发布时间 : 星期一 文章基于单片机的汽车防撞报警系统设计 - 图文更新完毕开始阅读
振荡产生或软件。本设计采用单片机软件编程控制。由单片机P1.0端口输出40KHZ左右的方波脉冲信号，由于单片机端口输出功率不够，40KHZ方波脉冲信号分成两路送给一个由74HLS04组成的推挽式[4]电路进行功率放大以便使发射距离足够远，满足测量距离要求，最后送给超声波发射换能器以声波形式发射到空气中。发射部分的电路如图3-2所示。图中输出端上拉电阻R16,R17一方面可以提高反向器74HLSO4输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡的时间。
图3-2 超声波发射电路图
3.3超声波接收模块
超声波换能器发射的超声波信号在空气中传播遇到障碍物就会返回，超声波接收模块是为了将反射回波顺利接收到超声波接收换能器进行转换成电信号，并对此电信号进行放大、滤波、整形等处理。本设计中采用的是索尼公司生产的集成芯片CX20106。超声波接受换能器将得到的一个负脉冲送给单片机的P3.2 (INT0)引脚，便产生一个中断。接收模块的电路如图 3-3所示。
由电路图可以看出集成芯片CX20106在接收模块电路中起了很大的作用。CX20106是一款应用广泛的红外线检波接受的专用芯片，其具有功能强、性能优越、外围接口简单、成本低等优点。由于红外遥控常用的载波频率38KHZ与测距的超声波频率40KHZ比较接近，而且CX20106内部设置的滤波器中心频率f0可由其5引脚外接电阻调节，阻值越大中心频率越低，范围为30~60KHZ。所以本设计
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中采用它来做接收电路。CX20106内部由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器及整形电路构成。工作过程是：接收到的回波信号先经过前置放大器和限幅放大器，将信号调整到合适幅值的矩形脉冲，由滤波器进行频率选择、滤除干扰信号，再经整形，送到输出端7脚。当接收到与CX20106滤波器中心频率相符的回波信号时，其输出端7脚就输出低电平，而输出端7教直接接收到AT89S52的P3.2引脚上，以触发中断。若频率有一些误差，可调节芯片引脚5的外接电阻R4.2,将滤波器的中心频率设置在40KHZ就可达到理想的效果。
图3-3 超声波接收电路图
3.4 其它主要模块
3.4.1温度测量模块
由于声音的速度在不同的温度下有所不同。为提高系统的精确度，本设计采用了温度补偿功能。这里采用的主要元器件是美国Dallas半导体公司生产的单总线数字温度传感器DS18B20。其具有精度高、智能化、体积小、线路简单等特点。将单片机的P1.1口与DS18B20数据线相连就可以实现温度测量，如图3-4所示。
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U5 GND 1 GND DQ VDD 2 P11 3 VCC
图3-4 温度测量电路图
DS18B20
3.4.2 LED显示模块
本设计显示模块采用LCD显示所测距数值。TC1602显示的容量为2行16个字。液晶显示屏有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧、适用方便等诸多优点。与数码管相比显得更专业、美观。从价格上考虑本设计采用数码管显示。数码管分为共阴数码管和共阳数码管，本系统中使用共阴数码管，其工作原理为：公共端接地（低电位），然后给abcdefgh各段赋予高电位，即可显示不同的数值显示。单片机通过P0口输出数字80的二进制代码，给数码管赋予了段值，再通过P2端口将数码管位选通，数码管就可以显示出出设定的安全距离80㎝。
原理：P2.4～P2.7口为高电平时，三极管截止，S1～S4为低电平，数码管位选通；P2.4～P2.7口为低电平时，三极管导通，S1～S4为高电平，对P2.4～P2.7口赋予高电位或低电位可以选择不同位的数码管亮。显示如图3-5所示：
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图3-5 LCD显示电路图
3.4.3 电源模块
电源模块电路采用LM7805三端稳压集成电路，用LM7805三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压IC型号中的LM78或LM79后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如LM7805表示输出电压为正5V。此电源模块电路利用LM7805芯片不仅生成了稳压电源，并且并联了一个限流电阻和一个发光二极管，当有电流流过时，发光二极管发光；无电流时，二极管灭。可实现对电源的检测作用，方便及时发现电源供给问题所在。如图3-6所示。
图3-6电源电路图
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