北京大學(xué)本科畢業(yè)論文論文題目汽車倒車防撞報(bào)警器的設(shè)計(jì)與研究專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師廣州大學(xué)華軟軟件學(xué)院電子系2014年1月摘要倒車后視不良一直都是困惑駕馭員，特別是菜鳥(niǎo)的難題。倒車?yán)走_(dá)能以聲響或許更為直觀的方式奉告駕馭員周圍障礙物的狀況，協(xié)助駕馭員清掃視界死角和消除視野模糊的缺點(diǎn)，進(jìn)步駕馭的平安性。這篇文章具體介紹了一種根據(jù)AT89C51單片機(jī)的超聲波脈沖測(cè)距的倒車防撞報(bào)警器的規(guī)劃。該規(guī)劃以超聲波在空氣中傳播速度為斷定條件,使用超聲波的反射，測(cè)出間隔。論文概述了超聲測(cè)距的根本原理及超聲傳感器的特性，并在超聲測(cè)距原理的根底上,提出了體系的整體構(gòu)成，以蜂鳴器報(bào)警作為正告提示，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。關(guān)鍵詞超聲波；防撞；傳感器；報(bào)警器；控制系統(tǒng)ABSTRACTTheback-draftbacksightisnotgoodalwayspuzzlesthepilot,speciallynovice'sdifficultproblem.Theback-draftradarcanoramoredirect-viewingforminformsaroundthepilotbythesoundtheobstaclesituation,helpsthepilottocleanthefieldofvisiondeadangleandtheeliminationlineofsightfuzzyflaw,enhancesdrivingthesecurity.ThisarticleintroducedonekindindetailbasedonAT89C51monolithicintegratedcircuitultrasonicwavepulserangefinderback-draftproximitywarnerdesign.Thisdesigntaketheultrasonicwaveintheairthepropagationvelocityasthedeterminationcondition,theuseultrasonicwavereflection,thesurveydistance.Thepaperhasoutlinedthesupersonicrangefinderbasicprincipleandthesupersonicsensorcharacteristic,andinthesupersonicrangefinderprinciplefoundation,proposedthesystemoverallconstitution,reportstothepolicebythebuzzertookthewarningreminder,hasthestrongusability.KEYWORDSUltrasonic;anti-collision;sensor;alarm;controlsystem目錄TOC\o"1-2"\h\u1、前言51.1國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的概況以及存在的問(wèn)題51.2倒車?yán)走_(dá)的開(kāi)展61.3本設(shè)計(jì)的目的81.4研究意義82、系統(tǒng)方案選擇92.1測(cè)量方案的比照92.2超聲波測(cè)距的工作原理92.3超聲波測(cè)距的工作方式103、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)113.1超聲波發(fā)送模塊規(guī)劃113.2超聲波接收模塊規(guī)劃133.3語(yǔ)音電路規(guī)劃143.4LED顯示電路設(shè)計(jì)144、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)165、系統(tǒng)誤差分析及改進(jìn)195.1發(fā)射器探頭對(duì)接收器探頭的影響195.2回波檢測(cè)對(duì)時(shí)間測(cè)量的影響195.3超聲傳感器所加脈沖電壓對(duì)測(cè)量范圍和精度的影響205.4針對(duì)誤差產(chǎn)生原因的系統(tǒng)改進(jìn)方案20結(jié)論22參考文獻(xiàn)23附錄24致謝361、前言1.1國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的概況以及存在的問(wèn)題隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展交通運(yùn)輸業(yè)日益興旺，汽車的數(shù)量在大副攀升。交通擁擠狀況也日趨嚴(yán)重，撞車事件屢屢發(fā)生，造成了不可防止的人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，針對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)一種響應(yīng)快，可靠性高且較為經(jīng)濟(jì)的汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)勢(shì)在必行，超聲波測(cè)距法是最常見(jiàn)的一種距離測(cè)距方法，應(yīng)用于汽車停車的前后左右防撞的近距離，低速狀況，以及在汽車倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)中，超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)母疚锢硖匦浴凵?，反射，干預(yù)，衍射，散射。超聲波測(cè)距即是利用其反射特性，當(dāng)車輛后退時(shí)，超聲波距離傳感器利用超聲波檢測(cè)車輛前方的障礙物位置，并利用指示燈及蜂鳴器把車輛到障礙物的距離及位置通知駕駛?cè)藛T，起到平安的作用。

