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深圳pcb抄板AT89C2051智能型汽车防撞报警器的设计

[日期:2012-06-29] [来源:http://www.pcbcool.cn/] [作者pcb抄板] [点击:]

    报警电路由CC7555电路和扬声器组成。AT89C2051的P1.6控制CC7555电路根据测量结果,产生一定频率的信号驱动扬声器发出报警声。在扬声器发出报警声时,时基电路CC7555处于暂稳态,此时电源向电容充电,从而使CC7555结束暂稳态回复到稳定状态,输出低电平,使扬声器停止发出报警声,直到下一次测距结束产生新的报警声。
    LED显示电路由数码管和驱动电路组成。用两个数码管显示距离,数码管采用静态显示,由芯片MCS14495驱动显示,P1.4、P1.5分别作为驱动芯片MCS14495的锁存信号,用于控制产生的BCD(BinaryCode Decimal,二进制编码表示的十进制数)码是显示高位还是低位。
    控制器AT89C2051主要完成程序的执行、数据的处理和对外部电路的实时控制。电路板克隆内部定时器T0工作在定时方式,T0在超声波发射时开始计数,当P3.2引脚收到回波后,停止计数,T0所计时间即为超声波往返传输时间,单片机对该数据进行处理,即可测出距离。内部定时器T1工作在计数方式,由P3.5引脚输入的脉冲信号控制T1计数,由T1所计数值确定汽车的转速。
    随着现代生活节奏的加快,交通事故发生的频率也在增加,为提高汽车运行的安全性,本文介绍一种单片机控制的汽车防撞报警系统。该装置将单片机的实时控制及数据处理功能,与超声波的测距技术、传感器技术相结合,可检测汽车运行中后方障碍物与汽车的距离及汽车车速,通过数显装置显示距离,并由发声电路根据距离远近情况发出警告声。
    1 超声波测距原理
    超声波测距的原理是,通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T,然后求出距离S=C×T/2,其中,C为超声波波速,常温下取为344m/s。声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。
    2 测速原理
    汽车车速的测量是通过霍尔集成传感器来实现的。即,将装有永久磁铁的转盘的输入轴与车轮的转轴相连,当车轮转动时,转盘随之转动,此时,转盘上的永久磁铁会经过霍尔集成传感器,从而在霍尔集成传感器的输入端得到一个磁信号,如果转盘不停转动,霍尔集成传感器便会输出转速信号。可以说,对汽车车速的测量实质上是对转速信号的频率的测量。
    3 控制器AT89C2051的功能与特点
    AT89C2051是一个低功耗、高性能的CMOS8位微处理器,与MCS-51系列指令集和引脚兼容,具有以下特点:128 bytes内部RAM,2Kbytes EPROM,15根I/O线,2个16位定时/计数器,5个两级中断源,1个全双工串行口,一个片内精密模拟比较器和片内振荡器,低功耗的闲置和掉电模式。工作电压范围4.25V~5.5V,工作频率取12MHz。
    AT89C2051中的两个16位定时/计数器寄存器T0和T1,作定时器时,可计数机器周期,计数频率为振荡频率的1/12;作计数器时,可对外部输入引脚P3.4/T0和P3.5/T1上出现从1至0的变化时增1,计数频率为振荡频率的1/24。
    4 硬件系统设计
    该报警器由控制系统、超声波发射电路、接收电路、测速电路、报警电路、LED显示电路组成,电路原理框图见图1。
    超声波发射电路由CC7555时基电路和超声波发射探头组成。单片机AT89C2051的P1.7引脚控制CC7555时基电路产生40kHz的频率信号给超声波发生器,由超声波探头发射的超声波射向障碍物。利用超声波测距具有以下特点:测量灵敏度高,穿透力强,测量速度快,测量角度大,可对较大范围内的物体进行检测。

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