH ACC CLR TR0；關閉定時器T0CLR EX0 ；關外部中斷0 MOV R7，TH0 ；讀取時間值 MOV R6，TL0 CLR C MOV A，R6 SUBB A，0BBH；計算時間差 MOV 31H， A ；存儲結果 MOV A，R7 SUBB A，3CH MOV 30H，A M3：提取溫度值，計算聲速M4：提取聲速，計算距離SETB EX0 ；開外部中斷0 MOV TH0，00HMOV TL0，00HPOP ACCPOP PSW RETI 報警及顯示驅動程序判斷距離發光二極管快閃報警器間歇鳴LED顯示距離發光二極管慢閃發光二極管長亮報警器長鳴報警器間歇鳴LED顯示距離LED顯示距離10050cm開始結束小于50cm150100cm 報警及顯示流程圖MC14499每一次可接收20位串行輸入數據，前4位用于控制數碼管的小數點顯示，后16位是4個數碼管的BCD碼輸入數據。在每幀數據傳送之前，必須將EN置0；然后傳送20位數據，數據傳送完后，將EN置1。驅動4個LED數碼管所需的鎖存、譯碼、驅動、掃描等工作均由MC14499自動完成。主單片機對MC14499的串行通訊的標準發送程序如下：START： MOV R0，33HCLR M0V R1，03HLOPI：MOV A，@R0LCALL RSUBINC R0DJNZ R1，L0PlSETB RSUB：M0V R2，08HL0P2：SETB RLC AMOV ，CCLR DJNZ R2，L0P2RETRET顯示程序如下：DISP：CLR ；清CLKCLR ；清ENMOV R2，04；置傳送位數MOV A，00LCALL W14499；調送數顯示MOV A， @R1；讀要顯T的數MOV R2，08；置傳送位數LCALL W14499INC R1MOV A，@R1MOV R2，08；置傳送位數LCALL W14499SETS P1. 2；置EN位RETW14499：SETS P1. 0；清CLKRLC A；準各逐位送數顯TMOV ， C；將數移入DACLR ；清CLKDJNZ R2，W14499RET5 效能分析所側結果在環境溫度為20℃時，通過皮卷尺和倒車測距儀對照測量，測得數據如下表所示：表51效能分析實際距離（cm）測量距離（cm）相對誤差（%）10720304060100140200300從表中分析，可以看出在距離60cm300cm范圍內，測量誤差基本滿足要求，小于3cm誤差較大。產生誤差的原因主要來自溫度，以及超聲波發射器和接收器間小距離間隔，導致信號直接傳遞或多次反射。結 論超聲波測距是一種非接觸測距，在很多應用場合有其它方式不可比擬的優越性。本文在研究超聲波測距原理的基礎上，設計了一套基于AT89C2051單片機的低成本、高精度超聲波汽車倒車探測器，具體完成了以下一些工作：(1) 對超聲波汽車倒車探測器產生背景，發展歷程及應用現狀進行深刻認識根據使用現場環境及實際需求，提出了幾種測量方案，并且詳盡地分析了每種方案的誤差及優劣。(2) 分析了造成超聲波測距誤差的溫度因素，并給出了誤差修正公式，推導出了超聲波在空氣中傳播速度的線性化公式。(3) 硬件中采用溫度采集電路來補償聲速。進一步提高了測量精度。(4) 硬件中采用聲光報警及數碼距離顯示，直觀詳細的把測量結果顯示給駕駛人員。(5) 基于模塊化程序設計思想，開發了軟件程序模塊，并進行了軟硬件仿真調試。通過設置單片機內部計數器的計數頻率，提高了測量的分辨率和精度，且通過有效延時，避開了發射到接收串擾的“敏感時間”。本設計雖然做了很多改進和創新,但是還是存在一些問題。比如很難消除惡劣天氣及復雜路況的影響。解決這樣的問題就需要采用多傳感器融合技術。通過老師的幫助和借鑒經驗人士的思想和電路以及自己的創新順利設計出能夠滿足設計要求的超聲波汽車倒車探測器。實驗證明，本探測器的性能比較穩定，硬件設計中充分考慮回波信號的復雜性和不穩定性，對其進行放大、濾波與檢波處理，并增加了溫度補償裝置修正了聲速因溫度變化帶來的偏差。而且能夠實時顯示距離和聲光報警。軟件設計中采用結構化程序設計方法，結構簡潔。較好的完成此次設計任務。致 謝在我進行畢業設計的學習和論文的撰寫過程中，有許多老師和同學給予我大量的支持和幫助，在此我對他們表示衷心的感謝，在我即將完成學業之際，我要向我的導師閻有運老師致以祟高的敬意和深深的謝意。我能順利的完成課題和論文與老師們的精心指導和辛勤勞動是分不開的。老師以他們踏實肯干、孜孜不倦的工作精神影響著我，使我在學習上不斷提高進步，在我在今后也將受益無窮。在此我還要感謝同宿舍舍友在學習、生活上的幫助。還有網上很多專業的人士，總在我最需要的時候，給我無私、耐心的幫助，解決各種各樣的問題。最后，衷心的感謝家人的關心，理解和支持!參考文獻[1] （模擬部分）.北京：高等教育出版社，1999[2] （數字部分）. 北京：高等教育出版，2004[3] . 北京：中國礦業大學出版社，2003[4] . 北京：北京航空航天大學出版社，2000[5] . 北京：機械工業出版社，2003[6] . 北京：機械工業出版社,2002[7] 孟立凡 ,. 北京：國防工業出版社,2005[8] . 北京：電子工業出版社,2002[9] . 北京：科學出版社,2004[10] 宋文緒,. 北京：高等教育出版社,2004[11] . 北京：中國科技大學出版社，1993[12] . 南京：南京大學出版社，1998[13] . 沈陽：遼寧科學技術出版社，2002[14] . 電子世界2005年5期[15] 蘇偉、鞏壁建，[16] . 儀表技術 2006年4期[17] ,2003[18] [J].交通管理,2004[19] ,2005[20] K 控制在汽車自動剎車系統中的應用. [21] ,2002附錄