標(biāo)題: 單片機(jī)汽車倒車防撞報(bào)警電路源程序與PCB設(shè)計(jì) 帶溫度補(bǔ)償 [打印本頁]
作者: xqttao    時(shí)間: 2018-4-21 20:56
標(biāo)題: 單片機(jī)汽車倒車防撞報(bào)警電路源程序與PCB設(shè)計(jì) 帶溫度補(bǔ)償
給大家分享一個(gè)很全面的基于單片機(jī)的汽車倒車防撞報(bào)警電路設(shè)計(jì)
運(yùn)用超聲波測(cè)距原理，有l(wèi)ed和蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警頻率隨距離的越近越快。
帶有protues仿真，pcb電路圖，C語言源程序

Altium Designer畫的汽車倒車防撞報(bào)警器原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)


汽車倒車防撞報(bào)警仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）


單片機(jī)源程序如下:
  1. #include <reg52.h>
  2. #include <intrins.h>

  4. #define uchar unsigned char        // 以后unsigned char就可以用uchar代替
  5. #define uint  unsigned int        // 以后unsigned int 就可以用uint 代替

  7. sfr ISP_DATA  = 0xe2;                        // 數(shù)據(jù)寄存器
  8. sfr ISP_ADDRH = 0xe3;                        // 地址寄存器高八位
  9. sfr ISP_ADDRL = 0xe4;                        // 地址寄存器低八位
  10. sfr ISP_CMD   = 0xe5;                        // 命令寄存器
  11. sfr ISP_TRIG  = 0xe6;                        // 命令觸發(fā)寄存器
  12. sfr ISP_CONTR = 0xe7;                        // 命令寄存器


  15. sbit LcdRs_P   = P2^7;                // 1602液晶的RS管腳      
  16. sbit LcdRw_P   = P2^6;                // 1602液晶的RW管腳
  17. sbit LcdEn_P   = P2^5;                // 1602液晶的EN管腳
  18. sbit Trig_P    = P2^2;                // 超聲波模塊的Trig管腳
  19. sbit Echo_P    = P2^3;                // 超聲波模塊的Echo管腳
  20. sbit KeySet_P  = P3^2;                // “設(shè)置”按鍵的管腳
  21. sbit KeyDown_P = P3^3;                // “減”按鍵的管腳
  22. sbit KeyUp_P   = P3^4;                // “加”按鍵的管腳
  23. sbit Buzzer_P  = P2^1;                // 蜂鳴器的管腳
  24. sbit Led_P     = P2^0;                // LED報(bào)警燈的管腳
  25. sbit DQ        = P1^0;                // 溫度傳感器的引腳定義


  28. uint  gAlarm;                                                        // 報(bào)警距離變量
  29. float gSpeed;                                                        // 保存超聲波的速度值



  33. /*********************************************************/
  34. // 單片機(jī)內(nèi)部EEPROM不使能
  35. /*********************************************************/
  36. void ISP_Disable()
  37. {
  38.         ISP_CONTR = 0;
  39.         ISP_ADDRH = 0;
  40.         ISP_ADDRL = 0;
  41. }


  44. /*********************************************************/
  45. // 從單片機(jī)內(nèi)部EEPROM讀一個(gè)字節(jié)，從0x2000地址開始
  46. /*********************************************************/
  47. unsigned char EEPROM_Read(unsigned int add)
  48. {
  49.         ISP_DATA  = 0x00;
  50.         ISP_CONTR = 0x83;
  51.         ISP_CMD   = 0x01;
  52.         ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
  53.         ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
  54.         // 對(duì)STC89C51系列來說，每次要寫入0x46，再寫入0xB9,ISP/IAP才會(huì)生效
  55.         ISP_TRIG  = 0x46;           
  56.         ISP_TRIG  = 0xB9;
  57.         _nop_();
  58.         ISP_Disable();
  59.         return (ISP_DATA);
  60. }


  63. /*********************************************************/
  64. // 往單片機(jī)內(nèi)部EEPROM寫一個(gè)字節(jié)，從0x2000地址開始
  65. /*********************************************************/
  66. void EEPROM_Write(unsigned int add,unsigned char ch)
  67. {
  68.         ISP_CONTR = 0x83;
  69.         ISP_CMD   = 0x02;
  70.         ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
  71.         ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
  72.         ISP_DATA  = ch;
  73.         ISP_TRIG  = 0x46;
  74.         ISP_TRIG  = 0xB9;
  75.         _nop_();
  76.         ISP_Disable();
  77. }