汽車倒車防撞測(cè)距報(bào)警器一般有四種：1嘀嘀聲加閃光，2音樂(lè)聲加閃光，3語(yǔ)音聲加閃光，4倒車到危險(xiǎn)距離時(shí)發(fā)出警報(bào)聲的超聲波倒車報(bào)警器，由于很多研究都采用的是特殊難購(gòu)的專用元件，使其難以推廣，本設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的通用元件，本錢較低廉，本設(shè)計(jì)使其在整個(gè)倒車過(guò)程中自動(dòng)測(cè)量車尾到最近障礙物的距離，在倒車到極限距離時(shí)會(huì)發(fā)出急促的警告聲，提醒駕駛員注意剎車，如果和制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)系在一起也可以形成自動(dòng)剎車。(1)預(yù)警時(shí)間缺乏最大有效探測(cè)距離的問(wèn)題，大多數(shù)倒車?yán)走_(dá)的最大有效探測(cè)距離：墻面小于2.5m,行人0.6-1.2m。實(shí)驗(yàn)知道一些駕駛員的習(xí)慣初始倒車速度3-12km/月，即0.83-3.3m/s,。現(xiàn)以平均1.5m/s計(jì)算，倒車?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)僅有1.67s，對(duì)行人只有0.4-0.8s。如此以來(lái)，等報(bào)警器報(bào)警后汽車再減速就很緊張，明顯感到預(yù)警時(shí)間缺乏。(2)反映速度遲鈍多數(shù)成品倒車?yán)走_(dá)的顯示速度因?yàn)榭紤]到抗干擾等因素，顯示更新的速度約0.2-0.4s，即在0.2-0.4s顯示一次距離，根據(jù)以上的推斷，從倒車?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到發(fā)出警報(bào)如果需要3s秒，這時(shí)車已經(jīng)行使了0.45s，這顯然感到反響遲鈍。(3)探測(cè)盲區(qū)問(wèn)題多數(shù)倒車?yán)走_(dá)的超聲波傳感器為2-3個(gè)，單個(gè)傳感器的水平探測(cè)角度約60-70°，這樣勢(shì)必造成2-3個(gè)盲區(qū)，如圖1-1，而增加傳感器的個(gè)數(shù)不但增加本錢，而且提高報(bào)警器的故障率。另外，由于等同與水平探測(cè)角度的垂直探測(cè)角度顯得過(guò)大，往往對(duì)粗糙地面發(fā)生誤報(bào)，如果改為探測(cè)角度為30°的傳感器不會(huì)誤報(bào)，但是不能有效的探測(cè)約30cm高的路堤，造成倒車時(shí)碰到后保險(xiǎn)杠的問(wèn)題。圖1-1傳感器盲區(qū)圖解1.2倒車?yán)走_(dá)的開(kāi)展隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的高速開(kāi)展，尤其是近兩三年我國(guó)開(kāi)始進(jìn)入私家車時(shí)代，汽車電子產(chǎn)業(yè)成了新的增長(zhǎng)點(diǎn)，汽車電子產(chǎn)品的高利潤(rùn)和市場(chǎng)廣闊性倍受商家關(guān)注，音響和防盜器就是明證，近兩年來(lái)，倒車防撞報(bào)警器成了商家的電子新愛(ài)，眾多生產(chǎn)防盜器的廠家紛紛涉足倒車防撞報(bào)警器，可以這么說(shuō)，幾乎生產(chǎn)防盜器的廠家都在生產(chǎn)倒車防撞報(bào)警器。市場(chǎng)上經(jīng)銷的倒車防撞報(bào)警器品牌多達(dá)幾十種，在全國(guó)零售市場(chǎng)上銷售的主要有固地、鐵將軍、伊萊、豪迪、奇貞、銘品、全安、佐敦、永泰和、俊邦視寶等品牌，根本上國(guó)產(chǎn)品牌占90%，而進(jìn)口產(chǎn)品在終端市場(chǎng)上零售的較少。處在我國(guó)汽車用品大行業(yè)環(huán)境的繁榮背景下倒車防撞報(bào)警器已漸漸形成一個(gè)較大的行業(yè)，而且已呈現(xiàn)出一派劇烈競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)。 經(jīng)過(guò)幾年的開(kāi)展,倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)了數(shù)代的技術(shù)改進(jìn),不管從結(jié)構(gòu)外觀上,還是從性能價(jià)格上,這幾代產(chǎn)品都各有特點(diǎn),目前使用較多的是數(shù)碼顯示、熒屏顯示和魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)這3種。第1代倒車?yán)走_(dá)?！暗管囌?qǐng)注意”!想必不少人還記得這種聲音,它只能算作最早的有關(guān)于倒車的一個(gè)產(chǎn)品,不能稱為雷達(dá),現(xiàn)在只有小局部商用車還在使用。只要駕駛員掛上倒檔,它就會(huì)響起,提醒周圍的人注意。從某種意義上說(shuō),它對(duì)駕駛員并沒(méi)有直接的幫助,根本屬于淘汰產(chǎn)品。最初的倒車?yán)走_(dá)是蜂鳴器,它標(biāo)志著倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的真正開(kāi)始。倒車時(shí),如果距車1.5～1.8m處有障礙物,蜂鳴器就會(huì)開(kāi)始工作,蜂鳴聲越急,表示車距障礙物越近。該裝置既沒(méi)有語(yǔ)音提示,也沒(méi)有距離顯示,雖然駕駛員知道車后有障礙物,但不能確定障礙物距離車究竟有多遠(yuǎn)。第2代倒車?yán)走_(dá)。第2代產(chǎn)品采用數(shù)碼波段顯示,可以顯示車后障礙物離車體的距離。如果車后是物,在1.8m開(kāi)始顯示;如果是人,在0.9m左右的距離開(kāi)始顯示。這一代產(chǎn)品有2種顯示方式,數(shù)碼顯示產(chǎn)品直接顯示距離數(shù)字,而波段顯示產(chǎn)品由3種顏色來(lái)區(qū)別:綠色代表平安距離,表示障礙物離車體距離有0.8m以上;黃色代表警告距離,表示離障礙物的距離只有0.6～0.8m;紅色代表危險(xiǎn)距離,表示離障礙物只有不到0.6m的距離,必須停止倒車。第2代產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起,比擬實(shí)用,但安裝在車內(nèi)不太美觀。第3代倒車?yán)走_(dá)。第3代產(chǎn)品是液晶熒屏顯示,這一代產(chǎn)品較以前有一個(gè)質(zhì)的飛躍,特別是熒屏顯示開(kāi)始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。不用掛倒檔,只要發(fā)動(dòng)汽車,顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離。其外表美觀,可以直接粘貼在儀表盤上,安裝很方便,給人以舒適的感覺(jué),顯示的距離也更準(zhǔn)確些。不過(guò)液晶顯示器外觀雖精巧,但靈敏度較高,抗干擾能力不強(qiáng),所以誤報(bào)也較多。第4代倒車?yán)走_(dá)。第4代產(chǎn)品是魔幻鏡倒車?yán)走_(dá),它結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn),采用了最新仿生超聲雷達(dá)技術(shù),配以高速微機(jī)控制,可全天候準(zhǔn)確地測(cè)知2m以內(nèi)的障礙物,并以不同等級(jí)的聲音和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、免提、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起,并設(shè)計(jì)了語(yǔ)音功能,其外形就是一塊倒車鏡,所以可以不占用車內(nèi)空間,直接安裝在車內(nèi)后視鏡的位置?？