比较平滑的直流电压，起到了很好的检波作用。比较电路设计比较电路目的将级的微弱信号放大，整形后的级信号转换成能为识别的高低电平，本文为低电平中断，所以要在输出端接非门与相连。由于放大电路所采用的为四运算放大器，并且也可做电压比较器，因此比较电路选用。电路原理图如图所示，经整流滤波后的信号由号引脚进入，引脚接入参考电压，通过改变电位器调节参考电压，使其在之间。当整流滤波后的信号低于设定的直流电压时，比较器输出低电平，反之则输出高电平。输出端需接个上拉电阻，此电阻供电，供单片机识别。图比较电路控制模块设计西南科技大学本科生毕业论文单片机最小系统设计单片机最小系统由单片机及其外围电路组成，是整个超声波测距仪的核心电路。是美国公司生产的低功耗，高性能位单片机，片内含的可系统编程的只读程序存储器，器件采用公司的高密度，非易失性存储技术生成，兼容标准指令系统及引脚。它集程序存储器既可在线编程也可用传统方法进行编程及通用位微处理器于芯片中，公司功能强大，低价位单片机可灵活应用于各种控制领域。提供以下标志功能字节闪速存储器，字节内部个口线，看门狗两个位定时计数器，个向量两级中断结构个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路支持两种软件可选的节电工作模式空闲方式停止的工作，但允许，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所以部件工作直到下个硬件复位。单片机在高温环境中稳定性好，支持在线编程，无需专用的编程器，方便调试，单片机对很多嵌入式控制应用提供了个灵活有效的解决方案。它在本文中的作用有控制超声波的发射对采集的数据进行运算控制数码管字符的显示以及接收报警中断，控制防盗电路的工作。单片机及其外围电路设计图如图所示。单片机各个引脚分布如图所示，与对应位共阴数码管的的和，控制超声波的发射，输出报警信号，分别控制红色和蓝色，控制点火电路的切断，及引脚为程序写入端，为中断口接收超声波接收电路的中断信号，为中断口接收红外传感器电路的报警中断，为计数器。西南科技大学本科生毕业论文图单片机最小系统图引脚图下载器设计目的把控制程序写入单片机。西南科技大学本科生毕业论文程序下载器原理图如图所示。基本原理置高电平，然后向单片机串行发送编程命令。输入移位脉冲，串行读入数据，串行写入命令或数据详细编程原理见器件手册。使用并口发出控制信号，接芯片只是用于信号转换，因为并口直接输出高电平的电压有点不到位。并口引脚控制，引脚控制，引脚读，引脚控制，这些引脚都接地。下载方法芯型插座接并口，外接电源，如图所示分别将单片机的和引脚与下载器对应引脚相连接。这里我们需要种下载软件，其中编程器类型选择使用下载线器件选择，这里我们要注意要想成功检测到器件，必须将的端口设置为模式。图下载器原理图电源模块电路设计电源电路目的给控制电路及其他电路提供电源。电源电路设计很重要，它的稳定与否涉及到电路是否稳定工作，遵照要求需要个，个电压，给单片机及供电，电压为定时器构成的自激多谐振荡器供电驱动超声波发射器，这里和分别使用三端稳压集成芯片和实现，和的用法样，如图由构成的电压输出电路所示，的端为电源输入端，端接地端，端为输出端。西南科技大学本科生毕业论文图三端固定输出稳压器本文的电源连接图如图所示。图系统电源电路原理图在电路稳定上的输入输出端分别接入个的电容滤掉低频，和个的瓷片电容滤掉电路产生或者输入电压带来的高频。显示报警模块电路设计显示模块电路设计显示电路的目的是将测距的结果进行实时显示。考虑到成本与实际情况的需要，本文选择块位段共阴极数码管，实际只需要位可以将测距结果显示到厘米单位，它的显示是通过编程来实现的，编程灵活方便与单片机的接口电路设计也简单方便，单片机将需要显示的数据送往相应的接口即可完成显示，位段数码管共有的引脚与外部相连，数码管与单片机的连接如图所示。西南科技大学本科生毕业论文由图可知，由于单片机的输出电流比较小，所以在位选择端口连接个型三极管，驱动数码管显示。和分别控制选通第和位数码管。分别对应数码管的和端。图数码管与单片机连接图报警模块电路设计此报警电路有个功能是在倒车时，汽车距障碍物距离大于米时蓝色指示灯亮，在汽车距障碍物距离小于米时，红色报警指示灯亮，当距离小于米时蓝红色指示灯同时点亮，蜂鸣器发出报警声。以声光的形式告之驾驶者二是当车主不在时，对非法入侵汽车的人给以警示。光警示电路如图所示。图光警示电路当汽车距障碍物距离大于米时，口输出高电平，蓝色点亮在汽车西南科技大学本科生毕业论文距障碍物距离小于米时，输出高电平当距离小于米时，和同时输出高电平。声音警示电路如图本电路由定时器构成个自激多谐振荡器，产生个频率为的脉冲信号，电压幅值,驱动喇叭发出报警声。