基于51單片機的智能汽車防撞報警器的設計(含電路原理圖,程序)

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資料介紹

基于51單片機的智能汽車防撞報警器的設計(含電路原理圖,程序)(課題申報表,任務書,開題報告,中期檢查表,外文翻譯,論文15200字,程序,答辯PPT)
摘 要
隨著現代生活節奏的加快,交通事故頻繁的發生,為了減少汽車之間的碰撞幾率,提高汽車運行的安全性,本論文設計了一種基于MCS-51單片機控制的汽車防撞報警系統。該技術裝置將單片機的實時控制及數據處理功能,與超聲波的測距技術相結合,可檢測汽車運行中障礙物與汽車的距離。通過數顯裝置顯示距離,并由報警電路根據距離遠近情況發出警告聲。
本設計分別從硬件和軟件兩方面進行了設計,硬件方面主要由單片機系統、數碼管顯示電路、超聲波發射電路和超聲波接收電路、報警電路以及復位電路幾部分組成。軟件方面則是利用Keil C51進行程序的編寫,然后輸入單片機。本設計利用程序完成對整個系統的控制,利用硬件完成對本系統所有功能的執行。

關鍵詞:MCS-51單片機;超聲波;測距;CX20106A芯片  

Abstract
With the accelerating pace of modern life, traffic accidents happen frequently, in order to improve the automobile running safety, a specially designed based on the 51 single chip microcomputer to control the vehicle anti-collision warning system. The technology of single chip microcomputer real-time control device is associated with  the function of data processing and the ultrasonic distance measuring technology , which can detect the vehicle running in the rear of the obstacle and the automobile distance . Display the distance through the digital display device , and alarm circuit warning sound according to the distance .
The program is designed from the two aspects of the hardware and software , For hardware , it mainly composed of a single-chip microcomputer system and a digital display circuit , and ultrasonic emission circuit and an ultrasonic receiving circuit , reset circuit . For software , it mainly use the Keil C51 software to write the program , then put it in the single-chip microcomputer . The program complete the control of the whole system by program , and take advantage of the hardware to execute all functions of the system . 

Key words: MCS-51 ; Ultrasonic ; the distance measurement ; CX20106A chip .

為了保證汽車運行的安全,設計這種由單片機控制的汽車防撞報警器,將單片機實時控制功能與超聲波測距技術相結合,用以檢測汽車后方障礙物與汽車的距離,通過檢測到的距離來判斷是否報警,以此達到汽車防撞的目的,以保證汽車的安全。同時通過數顯裝置顯示檢測到的距離。本文的主要研究工作和篇章結構概括如下:
第1章,概述部分,介紹了本課題的研究目的和意義,本課題應用技術的發展現狀以及單片機的相關知識。
第2章,系統的設計方案和設計要求,介紹了測距方法的選擇,單片機的選擇,以及對系統的總體設計方案包括電路框圖的設計,還有本設計的一些基本的設計要求。
第3章,超聲波測距原理及各芯片的介紹,介紹了超聲波測距的工作原理,以及單片機各個引腳的功能,還有各個硬件芯片的引腳功能的介紹。
第4章,系統的硬件設計,針對本設計中所有的硬件電路,逐一的進行分析,介紹其工作原理,并展示該電路的電路圖。
第5章,系統的軟件設計及調試,該章介紹了本設計的軟件流程,程序的設計,以及調試的結果。

2.1測距方法選擇
測距的方法也多種多樣,先后出現了激光測距、微波雷達測距、超聲波測距及紅外線測距。其中激光測距和微波雷達測距大都用在軍事和某些特定工業開發上,不適合應用到汽車的停車、倒車、防撞等一些領域中。然而紅外線在空氣中的傳播速度太快,達到3×10 m/s, 如果利用發送信號與接收信號時間差的方法, 測量較近的距離,單片機來不急處理;而利用紅外線反射回信號的強弱來判斷距離遠近,精度太差;并且紅外線受天氣的影響很大,容易受到外界干擾,影響準確度。所以紅外線測距也不適合停車、倒車、防撞等方面的應用。經過比較,本設計采用超聲波測距,以超聲波傳感器為核心組成的測距報警裝置,該裝置成本適中、適用范圍廣、有一定的推廣性。
2.2單片機選擇
通常所說的C51就是指MCS-51系列單片機。AT89S51是一款與MCS-51系列兼容的單片機,它新增ISP在線編程功能、最高工作頻率提高至33MHz、內部集成看門狗計時器、具有全新的加密算法,功能大大增強。
而AT89C2051與MCS-51兼容,它的特點是2K字節EPROM,128字節RAM,15根I/O線,2個16位定時記數器 。AT89S51與它相比有40個引腳,4kB片內程序存儲器,128B的隨機存取數據存儲器(RAM),32個外部雙向輸入/輸出(I/O)口,5個中斷源,2個優先級,2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口,看門狗(WDT)電路,片內時鐘振蕩器。由此可見選擇AT89S51具有更高的價值。
2.3本設計的設計方案
基于51單片機的智能汽車防撞報警器,系統具有測量障礙物距離及顯示、報警處理、發射和接收等功能。系統以AT89S51單片機為核心,該裝置將單片機的實時控制及數據處理功能,與超聲波對汽車的測距技術相結合,實現對汽車防撞報警的功能,極大地簡化了硬件設計。
本設計由控制系統、超聲波發射電路、超聲波接收電路、報警電路、LED顯示電路組成,電路原理框圖見圖2-1。
 

基于51單片機的智能汽車防撞報警器的設計(含電路原理圖,程序)
基于51單片機的智能汽車防撞報警器的設計(含電路原理圖,程序)
基于51單片機的智能汽車防撞報警器的設計(含電路原理圖,程序)
基于51單片機的智能汽車防撞報警器的設計(含電路原理圖,程序)
基于51單片機的智能汽車防撞報警器的設計(含電路原理圖,程序)


目 錄
第1章 概 述    1
1.1 研究背景及意義    1
1.2 超聲波探測距離的國內外發展現狀    1
1.3 單片機的發展歷史及應用    2
1.4 本文的主要內容    4
第2章 系統的設計方案    5
2.1測距方法選擇    5
2.2單片機選擇    5
2.3本設計的設計方案    5
2.4 本章小結    6
第3章 超聲波測距原理及芯片介紹    7
3.1超聲波測距原理    7
3.2控制器AT89S51的功能與特點    7
3.3 CX20106A接收芯片的介紹    9
3.4 74HC04反相器的介紹    11
3.5 本章小結    12
第4章 系統的硬件設計    13
4.1 超聲波發射與接收電路    13
4.2 報警電路    15
4.3 數顯電路    16
4.4 復位電路    17
4.5 本章小結    19
第5章 系統的軟件設計及調試結果    20
5.1系統的軟件設計主流程    20
5.2 程序的設計    21
5.4 調試結果    22
5.5 本章小結    24
結 論    25
參考文獻    26
致 謝    27
附 錄    28

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