梢园凑諅€(gè)人需求和車內(nèi)裝飾選配,不過(guò)價(jià)格稍高。第5代倒車?yán)走_(dá)。第5代產(chǎn)品是整合影音系統(tǒng),它是專為高檔轎車生產(chǎn)的,在上一代產(chǎn)品的根底上新增了很多功能,它整合了高檔轎車的影音系統(tǒng),可以在顯示器上觀看DVD影像。當(dāng)然其價(jià)格也相當(dāng)?shù)牟环啤?.3本設(shè)計(jì)的目的本設(shè)計(jì)可望成為駕駛員特別是貨車以及公共汽車駕駛員的好幫手，可有效的減少和防止那些視野不良的大型汽車的如冷藏車、集裝箱車、垃圾車、食品車、載貨車、公共汽車等倒車交通事故，另外還特別適用于夜間輔助倒車、倒車入庫(kù)以及進(jìn)入停車場(chǎng)停車到位，甚至還能防止盜賊扒車，本設(shè)計(jì)本錢低廉，性能優(yōu)良，市場(chǎng)前景極為廣闊，對(duì)提高我國(guó)汽車工業(yè)實(shí)際水平，具有較大的時(shí)間意義。1.4研究意義超聲波測(cè)距法是最常見(jiàn)的一種距離測(cè)距方法，應(yīng)用于汽車停車的前后左右防撞的近距離，低速狀況，以及在汽車倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)中，超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)母疚锢硖匦浴凵洌瓷?，干預(yù)，衍射，散射。超聲波測(cè)距即是利用其反射特性，當(dāng)車輛后退時(shí)，超聲波距離傳感器利用超聲波檢測(cè)車輛前方的障礙物位置，并利用指示燈及蜂鳴器把車輛到障礙物的距離及位置通知駕駛?cè)藛T，起到平安的作用。2、系統(tǒng)方案選擇汽車的倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)是以測(cè)距為根底的。在各種環(huán)境條件下,準(zhǔn)確測(cè)量汽車與障礙物的距離是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。目前用于汽車工業(yè)的測(cè)距方法主要有超聲波法、激光法和微波雷達(dá)法。2.1測(cè)量方案的比照激光測(cè)量主要有脈沖和掃描兩種工作方式,激光測(cè)量系統(tǒng)具有反響快、有效測(cè)量距離大、分辨率高、誤差小等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在汽車防撞領(lǐng)域越來(lái)越受到重視。由于激光鏡頭易受灰塵、雨雪、風(fēng)沙的污蝕而影響其工作性能,所以激光法不適宜在惡劣氣候條件下工作。微波雷達(dá)因?yàn)槠涔ぷ黝l率高、波長(zhǎng)短,可有效地縮小波束角度、減小天線尺寸,尤其適合在惡劣氣候條件下工作。但是微波雷達(dá)測(cè)距時(shí)易受到雷達(dá)之間以及與其他通信系統(tǒng)之間的電磁干擾,抗干擾能力弱。超聲波法與其他兩種方式相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn),超聲波測(cè)速測(cè)距的根本原理是利用其反射特性。超聲波發(fā)生器發(fā)射40kHz超聲波遇到障礙物后產(chǎn)生反射波,超聲波接收器接收到反射波信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),測(cè)量發(fā)射波與回波之間的時(shí)間間隔ΔT,并根據(jù)公式R=(ΔT·v)/2計(jì)算距離(v為超聲波傳播速度)。超聲波的特點(diǎn)是對(duì)雨、霧、雪的穿透能力強(qiáng),可以在惡劣氣候條件下工作,系統(tǒng)制作簡(jiǎn)便,本錢低。2.2超聲波測(cè)距的工作原理人能聽(tīng)到的聲音頻率為:20Hz~20kHz,即為可聽(tīng)聲波,超出此頻率范圍的聲音,即20Hz以下的聲音稱為低頻聲波,20kHz以上的聲音稱為超聲波。超聲波是一種只有少數(shù)生物(如蝙蝠、海豚)才能感覺(jué)的機(jī)械波,其頻率在20kHz以上,波長(zhǎng)短,繞射小、能定向傳播。超聲波為直線傳播方式,頻率越高,繞射能力越弱,但反射能力越強(qiáng)。為此,利用超聲波的這種性能就可制成超聲波傳感器。超聲波測(cè)距的原理就是利用超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來(lái),超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為v(隨溫度的變化而變化)，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t,就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s),即:s=v*t/2。2.3超聲波測(cè)距的工作方式利用超聲波測(cè)距的工作,就可以根據(jù)測(cè)量發(fā)射波與反射波之間的時(shí)間間隔,從而到達(dá)測(cè)量距離的作用。其主要有三種測(cè)距方法:(1)相位檢測(cè)法,相位檢測(cè)法雖然精度高,但檢測(cè)范圍有限;(2)聲波幅值檢測(cè)法,聲波幅值檢測(cè)法易受反射波的影響;(3)渡越時(shí)間檢測(cè)法,渡越時(shí)間檢測(cè)法的工作方式簡(jiǎn)單,直觀,在硬件控制和軟件設(shè)計(jì)上都非常容易實(shí)現(xiàn)。其原理為:檢測(cè)從發(fā)射傳感器發(fā)射超聲波,經(jīng)氣體介質(zhì)傳播到接收傳感器的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間就是渡越時(shí)間。本設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距就是使用了渡越時(shí)間檢測(cè)法。在移動(dòng)車輛中應(yīng)用的超聲波傳感器,是利用超聲波在空氣中的定向傳播和固體反射特性(縱波),通過(guò)接收自身發(fā)射的超聲波反射信號(hào),根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收的時(shí)間差和傳播速度,計(jì)算傳播距離,從而得到障礙物到車輛的距離。3、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)倒車防撞報(bào)警器只需要在汽車倒車時(shí)工作,為駕駛員提供汽車前方的信息。由于倒車時(shí)汽車的行駛速度較慢,和聲速相比可以認(rèn)為汽車是靜止的,因此在系統(tǒng)中可以忽略多普勒效應(yīng)的影響。在許多測(cè)距方法中,脈沖測(cè)距法只需要測(cè)量超聲波在測(cè)量點(diǎn)與目標(biāo)間的往返時(shí)間,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,因此本系統(tǒng)采用了這種方法。