车距自动检测及报警系统设计（最终版） ㊣ 精品文档 值得下载

以我使用的是汇编语言编程。

超声波测距的算法设计右图示意了超声波测距的原理，即超声波发生器在时刻发出个超声波信号，当这个超声波遇到被测物体后反射回来，就会被超声波接收器接收到。

这样，只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可以算出超声波发生器与反射物体的距离。

该距离的计算公式如右图中显示。

其中，分别为超声波信号接收到的时间和超声波信号发出的时间。

为超声波发生器与反射物之间的距离。

为温度是超声波在空气中的传播速度，具体请参考上述表。

图超声波测距的原理主程序设计主程序首先要对系统环境初始化，设置定时器工作模式为位定时计数器模式，置位总中断允许位并对显示端口和清然后调用超声波发生子程序送出个超声波脉冲。

为了避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直射波触发，需要延时约这也就是超声波测距会有个最小可测距离的原因后才打开外中断接收返回的超声波信号。

由于采用的是的晶振，计数器每计个数就是，所以当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器种的树即超声波来回所用的时间按公式计算，即可得到被测物体与超声波发生器时间的距离。

设计时取时的声速为，则有。

其中。

为计数器的计数值。

测出距离后，结果将移十进制码方式送往显示约，然后再发出超声波脉冲重复测量过程。

图所示为主程序流程图。

图主程序流程图超声波发生子程序和超声波接收中断程序超声波发生子程序的作用是通过端口发送两个左右的超声波脉冲信号频率约为的方波，脉冲宽度为左右，同时把计数器打开进行计时。

超声波发生子程序较简单，但要求程序运行时间准确，所以必须采用汇编语言编程。

超声波测距的主要程序利用外中断检测返回超声波信号，旦接收到返回超声波信号即引脚出现低电平，立即进入超声波接收中断程序。

进入该中断后，就立即关闭计时器，停止计时，并将测距成功标志字赋值。

如果当计时器溢出时还为检测到超声波返回信号，则定时器溢出中断将外中断关闭，并将测距成功标志字赋值，以表示本次测距不成功。

具体的程序框图可参看附录。

报警电路程序设计其实报警电路的程序设计是最简单的，只要计算出最小距离时报警的计数值就可以在程序中嵌套比较，当小于这个计数值是就发出报警的声音且继续运行到显示程序，直至程序运行完毕或者大于这个计数值时继续运行到显示程序，直到程序运行完毕，完成次检测显示过程。

本章小结这章主要介绍了系统的程序设计，从超声波的发送延时到接收的每个步骤的实现的过程和经过，到单片机接收到回波信号后的处理，计算两个物体之间的距离，在通过检测得到的距离值比较，小于定值时由单片机发出个高电平，使得蜂鸣器发出报警的声音。

具体的程序设计框图如下图所示图程序框图电路板的制作原理图的绘制本次设计的超声波测距的原理是通过查阅大量的资料，在图书馆以及网上查找资料所得到的，经过综合的分析其可行性，经济性等方面要求前提下做出的电路原理图。

而在有可靠的电路原理图之后，我需要再做的就是将电路原理图变成个硬件，使其实现预定的功能。

如果使用的是万能板，则不需要绘制电路图，只要根据原理图的元器件在万能板上摆放好，用导线将其焊接起来即可。

但是在使用万能板时有许多的不便之处，比如说在焊接的过程中需要跳线，而板子本身也不够美观，好看。

所以为了获得更好的效果，我们般都使用腐蚀板，这样我们就首先的步骤就是在中绘制电路原理图。

在我设计的电路图中的元器件，在的标准元件库里基本上都有，但是四位七段的共阳数码管在标准库里没有找到，所以在绘制电路图时就需要自己画个数码管，同时也要做个它的封装图，做好了这个基本上就可以了画出完整的电路原理图了。

首先我们先要在元器件库中调入各个元器件，将各个模块的元器件放在起，然后用线将其连接起来其可完成原理图的基本绘制。

图的生成由前面节我提到在里绘制的原理图，如果要生成制作电路板所用的图的话，首先要确认我们前面画的电路原理图的正确性，确定每个元器件的连线都连接上，所以在生成之前我们要对每个元器件进行封装，封装库没有的元器件要自己做个，比如前面讲到的四位七段数码管的封装。

在对每个元器件封装的同时定义每个元器件的编号，编号要对应，不能有重复。

电阻其中指电阻的长度，般用瓷片电容。

其中指电容大小，般用电解电容其中指电容大小。

般用二极管其中指二极管长短，般用集成块，其中指有多少脚，脚的就是贴片电阻石英晶体振荡器三极管单排多针插座双列直插元件等等然后是进行元器件的电气检测，检测没有的话会显示没有，如果，连线没有连上等等都会在原理图中只指示出来。

然后就是生成网络报表，显示所有的元器件的封装号，编号等。

之后就可以在设计里更新，只要没有出现就可以生成图。

生成后需要对其进行布线，设计焊盘的大小，导线的粗细，各个元器件实际放的位置，布线是件很麻烦的事情，要尽量没有交叉，不限还要美观等等，这个工作长的话需要两三天到个星期的时间，熟悉的话半天天就可以完成。

