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基于单片机的超声波汽车报警系统的设计

作者:时间:2013-10-21来源:网络收藏
2.5 报警与显示电路
1)声光报警电路
光报警电路由P1.1、P1.2、P1.3输出高低电平来控制,P1.6端口控制蜂鸣器,输出PWM波,由用户通过按键设定报警距离。当达到用户设定的报警值时,P1.6脚输出PWN波。其中PWM(Pulse Width Modulation)是一种脉宽调制技术。所谓PWM控制技术就是控制半导体开关器件的导通与关断,从而得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,可以用这种来代替正弦波或其它所需要的波形。电路如图5所示。

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2)电路
电路采用语音芯片TH040来实现:TH040型智能语音芯片是具有40秒语音烧录功能的高质量智能语音芯片,支持PWM这种高质量、高速率的语音输出方式,而且有8个输入/输出脚位可供选择。接法与管脚图如图6所示。用语音芯片时都要给语音芯片一个大于100 μs时间的复位高电平。接着再给TG2几个脉冲TH040芯片就发出第几段语音。
3)显示及按键电路
显示电路采用四位共阳数码管实现,位码用PNP三极管8550驱动,采用动态显示方法。用户可以通过按键设置报警距离。

3 软件部分的设计
器的软件设计主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序、按键中断与加减计数字程序、PWM波生成程序及显示子程序组成。由于C语言程序有利于实现较复杂的算法,汇编语言程序具有较高的效率并且容易精确计算,故采用C语言与汇编语言结合编写。主程序流程图如图7所示。

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3.1 超声波的发射
超声波40 kHz是由芯片NE555构成的硬件电路产生的,故要用P1.0控制发射及关断时间,P1.0为高电平时发射超声波,反之则不发出超声波。实验发现,一次发出4个超声波脉冲比较合适,因为超声波发射出去的同时不能打开INT0中断,以防超声波刚发出就被超声波接收探头接收,以至不能实现测距。4次超声波的发射需要时间125μs,故发出超声波的端口P1.0需要能保持125μs的高电平;发送结束后给标志位置0。
3.2 超声波的接收
等待接收超声波回波,有回波了就会在INT0口产生低电平,产生中断,执行计算距离,送数码管显示。实验证明CX20106A接收超声波(无信号时输出高电平),具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当更改电容C4的大小可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。
3.3 报警与显示电路流程图

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4 结束语
本设计通过与数码管实现测距计算与实时显示,同时用户还可以通过按键设置倒车报警距离,当达到设定的报警距离时系统将进行,方便用户使用。另外系统设置了分段指示灯,提高了倒车安全系数。另外发射探头的频率信号来自系统,准确稳定可靠,而且可以随时通过软件编程来加以控制,以驱动相应发射探头。本系统弥补了中、低端汽车报警系统不能实现准确测距和实时显示倒车距离的问题,具有集成度高、测量范围广、成本低等特点,能满足驾驶员在实际倒车中的需求,具有一定的理论和实用价值。

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