如圖3-1所示,駕駛員將手柄轉(zhuǎn)到倒車檔后,系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),超聲波發(fā)送模塊向后發(fā)射40kHz的超聲波信號(hào),經(jīng)障礙物反射,由超聲波接收模塊收集,進(jìn)行放大和比擬,單片機(jī)AT89C52將此信號(hào)送入顯示模塊,同時(shí)觸發(fā)語(yǔ)音電路,發(fā)出同步語(yǔ)音提示,當(dāng)與障礙物距離小于2m、1.5m、1m、0.5m時(shí),發(fā)出不同的報(bào)警聲,提醒駕駛員停車。圖3-1系統(tǒng)工作原理框圖3.1超聲波發(fā)送模塊規(guī)劃超聲波發(fā)送器包括超聲波產(chǎn)生電路和超聲波發(fā)射控制電路兩個(gè)局部,采取收發(fā)別離方式有兩個(gè)好處:一是收發(fā)信號(hào)不會(huì)混疊,接收探頭所接收到的純?yōu)榉瓷湫盘?hào);二是將接收探頭放置在適宜位置,可以防止超聲波在物體外表反射時(shí)造成的各種損失和干擾,提高系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素,選擇了西安立宇電子科技的超聲波測(cè)距傳感器TCT40-16T/R(T表示發(fā)射傳感器,R表示接收傳感器),最大探測(cè)距離為6m,發(fā)射擴(kuò)散角為60度。超聲波探頭〔又稱“超聲波換能器”〕可采用軟件發(fā)生法和硬件發(fā)生法產(chǎn)生超聲波。前者利用軟件產(chǎn)生40kHz的超聲波信號(hào),通過(guò)輸出引腳輸入至驅(qū)動(dòng)器,經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后推動(dòng)探頭產(chǎn)生超聲波。這種方法的特點(diǎn)是充分利用軟件,靈活性好,但需要設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流在100mA以上的驅(qū)動(dòng)電路。第二種方法是利用超聲波專用發(fā)生電路或通用發(fā)生電路產(chǎn)生超聲波信號(hào),并直接驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲波。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)須驅(qū)動(dòng)電路,但缺乏靈活性。本設(shè)計(jì)采用第一種方法產(chǎn)生超聲波,電路設(shè)計(jì)如圖3-2所示。圖3-2超聲波發(fā)送模塊電路40kHz的超聲波是利用NE555時(shí)基電路振蕩產(chǎn)生的。其振蕩頻率計(jì)算式為f=1.43/((R9+2·R10)·C5)。將R10設(shè)計(jì)為可調(diào)電阻的目的是為了調(diào)節(jié)信號(hào)頻率,使之與換能器的40kHz固有頻率一致。為保證NE555時(shí)基具有足夠的驅(qū)動(dòng)能力,宜采用+12V電源。CNT為超聲波發(fā)射控制信號(hào),由單片機(jī)進(jìn)行控制。3.2超聲波接收模塊規(guī)劃超聲波接收器包括超聲波接收探頭、信號(hào)放大電路及波形變換電路三局部。超聲波探頭必須采用與發(fā)射探頭對(duì)應(yīng)的型號(hào),關(guān)鍵是頻率要一致,本設(shè)計(jì)采用TCT40-16R,否那么將因無(wú)法產(chǎn)生共振而影響接收效果,甚至無(wú)法接收。由于經(jīng)探頭變換后的正弦波電信號(hào)非常弱,因此必須經(jīng)放大電路放大。正弦波信號(hào)不能直接被單片機(jī)接收,必須進(jìn)行波形變換。按照上面所討論的原理,單片機(jī)需要的只是第一個(gè)回波的時(shí)刻。接收電路的設(shè)計(jì)可采用專用接收電路,也可采用通用電路來(lái)實(shí)現(xiàn),如圖3-3所示。圖3-3超聲波接收模塊電路超聲波在空氣中傳播時(shí),其能量的衰減與距離成正比,即距離越近信號(hào)越強(qiáng),距離越遠(yuǎn)信號(hào)越弱,通常在1mV～1V之間。當(dāng)然,不同接收探頭的輸出信號(hào)強(qiáng)度存在差異。由于輸入信號(hào)的范圍較大,對(duì)放大電路的增益提出了兩個(gè)要求：一是放大增益要大,以適應(yīng)小信號(hào)時(shí)的需要;二是放大增益要能變化,以適應(yīng)信號(hào)變化范圍大的需要。另外,由于輸入信號(hào)為正弦波,因此必須將放大電路設(shè)計(jì)成交流放大電路。為減少負(fù)電源的使用,放大電路采用單電源供電,信號(hào)放大和變換采用了一片LM324通用運(yùn)算放大器,前三級(jí)為放大器設(shè)計(jì),后一級(jí)為比擬器設(shè)計(jì)。LM324既可以雙電源工作,也可以單電源工作,因此能滿足使用要求。為滿足交流信號(hào)的需要,每一級(jí)的放大器均采用阻容電路進(jìn)行電平偏移,即圖3-3中的C7、C21、C22和C24,容量均為10μF,實(shí)現(xiàn)單電源條件下交流信號(hào)的放大。對(duì)于交流信號(hào)而言,電容為短路,因此前三級(jí)放大電路的增益均為10。距離較近時(shí),兩級(jí)放大的增益已能夠輸出足夠強(qiáng)度的信號(hào)了,第三級(jí)有可能出現(xiàn)信號(hào)飽和,但距離較遠(yuǎn)時(shí),必須采用三級(jí)放大。合理調(diào)節(jié)電位器R27,選擇比擬基準(zhǔn)電壓,可使測(cè)量更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。3.3語(yǔ)音電路規(guī)劃圖3-4語(yǔ)音電路語(yǔ)音報(bào)警是指當(dāng)?shù)管嚴(yán)走_(dá)探測(cè)到的距離小于所設(shè)定的平安值時(shí),發(fā)出聲音提醒駕駛員,語(yǔ)音電路設(shè)計(jì)如圖3-4所示。M3720是單聲一閃燈報(bào)警音效集成電路,芯片內(nèi)存儲(chǔ)一種報(bào)警音效,可直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲或經(jīng)外接功放三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器放音,同時(shí)還能驅(qū)動(dòng)一只LED閃爍。該芯片各引腳功能為：5腳VDD;1腳VSS分別為電源輸入端與負(fù)端,VDD電壓3～3.5V;8腳X和1腳Y分別為芯片外接振蕩電阻器;6腳TG為觸發(fā)控制端,低電平觸發(fā)有效;3腳BZ和2腳BB分別為報(bào)警音效輸出端,可直接外接壓電陶瓷蜂鳴器,如果驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器那么由3腳BZ端引出;4腳L為閃燈輸出端,可直接驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光。