摘要:本文以51单片机为基础设计汽车简易的测距系统,通过51单片机用脉宽时间为12us 的方波控制超声波发生器发出超声波,超声波接受器采集信号,51单片机再将采集到的信号进行计算,对计算结果和给定数值进行比较,计算结果小于给定数值时报警,以便提醒驾驶员注意驾驶安全。在汽车行驶过程中与其他车辆靠的太近,或在转弯的时候与障碍物距离太近时系统就会自动报警,这样可以提高驾驶安全,减少交通事故的发生。
　　关键词:汽车;51单片机;测距
　　
　　现代社会经济的繁荣使得汽车的使用量迅速提高,但由此交通事故的发生量也在不断提高。针对这一现象,本文以51单片机为基础设计汽车简易的测距系统,通过51单片机用脉宽时间为12us 的方波控制超声波发生器发出超声波,超声波接受器采集信号,51单片机再将采集到的信号进行计算,对计算结果和给定数值进行比较,计算结果小于给定数值时报警,以便提醒驾驶员注意驾驶安全。在汽车行驶过程中与其他车辆靠的太近,或在转弯的时候与障碍物距离太近时系统就会自动报警,这样可以提高驾驶安全,减少交通事故的发生。设计的系统价格不高,所需要的硬件也不多,也可以和汽车的门控系统连在一起,作为其一子系统,可以很好的提高汽车的安全性能。
　　
　　1 设计原理
　　
　　1.1 超声波距离计算公式
　　障碍物距离的计算如下:
　　d=s/2=(c*t)/2=(344*T0)/2
　　其中c为超声波的速度:c=344米/秒。
　　T0为计数器的时间计数,可转为以秒为单位。
　　1.2 系统工作流程图
　　系统工作流程图是整个系统功能的完整体现,硬件软件都要以此为纲进行设计。软件设计可以用汇编语言,其计算精度高,适合计算精度高的系统,但编写比较麻烦,可读性比较差;也可用C语言编写,其计算精度比较差,但其便于实现算法,本系统中可以采用了C语言和汇编语言混合编写程序。因其流程图接近系统工作流程图,只要硬件设计出来,软件的问题不大,所以本文重点讨论硬件的设计。系统工作流程图见图1.1。
　　
　　2 系统主要器件简介
　　
　　2.1 AT89S52单片机
　　在众多的MCS-51系列单片机中,ATMEL公司的AT89S52比较实用,AT89S52是一种低功耗高性能且系统内带有8Kb可编程Flash存储器的8位CMOS微处理器,它是一种高灵活性,花费有限资源就可以产生许多嵌入式控制应用系统的高性能微处理器,而且其输出引脚及指令系统和MCS-51系列单片机兼容。片内的Flash存储器允许在系统内可改编程序或用常规的非易失性的存储器编程器来编程,同时已具有三级程序存储器保密的性能。因为它不仅和MCS-51系列单片机指令、管脚完全兼容,而且其片内的8k程序存储器是Flash工艺的,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。所以这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短,备受开发者的青睐。
　　2.2 74LS04芯片
　　74LS04为反向器芯片,它有六个非门,可以组成超声波发生器。
　　2.3 CX20106A介绍
　　CX20106A是一款红外线检波接收芯片,可以利用它制作超声波检测接受电路。以往经验证明 CX20106A接受超声波具有很高的灵敏性和较强的抗干扰性。
　　2.4 7805芯片介绍
　　目前已将串联型稳压电路及其保护电路等制作在一块硅片上,且只有输入端、输出端及公共端,故称三端集成稳压器。三端稳压器分为两大类,即固定式和可调式。
　　7805芯片为固定式三端稳压器,由此芯片可组成5v稳压电源。
　　
　　3 各组成电路
　　
　　3.1 电源电路
　　220v电压经过变压器变为9v左右的电压,再经过桥式整流变为直流电源,通过220uF的电解电容稳压和0.01uF的电瓷电容滤波,通过7805稳压芯片稳压,输出的电压再通过电解电容稳压和0.01uF的电瓷电容滤波得到很稳定的220uF电解电容稳压和0.01uF的电瓷电容滤波的得到稳定的5v电源。
　　在具体做的时候,考虑到要用到220v的变压器,在操作的时候比较危险,所以就直接用把220v交流变为9v支流的变压器。
　　3.2 超声波发生电路
　　3.3 超声波接收检测电路
　　
　　4 结束语
　　
　　本文以AT89S52单片机为基础进行汽车测距系统设计,提出了一种结构简单,所需要的硬件也不多,价格不高,性能可靠,相信对应的产品可以得到市场的认可,既可以很好的提高汽车的安全性能,也可以创造出市场价值。