微机控制技术课程设计--基于51单片机倒车雷达控制系统

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1、微机控制技术实训 1 1 方案简述 随着中国经济的持续增长和汽车价格的持续下降， 越来越多的家庭拥有了私 家车。在享受汽车给人们带来便利的同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。 据初步调查统计，15的汽车事故是由汽车倒车“后视”不良造成的。早期的倒 车防撞仪可以测试车后一定距离范围的障碍物从而发出警报， 后来发展到根据距 离分段报警。随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高，对汽车倒车雷达 的要求也越来越高。本文设计的基于 51 单片机的倒车雷达，采用温度传感器进 行温度补偿提高了测距精度， 采用显示模块对车距进行实时显示和蜂鸣器实现了 倒车雷达语音报警的功能。由于采用了超声波传感器，有效地

2、提高了系统的可靠 性和稳定性。 系统框图如图 1.1 所示。 该系统由单片机控制电路、 超声波发射与接收电路、 温度补偿电路、LCD 显示电路以及语音报警电路等几部分组成。单片机 AT89C51 是整个系统的核心部件，协调各部分电路的工作。单片机在超声波信号发射的同 时开始计时，超声波信号在空气中传播遇到障碍物后发生反射，反射的回波信号 经过处理后输入到单片机的 INTO 端产生中断，计数器停止计数。通过计数器测 得的脉冲数可得到超声波信号往返所需要的时间，从而达到测距的目的。 开始 初始化 温度转换 读取温度 返回 获取温度 图 1.1 系统原理框图 微机控制技术实训 2 2 系统方案设计及

3、确定 2.1 CPU 选择 方案一：采用 STC89C52 单片机 STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编 程 Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash， 使得 STC89S51 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具 有以下标准功能： 8k 字节 Flash，512 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定 时器，内置 4KB EEPROM，MAX810 复位电路，三个 16 位 定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至

4、 0Hz 静态逻辑操作， 支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被 冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率 35Mhz，6T/12T 可选。内带 4K 字节 EEPROM 存储空间，可直接使用串口下载，价 格比较便宜。 方案二：采用 AT89S51 单片机 AT89S51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存

5、储器， 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令 系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单 元，AT89S51 在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。 综合比较以上两种方案，选择方案二。 2.2 传感器选择 2.2.1 超声波传感器选择 超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能 转变为同频率的其他形式的能的器件。 本次设计采用 HC-SR04 超声波传感器。 该传感器可提供 5cm-400cm 的非接触 式距离感测功能，测量精度可达 3mm，模块包括超声波发射器，接收器

6、和控制电 路。由于内置模数转换器，所以可省略 A/D 转换电路。 微机控制技术实训 3 2.2.2 温度传感器选择 本次设计采用数字温度传感器，将温度直接转化成数字信号经单片机输出。 数字温度传感器的内部都包含温度传感器、A/D 转换器、信号处理器、存储器(或 寄存器)和接口电路,其特点是能直接输出数字化的温度数据及相关的温度控制 量，自动适配各种微控制器(MCU)。采用数字温度传感器以实现温度数字化，既 能以数字形式直接输出被测温度值， 具有测量误差小， 分辨力高， 抗干扰能力强， 能够远程传输数据，带串行总线接口等优点。 本此温度传感器选用的是 DS18B20 芯片。DS18B20 是美国 Dallas 公司最新 推出的一种单总线系统的数字温度传感器。与传统的热敏电阻温度传感器不同， 它能够直接读出被测温度， 并且可根据实际要求通过简单的编程实现 912 位的 数字值读数方式，可以分别在 93.75ms 和 750ms 内将温度值转化 9 位和 12 位的 数字量。因而使用 DS18B20 可使系统结构更简单，可靠性更高。芯片的耗电量很 小，从总线上“偷”一点电存储在片内的电容