3.4LED顯示電路設(shè)計(jì)顯示器是一個(gè)典型的輸出設(shè)備，而且其應(yīng)用是極為廣泛的，幾乎所有的電子產(chǎn)品都要使用顯示器，其差異僅在于顯示器的結(jié)構(gòu)類型不同而已。最簡(jiǎn)單的顯示器可以使LED發(fā)光二極管，給出一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量信息，而復(fù)雜的較完整的顯示器應(yīng)該是CRT監(jiān)視器或者屏幕較大的LCD液晶屏。綜合本課題的實(shí)際要求以及考慮單片機(jī)的接口資源，采用串行方式顯示的LED驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備。因?yàn)樾枰@示的距離在10m以內(nèi)，并且需要精確到mm,故采用4個(gè)LED數(shù)碼管顯示距離數(shù)值。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，LED數(shù)碼管的顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)，就是給要點(diǎn)亮的LED通以恒定的電流，即每一位LED顯示器各引腳都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口，單片機(jī)只需要把要顯示數(shù)字的段碼發(fā)送到接口電路并保持不變即可。如果要顯示新的數(shù)據(jù)，再發(fā)送新的字形段碼。因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU開(kāi)銷小，但這種驅(qū)動(dòng)方法需要存放器、譯碼器等硬件設(shè)備。當(dāng)需要顯示的位數(shù)增加時(shí)，所需的器件和連線也相應(yīng)增加，本錢也增加。而動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)就是給欲點(diǎn)亮的LED通以脈沖電流，即采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮，這時(shí)LED的亮度就是通斷的平均亮度?？紤]各種因素，本設(shè)計(jì)選用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示。LED數(shù)碼管采用共陰極接法，數(shù)字的段碼由譯碼器CD4511控制，數(shù)字的位碼由74LS138控制。具體電路圖如圖3-5所示。圖3-5LED數(shù)碼管顯示電路4、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)汽車倒車防撞系統(tǒng)根據(jù)超聲測(cè)距原理用AT89C51單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。AT89C51單片機(jī)及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)具有語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、可移植性好、表達(dá)能力強(qiáng)、可進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、可以直接控制計(jì)算機(jī)硬件、生成代碼質(zhì)量高、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。整個(gè)軟件采用模塊化設(shè)計(jì),由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。根據(jù)系統(tǒng)的要求,系統(tǒng)軟件應(yīng)具有以下功能:(1)控制超聲波發(fā)射、接收傳感器的工作狀態(tài)。傳感器探測(cè)距離時(shí)發(fā)射傳感器還要依次輪流工作,這些功能需靠軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2)根據(jù)當(dāng)前的溫度得到超聲波的速度然后計(jì)算出倒車避撞的平安距離和報(bào)警距離。平安距離就是設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)的2米,根據(jù)超聲波測(cè)距儀測(cè)定距離與設(shè)定的值比擬。如果測(cè)量的距離小于2米大于或等于1.5米時(shí)，發(fā)出Bi，Bi，Bi的聲音;小于1.5大于或等于1.0米時(shí)，發(fā)出BiBiBi，BiBiBi，BiBiBi的聲音;小于1.0米大于0.5米時(shí)發(fā)出連續(xù)的Bi的聲音;小于等于0.5米時(shí)，發(fā)出語(yǔ)音“危險(xiǎn)”提示。(3)測(cè)出超聲波信號(hào)的往返時(shí)間,來(lái)計(jì)算出最近的障礙物與車的距離。超聲波從發(fā)射出去碰到障礙物返回接收傳感器的時(shí)間,需要通過(guò)軟件定時(shí)器來(lái)記錄。根據(jù)這個(gè)時(shí)間才能計(jì)算出障礙物的距離。軟件設(shè)計(jì)的主要思路是將預(yù)置、發(fā)射、接收、顯示、聲音報(bào)警等功能編成獨(dú)立的模塊,在主程序中采用鍵控循環(huán)的方式,當(dāng)按下控制鍵后,在一定周期內(nèi),依次執(zhí)行各個(gè)模塊,調(diào)用預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、查詢接收子程序、定時(shí)子程序,并把測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行分析處理,根據(jù)處理結(jié)果斷定顯示程序的內(nèi)容以及是否調(diào)用聲音報(bào)警程序。當(dāng)測(cè)得距離小于預(yù)置距離時(shí),聲音報(bào)警程序被調(diào)用。主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化,設(shè)置定時(shí)器T0工作模式為16位定時(shí)計(jì)數(shù)器模式。置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P2清0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖,為了防止超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā),需要延時(shí)約0.1ms(這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因)后,才翻開(kāi)外中斷0接收返回的超聲波信號(hào)。