像我以前没有接触太多，所以布线起来比较困难，需要较多时间，但从中也学到了不少东西。

电路板到印制和焊接完成了的布线后，将做好的进行打印出来，打它贴在铜板上，就是电路板的印制，之后就用三氯化铁来腐蚀板子，留下的就是电路部分。

将电路图转孔，放上元器件使用烙铁匠元器件焊牢就可以，这个工作比较简单，以前做课程设计时做的比较熟，所以还是很容易就完成了。

本章小结这章主要介绍了硬件电路板的制作过程，板子做得漂亮与否也会影响最后的成绩，所以还是要很认真地对待，尽量的板子做得漂亮些，也为后面的调试板子，程序做个好多的准备。

调适与性能分析调适车距自动检测，即超声波测距的制作和调适相对来说，都不较简单，其中超声波发射和接收采用的都是的超声波换能器发射和接收，中心频率为，安装时需要注意的是定要保持两换能器中心轴线平行并且相距，其余元器件没有特殊要求。

如果讷讷果将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可以提高抗干扰性能。

根据测量范围的要求不同，可以适当的调整与接收换能器并接的滤波电容的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力，这就完成了设计要求中具有手动调节的功能。

其中使用的可变电容。

硬件电路制作完成并调整好后，便可将程序编译好下载到单片机试运行。

根据实际情况，可以改变超声波发生子程序每次发送的脉冲个数和，不亮延时程序，距离计算程序距离计数值，最高位为，不点亮，次高位为，先看最高位是否为不亮，最高位不亮，次高位也不亮，次次高位为，先看次高位是否为不亮，次高位不亮，次次高位也不亮字节无字符数乘法程序，，字节字节无符号数乘除法程序商余数，程序结束两次测量的间隔时间，以适应不同距离的测量要求。

性能指标根据上述电路参数和程序，测距范围可以在之间。

测试中，对测量范围为的平面物体做了多次测试，测距的最大误差不超过，重复性较好。

结论毕业设计完成的主要任务是单片机控制系统的设计传感器检测报警系统的设计两大块内容。

通过单片机来控制超声波传感器的检测距离，并由数码管将检测的距离结果显示出来。

总结整个毕业设计的制作完成过程，心里有颇多体会和得到以下结论对整个测距系统进行了全面的分析，综合比较测距传感器而选择了超声波传感器。

对超声波测距和激光测距的比较分析，得出超声波般用于短距离的测量，而激光测距主要用于远距离测距。

将测距系统分成几个模块，每单个模块进行比较设计，编程时也是单个模块先进行编程，然后串联起来，以实现这次毕业设计的要求。

对各个模块所使用的芯片元器件进行了较深的了解，知道每个芯片的功能。

绘制原理图时还学会了使用其他的软件进行电路的仿真，比如。

设计时更熟练的使用了软件，这是个很有实用性的软件，这对我们以后出去工作有较大的帮助。

本次设计不仅提高了自己自主学习的能力，而且对自己查阅资料分析有用信息的的能力也是个很好的锻炼机会，动手能力也得到了提高。

虽然本次设计能够基本完成设计的任务，但由于本人的知识能力有限，再加上经验的缺乏，本设计中仍有很多需要完善和改进的地方。

由于缺乏生产生活中的试验，所以本设计要应用于生产生活还需要进行改进，对单片机内存的扩展，可以存更多的程序，或者改用内存更大的单片机。

由于经费经验的缺陷，其实可以把系统做成语音报警的功能，这样就可以更加的清晰的知道距离的多少，适用范围更加广泛。

题目要求的是车距的自动检测，但由于硬件条件的缺乏，不可能使用汽车来做试验，所以只能做出个测距系统。

谢辞本文是在刘海浪老师精心指导和大力支持下完成的。

刘老师以其严谨求实的治学态度高度的敬业精神兢兢业业孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。

她渊博的知识开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。

同时，在此次毕业设计过程中我也学到了许多了关于超声波测距方面的知识，实验技能有了很大的提高。

另外，我还要感谢彭老师的指导，在刘老师没有在实验室时，都是他给了我们以指导，总之，他们在选题查资料难题攻关时间安排等方面都给了我莫大的智力帮助和精神鼓励。

他们严谨细致丝不苟的作风直是我工作学习中的榜样他们循循善诱的教导和不拘格的思路给予我无尽的启迪。

在此，谨向两位老师致以深深的谢意，最后，再次对关心帮助我的老师和同学表示衷心地感谢。

感谢桂林电子科技大学机电工程学院的领导老师对我这四年的培养，关怀，为我们顺利的完成学业营造了个如此美丽宁静的校园和人文环境。

参考文献胡汉才编，单片机原理及其接口技术，北京清华大学出版社，沈德金编著，系列单片机接口电路与应用程序实例，北京北京航空航天大学出版社，施湧潮，梁福平，牛春晖，传感