电路由单片机口控制，当为高电平时经非门反向输出低电平，报警电路不工作，为低电平时启动报警电路，只有在两种情况下才为低电平是当汽车倒车，障碍物与车的距离小于米时二是单片机接收到防盗报警中断信号时。图声音警示电路防盗模块电路设计红外传感器防盗电路设计根据法拉第法则，人的体温约为度，辐射最多红外线的波长是左右，为此，热释电传感器选用对范围波长比较灵敏的。虽然人体直接发射的红外线能量及其微弱，直接由红外传感器接收，控制距离般为米，但这对于汽车防盗来讲是完全满足了。在探测范围内，传感器的输出信号频率大约为，这频率范围是由人体运动速度和热释电传感器本生的特性决定的。红外传感器防盗电路如图所示。整个电路由检波放大和比较电路构成。西南科技大学本科生毕业论文图红外传感防盗电路由图知，端接热释电红外传感器的输出端。检波放大电路由滤波放大器,组成，组成第级滤波放大电路，它是个具有低频放大倍数约为的低通滤波器，其截止频率为也是个低通放大器，其低频放大倍数约为截止频率为经过两级放大后，左右的信号被放大倍左右。比较器电路由运放构成，调节电位器使参考电压之间。当输入电压大于参考电压时，输出高电平，反之则输出低电平，经比较器输出的信号接单片机中断口，这里设为低电平中断。点火切断电路设计为了更好的起到防盗作用，当红外传感器检测到有人非法入侵，发出中断信号，启动报警电路的同时，单片机口发出控制信号，切断汽车的点火电路。这里本文只做简单介绍，如图所示，其中三极管，组成复合管，进行电流放大。当系统正常工作时，输出高电平，经反相器后为低电平，光耦和两个三极管都不导通,继电器常闭触头不动作,点火开关能正常接通当有报警信息时的端输出为低电平,经反相器后为高电平,光耦导通,继电器接通,它的常闭触头断开,则点西南科技大学本科生毕业论文火开关不能正常接通,从而防止汽车被盗。图点火切断电路本章小结本章首先介绍了系统硬件设计的思想，然后根据超声波测距原理与红外检测原理分别对超声波发射模块接收模块系统控制模块显示模块报警模块以及红外防盗模块进行了详细的阐述。西南科技大学本科生毕业论文第章系统软件设计系统软件总体设计软件设计采用语言编程，运用模块化程序设计思想，对不同功能的程序进行分别编程，以便移植或调用，这样使软件层次结构清晰，有利于软件的调试修改。系统软件实现原理按照本系统的测距需要，需要得到超声波的传输时间，超声波速度取常温下的速度，两者相乘即为汽车与障碍物的距离，并送至数码管显示，当距离大于米时，通过口控制蓝色指示灯点亮距离小于米时，通过口控制红色报警指示灯亮当距离小于米时蓝红色指示灯同时点亮，同时口控制蜂鸣器发出报警声。超声波的传输时间采用单片机的控制定时器产生的超声波，同时启动计数器记时，当超声波接收到回波信号时，产生中断，停止记时，由此得到超声波的传输时间。红外防盗系统开中断，只要有中断信号，立即执行中断子程序，通过和控制报警电路与汽车点火切断电路。实验表明，驱动超声波传感器的脉冲信号，次性发射个为最佳，由此即需的脉冲，的脉冲可以利用延时程序得到。延时后，置低电平，振荡电路停止工作。在超声波发射的同时，回波检测端电路同样被该信号所辐射，所以回波检测均有定的盲区时间，所以为了避免系统误把发射信号当成回波信号，系统要在发射后段时间才启动回波检测。又根据题目要求，测距系统最小探测距离，最大探测距离，所以在超声波发射之后，本系统忽略之前的所有测得的值律显示。这样即可避免发射信号的误接收，又能达到最小探测距离的要求。由，可知，如果定时器的值为，还没有产生中断时，表明在汽车后方米内没有障碍物。系统程序构建本系统软件部分可以分为主程序中断服务程序和功能函数。主程序完成系统初始化，然后调用各个功能函数完成距离测量进行距离显示和红外检测与报蜂鸣器未鸣叫未鸣叫未鸣叫未鸣叫未鸣叫蜂鸣器未鸣叫未鸣叫鸣叫鸣叫鸣叫表阀值电压为时的测试结果蜂鸣器未鸣叫未鸣叫未鸣叫未鸣叫未鸣叫蜂鸣器鸣叫鸣叫鸣叫鸣叫鸣叫由上表可知阀值电压越高，则红外检测范围越窄，反之检测范围则越宽。这很好的吻合了红外防盗硬件的仿真结果和实际情况，即当人体离传感器越远，传感器所检测到的红外线辐射越弱，这样接收电路输入比较器反向端的电压越低，当人与传感器的距离越近，则输入比较器反向端的电压越高，而输入电压大于参考电压才能产生有效中断，所以参考电压的选择直接影响到了，红外检测的范围。本红外防盗系统能对周围设定距离内的人体进行有效的检测，起到了定的防盗作用。误差分析系统在设计计算过程中将会出现定的误差，其误差产生的来源以及解决方案主要有超声波传播速度的影响。稳定准确的声波传播速度是保证测量精度的必要条件，声波的传播速度取决于传播介质的特性。传播介质的温度压力密度对声速都产生直接影响。因此对声速加以修正，可以减小这种误差。对于在大气中传播的声波而言，引起声速变化的主要原