由于采用的是12MHz的晶振,計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是1s,當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后,將計(jì)數(shù)器TO中的數(shù)(即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間)按式(3)計(jì)算,即可得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離,假設(shè)當(dāng)前溫度是20℃,那么聲速為344m/S,那么有:d=(cxt)/2=172To/10000cm(3)其中,To為計(jì)數(shù)器T0的計(jì)算值。測(cè)出距離后結(jié)果將以十進(jìn)制BCD碼方式送往LED顯示約0.5s,然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量過(guò)程。圖4-1主程序流程圖圖4-2定時(shí)中斷效勞子程序圖4-3外部中斷效勞子程序5、系統(tǒng)誤差分析及改進(jìn)超聲波測(cè)距儀的制作和調(diào)試都比擬簡(jiǎn)單,安裝時(shí)探頭時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距4～8cm,其余元件無(wú)特殊要求。假設(shè)能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來(lái),那么可提高抗干擾能力。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同,可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容C的大小,以獲得適宜的接收靈敏度和抗干擾能力。系統(tǒng)調(diào)試完后對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行屢次實(shí)驗(yàn)分析,不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其到達(dá)實(shí)際使用的測(cè)量要求。5.1發(fā)射器探頭對(duì)接收器探頭的影響超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔是由控制器內(nèi)部的定時(shí)器來(lái)完成的。由于發(fā)射器探頭與接收器探頭的距離不大,有局部波未經(jīng)被測(cè)物就直接繞射到接收器上,造成發(fā)送局部與接受局部的直接串?dāng)_問(wèn)題。這一干擾問(wèn)題可通過(guò)軟件編程,使控制器不讀取接收器在從發(fā)射開(kāi)始到"虛假反射波"結(jié)束的時(shí)間段里的信號(hào)。這樣,就有效的防止了干擾,但另一方面也形成了20cm的“盲區(qū)”。此“盲區(qū)”很小,對(duì)本系統(tǒng)沒(méi)有影響。5.2回波檢測(cè)對(duì)時(shí)間測(cè)量的影響超聲波從超聲傳感器發(fā)出，在空氣中傳播，遇到被測(cè)物反射后，再傳回超聲傳感器。整個(gè)過(guò)程，超聲波會(huì)有很大的衰減。其衰減遵循指數(shù)規(guī)律。設(shè)在距離超聲接收器x處有被測(cè)物，那么空氣中傳播的超聲波波動(dòng)方程描述為：A=A(x)cos(ax+kt)〔公式5-1〕其中A為超聲傳感器接收的振幅；A0為超聲傳感器初始振幅；α為衰減系數(shù)；x為超聲波傳播距離；w角頻率；k為波數(shù)。衰減系數(shù)α=b·f。其中b為空氣介質(zhì)常數(shù)，f為超聲波頻率。由此可見(jiàn)，超聲波頻率越高，其衰減越快。同時(shí)超聲波頻率的過(guò)高會(huì)產(chǎn)生較多的副瓣，引起近場(chǎng)區(qū)的干預(yù)。但是，超聲波頻率越高，指向性越強(qiáng)，這一點(diǎn)有利于距離測(cè)量。由于超聲回波隨距離的增加而變得十分微弱，所以在設(shè)計(jì)超聲接收電路時(shí)，要設(shè)計(jì)較大放大倍數(shù)(萬(wàn)倍級(jí))和較好濾波特性的放大電路，使回波易于檢測(cè)。5.3超聲傳感器所加脈沖電壓對(duì)測(cè)量范圍和精度的影響制作超聲傳感器的材料分為磁致伸縮材料和壓電材料兩種。超聲測(cè)距常用壓電材料傳感器，例如TCT40壓電超聲傳感器。超聲傳感器外加脈沖電壓的幅值會(huì)影響壓電轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)壓電材料不受外力時(shí)，其應(yīng)變S與外加電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系為：S=d·E〔公式5-2〕其中d為應(yīng)變電場(chǎng)常數(shù)。超聲傳感器外加的脈沖電壓影響壓電材料的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而影響其應(yīng)變量和超聲轉(zhuǎn)換的效率，進(jìn)而影響超聲波幅值。這些會(huì)直接影響超聲波的回波幅值。所以，為提高壓電轉(zhuǎn)換效率，提高超聲測(cè)距精度和范圍，應(yīng)盡量提高超聲傳感器外加脈沖電壓的幅值。5.4針對(duì)誤差產(chǎn)生原因的系統(tǒng)改進(jìn)方案在實(shí)際應(yīng)用中，為了方便處理，超聲波常調(diào)制成具有一定間隔的調(diào)制脈沖波信號(hào)。測(cè)距系統(tǒng)一般由超聲波發(fā)送、接收、時(shí)間計(jì)測(cè)、微機(jī)控制和溫度測(cè)量五個(gè)局部組成。如何提高測(cè)量精度是超聲測(cè)距的關(guān)鍵技術(shù)。其提高測(cè)距精度的措施下：(1)合理選擇超聲波工作頻率、脈寬及脈沖發(fā)射周期；據(jù)經(jīng)驗(yàn)，超聲測(cè)距的工作頻率選擇f=40kHz較為適宜：發(fā)射脈寬一般應(yīng)大于填充波周期的10倍以上即：T>0.25s，考慮換能器通頻帶及抑制噪聲的能力，選擇發(fā)射脈寬1ms；脈沖發(fā)射周期的選擇主要考慮微機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度，速度趕快，脈沖發(fā)射周期可選短些。(2)在超聲波接收回路中串入增益調(diào)節(jié)(AGC)及自動(dòng)增益負(fù)反響控制環(huán)節(jié)；因超聲接收波的幅值隨傳播距離的增大呈指數(shù)規(guī)律衰減，所以采用(AGC)電路使放大倍數(shù)隨測(cè)距距離的增大呈指數(shù)規(guī)律增加的電路，使接收器波形的幅值不隨測(cè)量距離的變化而大幅度的變化，采用電流負(fù)反響環(huán)節(jié)能使接收波形更加穩(wěn)定。(3)提高計(jì)時(shí)精度，減少時(shí)間量化誤差；如采用芯片計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率越高，那么時(shí)間量化誤差造成的測(cè)距誤差就越小。