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基于单片机的汽车防撞报警系统设计电气信息工程学院基于单片机的汽车防撞报警系统设计摘要硬件介绍汽车防撞报警系统设计软件设计调试结论摘要本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的超声波传感器汽车防撞报警系统。本设计中分析研究了超声波测距的原理。本设计通过超声波的测距基本原理与传感器技术相结合的方法，使系统能在汽车行驶以及倒车的过程中自动的检测出汽车与最近障碍物之间的距离（或行进中车与车的距离），然后通过LED显示出来，当当前距离小于设定的最小值距离时，系统能够发出声光报警，提醒司机防止撞车。保证了人身安全。课题研究背景和意义1.汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越来广泛，汽车电子化的程度越来越高。随着交通运输向高密度发展，电子控制技术进一步应用于汽车的乘坐安全性和导航方面。2.汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体（如汽车、行人或其他障碍物）的距离与汽车本身的距离近而相对速度太高。为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车与前方物体之间要保持一定的距离。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。超生波传感器原理超声波传感器采用电气方式中的压电式超声波换能器。它是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶体和一个共振板。当它的两级外加脉冲信号其频率等于压电晶体的固有振荡频率时，压电晶体片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶体片做振动，将机械能转换为电信号，就成为超声波接收器。在超声波电路中，发射端输出一系列脉冲方波，脉冲宽度越大，输出的个数越多，能量越大，所能检测到的距离也越远。超声波测距方法超声波测距是一种有效的非接触式测距方法。超声波测距的方法有很多种：如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。本设计采用往返时间检测法测距。超声波测距原理是超声波发射器发射一定频率的超声波借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲，其所经历的时间即往返时间。根据测试传输时间可以得出距离。假设S为被测物体到测距仪之间的距离，测的的时间为t，超声波传播的速度为v。则有关系式：S=Vt/2.第二章硬件简介本设计中主要采用以AT89S51单片机芯片、时钟电路、复位电路、LED显示、超声波传感器5部分。AT89S51单片机各引脚功能P2.0：接地P4.0：正电源脚，正常工作或对片内EPROM写程序时，接+5V电源。P1.9：时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端，是外接晶体的一个引脚。P1.8：时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端，是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。RST/VPP(PIN1):复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。P0.0~p0.7：输入信号用于控制LED段选。P1.0和p1.5、p1.6、p1.7与单片机编程器连接，是程序下载端口。P3.0：ALE是允许地址锁存输出/编程脉冲输入引脚。当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。PSE：复位。EA：电源输入端。各芯片功能本设计中主要用到了74HS04芯片、CX20106芯片、LED显示。74HS04芯片作用：接收方波脉冲信号进行功率放大以便使发射信号发射足够远CX20106芯片前置放大器限幅放大通带滤波峰值滤波积分比较整形输出1D2R19C1.4C1.2345678R2.0R3.2C1.3输出5V输出CX20106内部由前置电路将接收到的信号，转换成CX20106可以接收的标准数字信号，送到CX20106的1管脚。LED显示P0口和P2口共同控制LED.P0口是控制LED显示的段选P2口是控制LED显示的位选汽车防撞系统总设计测温电路单片机外围电路AT89S51发射电路接收电路显示电路报警电路超声波发射换能器超声波接收换能器障碍物电源电路超声波接收模块超声波接收模块LED显示模块声音报警模块总体电路设计软件设计本设计实现了以下功能：通过按动按键可以改变传感器发射信号及接收信号。通过显示装置实时显示当前距离。主程序流程图上电开始超声波测距L=80cm数码管显示断电结束显示报警是否复位无复位调试结果当测试距离小于50cm时，LED显示---蜂鸣器响当测试距离大于50cm小于80cm时，LED显示当前距离，蜂鸣器响。当测试距离大于80cm时,LED显示当前距离，蜂鸣器不响。当测试距离大于255cm时，LED显示“CCC”，蜂鸣器响。测试结果图谢谢各位老师