例如：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)置計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率只有晶振頻率的十二分之一，當(dāng)晶振頻率為6MHz時(shí)，計(jì)數(shù)頻率為0.5MHz此時(shí)在空氣中的測(cè)距時(shí)間量化誤差為0.68mm；當(dāng)晶振頻率為12MHz時(shí)，計(jì)數(shù)頻率為1MHz，此時(shí)測(cè)距時(shí)間量化誤差為0.34mm。假設(shè)采用外部硬件計(jì)時(shí)電路，那么計(jì)數(shù)頻率可直接引用單片機(jī)的晶振頻率，時(shí)間量化誤差更小。(4)補(bǔ)償系統(tǒng)電路的時(shí)間延遲。系統(tǒng)電路的時(shí)間延遲可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，通過(guò)測(cè)試兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)距離S1、S2所得到的時(shí)間t1、t2，可求出系統(tǒng)電路的延遲，(s1·t2-s2·t1)/(s2-s1)。結(jié)論本文所設(shè)計(jì)的汽車倒車防撞報(bào)警器是保障汽車倒車平安的輔助系統(tǒng),通過(guò)超聲波探頭發(fā)出超聲波,使用高速單片機(jī)計(jì)算距離,并參加了溫度補(bǔ)償電路,提高了距離計(jì)算的精度。系統(tǒng)安裝的液晶顯示器可以直觀的顯示溫度和距離,給駕駛員提供了方便。倒車時(shí)當(dāng)汽車與障礙物的距離小于所設(shè)定的平安距離時(shí),系統(tǒng)便通過(guò)語(yǔ)音集成電路發(fā)出報(bào)警,提醒駕駛員,防止汽車的碰撞或擦傷,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。由于探頭安裝位置的關(guān)系，車后上方的障礙物一般是無(wú)法探測(cè)到的；此外，當(dāng)車前方的障礙物過(guò)低(坑洼、小水溝)或角度超過(guò)探頭偵測(cè)的范圍時(shí)，譬如臺(tái)階、石頭等，對(duì)一些較細(xì)的東西，如鐵絲等，倒車防撞報(bào)警器同樣無(wú)能為力。倒車防撞報(bào)警器只能作為司機(jī)朋友的一種輔助設(shè)備，但不能過(guò)分依賴防撞報(bào)警器，必要時(shí)應(yīng)下車觀察路況及周邊環(huán)境。如果將報(bào)警器加以改進(jìn)開(kāi)展，使其可以在倒車時(shí)能重復(fù)發(fā)出“倒車，請(qǐng)注意”的語(yǔ)言警告聲提醒行人注意。在聲光報(bào)警之后再加上一個(gè)報(bào)警電路，隨時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池電壓，當(dāng)電壓低于11.2V時(shí)，發(fā)出聲光警告聲提醒駕駛員注意充電，以保證儀器及汽車能正常工作。參加數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)倒車過(guò)程中，駕駛員不回頭便可看到車后情況。但基于我現(xiàn)在的水平，一些功能還未能實(shí)現(xiàn)，在今后的工作實(shí)踐當(dāng)中，我會(huì)認(rèn)真學(xué)習(xí)這方面的技術(shù)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)全部的功能或作出更大突破。在這個(gè)過(guò)程中，我們學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考，堅(jiān)持不接的精神，讓自己的動(dòng)手實(shí)踐能力得到了鍛煉。雖然課程設(shè)計(jì)只有兩周的時(shí)間，但這段時(shí)間我們學(xué)到的東西卻是真正能在今后用的到的。把書本知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，活學(xué)活用，這是我們所欠缺的。另一方面，我們也發(fā)現(xiàn)平時(shí)的理論知識(shí)掌握的不夠好，當(dāng)真正用到時(shí)才意識(shí)到理論的重要性。課程設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)缺乏，查漏補(bǔ)缺的過(guò)程，對(duì)于即將畢業(yè)的我們來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，關(guān)系到我們今后在實(shí)踐中能否運(yùn)用在校知識(shí)，能否獨(dú)立解決問(wèn)題。今后，我們平時(shí)也應(yīng)該多動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)，將書上的知識(shí)用于實(shí)踐中，這樣才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并獲得進(jìn)步。參考文獻(xiàn)[1]沈進(jìn)棋.移動(dòng)機(jī)器人多路超聲波數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù),2003,(6).[2]馬義德.汽車防撞系統(tǒng)的研究[J].交通管理,2004,(7).[3]楊自棟.簡(jiǎn)易超聲波測(cè)距儀的軟硬件設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2005,(4).[4]左震.黃芝平.駱瀟.超聲波測(cè)距儀與嵌入式SPT-K控制器在汽車自動(dòng)剎車系統(tǒng)中的應(yīng)用.中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備與材料網(wǎng),wwwE2006,5.[5]韓贊東.超聲定位技術(shù)在汽車平安預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].測(cè)控技術(shù),2002,(8).[6]雷輝.基于AT89C2051的智能型汽車防撞報(bào)警器的設(shè)計(jì)[J].電子工程師.2003年2期.第11-12[7]戴佳，戴衛(wèi)恒，劉博文.51單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社〔第二版〕，2008.12[8]江思敏，陳明.Protel電路設(shè)計(jì)教程[M].2版.北京：清華大學(xué)出版社，2006附錄#include<reg51.h> #include<intrins.h>sbitRX=P0^1;sbitTX=P0^2;unsignedinttime=0;unsignedinttimer=0;unsignedintwei=0;unsignedlongS=0;bitflag=0;unsignedcharconsttable_d[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xBF,0xff};unsignedcharconsttable_w[]={0xef,0xf7,0xfb};unsignedcharcfs[]={0,0,0,0};/********************************************************/voidDisplay(void) { if(wei==0) {P1=(table_d[cfs[wei]])&0x7f;} else {P1=table_d[cfs[wei]];} P2=table_w[wei]; if(++wei>=3) wei=0; }/********************************************************/voidjisuan() { time=TH0*256+TL0; TH0=0; TL0=0; S=(time*1.7)/100; if((S>=450)||flag==1) { flag=0; cfs[0]=10; cfs[1]=10; cfs[2]=10; } else { cfs[0]=S/100; cfs[1]=S%100/10; cfs[2]=S%10; } }/********************************************************/voidzd0()interrupt1 {flag=1; }/********************************************************/voidzd3()interrupt3 { TH1=0xf8; TL1=0x30; Display(); timer++; if(timer>=400) { timer=0; TX=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); TX=0; }}/*********************************************************/ voidmain(){TMOD=0x11; TH0=0; TL0=0; TH1=0xf8; TL1=0x30; ET0=1; ET1=1; TR1=1; EA=1; while(1) { while(RX==0); TR0=1; while(RX==1); TR0=0; jisuan(); }} #include<reg52.h> #include<intrins.h> #include<math.h> #defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint sbitRX=P0^1; sbitTX=P0^2;sbitbee=P0^7;sbitDATA=P3^6;//DS18B20接入口 sbitche0=P3^4; sbitche1=P3^5; unsignedinttime=0; unsignedinttimer=0; unsignedintwei=0; unsignedlongS=0; bitflag=0; intv;inttemp;//溫度值 unsignedcharconsttable_d[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xBF,0xff}; unsignedcharconsttable_w[]={0xef,0xf7,0xfb}; unsignedcharcfs[]={0,0,0,0};/********************************************************/voiddelay(uinti){ ucharx,j; for(j=0;j<i;j++) for(x=0;x<=148;x++); }/********************************************************/voiddelay_d(uintnum){ while(num--);}//DS18b20溫度傳感器所需函數(shù)，分為初始化，讀寫字節(jié)，讀取溫度4個(gè)函數(shù)Init_DS18B20(void) //傳感器初始化{ ucharx=0; DATA=1;//DQ復(fù)位 delay_d(10);//稍做延時(shí) DATA=0;//單片機(jī)將DQ拉低 delay_d(80);//精確延時(shí)大于480us//450 DATA=1;//拉高總線 delay_d(20); x=DATA;//稍做延時(shí)后如果x=0那么初始化成功x=1那么初始化失敗 delay_d(30);}ReadOneChar(void)//讀一個(gè)字節(jié){ uchari=0; uchardat=0; for(i=8;i>0;i--) { DATA=0;//給脈沖信號(hào) dat>>=1; DATA=1;//給脈沖信號(hào) if(DATA) dat|=0x80; delay_d(8); } return(dat);}WriteOneChar(unsignedchardat) //寫一個(gè)字節(jié){ uchari=0; for(i=8;i>0;i--) { DATA=0; DATA=dat&0x01; delay_d(10); DATA=1; dat>>=1; } delay_d(8);}intReadTemperature(void)//讀取溫度{ uchara=0; ucharb=0; intt=0; floattt=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC);//跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0x44);//啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC);//跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0xBE);//讀取溫度存放器等〔共可讀9個(gè)存放器〕前兩個(gè)就是溫度 a=ReadOneChar();//低位 b=ReadOneChar();//高位 t=b; t<<=8; t=t|a; tt=t*0.0625; t=tt/10+0.5; return(t);}/********************************************************/voidDisplay(void) { if(wei==0) {P1=(table_d[cfs[wei]])&0x7f;} else {P1=table_d[cfs[wei]];} P2=table_w[wei]; if(++wei>=3) wei=0; }/********************************************************/voidjisuan() { floatt; time=TH0*256+TL0; t=time*0.00001; TH0=0; TL0=0; S=5*v*t; if((S>=450)||flag==1) { flag=0; cfs[0]=10; cfs[1]=10; cfs[2]=1