  80. /*********************************************************/
  81. // 擦除單片機(jī)內(nèi)部EEPROM的一個(gè)扇區(qū)
  82. // 寫8個(gè)扇區(qū)中隨便一個(gè)的地址，便擦除該扇區(qū)，寫入前要先擦除
  83. /*********************************************************/
  84. void Sector_Erase(unsigned int add)         
  85. {
  86.         ISP_CONTR = 0x83;
  87.         ISP_CMD   = 0x03;
  88.         ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
  89.         ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
  90.         ISP_TRIG  = 0x46;
  91.         ISP_TRIG  = 0xB9;
  92.         _nop_();
  93.         ISP_Disable();
  94. }



  98. /*********************************************************/
  99. // 毫秒級(jí)的延時(shí)函數(shù)，time是要延時(shí)的毫秒數(shù)
  100. /*********************************************************/
  101. void DelayMs(uint time)
  102. {
  103.         uint i,j;
  104.         for(i=0;i<time;i++)
  105.                 for(j=0;j<112;j++);
  106. }


  109. /*********************************************************/
  110. // 延時(shí)15微秒
  111. /*********************************************************/
  112. void Delay15us(void)
  113. {
  114.         _nop_();
  115.         _nop_();
  116.         _nop_();
  117.         _nop_();
  118.         _nop_();
  119.         _nop_();
  120.         _nop_();
  121.         _nop_();
  122.         _nop_();
  123.         _nop_();
  124.         _nop_();
  125.         _nop_();
  126.         _nop_();
  127.         _nop_();
  128.         _nop_();
  129. }


  132. /*********************************************************/
  133. // 1602液晶寫命令函數(shù)，cmd就是要寫入的命令
  134. /*********************************************************/
  135. void LcdWriteCmd(uchar cmd)
  136. {
  137.         LcdRs_P = 0;
  138.         LcdRw_P = 0;
  139.         LcdEn_P = 0;
  140.         P0=cmd;
  141.         DelayMs(2);
  142.         LcdEn_P = 1;   
  143.         DelayMs(2);
  144.         LcdEn_P = 0;        
  145. }


  148. /*********************************************************/
  149. // 1602液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)，dat就是要寫入的數(shù)據(jù)
  150. /*********************************************************/
  151. void LcdWriteData(uchar dat)
  152. {
  153.         LcdRs_P = 1;
  154.         LcdRw_P = 0;
  155.         LcdEn_P = 0;
  156.         P0=dat;
  157.         DelayMs(2);
  158.         LcdEn_P = 1;   
  159.         DelayMs(2);
  160.         LcdEn_P = 0;
  161. }


  164. /*********************************************************/
  165. // 1602液晶初始化函數(shù)
  166. /*********************************************************/
  167. void LcdInit()
  168. {
  169.         LcdWriteCmd(0x38);        // 16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)口
  170.         LcdWriteCmd(0x0C);        // 開顯示，不顯示光標(biāo)
  171.         LcdWriteCmd(0x06);        // 地址加1，當(dāng)寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移
  172.         LcdWriteCmd(0x01);        // 清屏
  173. }


  176. /*********************************************************/
  177. // 液晶光標(biāo)定位函數(shù)
  178. /*********************************************************/
  179. void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)
  180. {
  181.         // 第一行
  182.         if(line==0)        
  183.                 LcdWriteCmd(0x80+column);
  184.         // 第二行
  185.         if(line==1)        
  186.                 LcdWriteCmd(0x80+0x40+column);
  187. }



  191. /*********************************************************/
  192. // 液晶輸出字符串函數(shù)
  193. /*********************************************************/
  194. void LcdPrintStr(uchar *str)
  195. {
  196.         while(*str!='\0')
  197.                         LcdWriteData(*str++);
  198. }


  201. /*********************************************************/
  202. // 液晶輸出數(shù)字
  203. /*********************************************************/
  204. void LcdPrintNum(uint num)
  205. {
  206.         LcdWriteData(num/100+0x30);                                // 百位
  207.         LcdWriteData(num%100/10+0x30);                // 十位
  208.         LcdWriteData(num%10+0x30);                                // 個(gè)位
  209. }


  212. /*********************************************************/
  213. // 在液晶上顯示溫度
  214. /*********************************************************/
  215. void LcdPrintTemp(int temp)
  216. {
  217.         if(temp<0)                                                                 
  218.         {
  219.                 LcdWriteData('-');                                                        // 負(fù)號(hào)        
  220.                 temp=0-temp;                                                                                // 負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)為正數(shù)
  221.         }
  222.         if(temp>999)                                                                  
  223.         {
  224.                 LcdWriteData(temp/1000+0x30);                // 百位        
  225.         }
  226.         LcdWriteData(temp%1000/100+0x30);        // 十位
  227.         LcdWriteData(temp%100/10+0x30);                // 個(gè)位
  228.         LcdWriteData('.');                                                                 // 小數(shù)點(diǎn)
  229.         LcdWriteData(temp%10+0x30);                                // 小數(shù)后一位
  230.         LcdWriteData(0xdf);                                                                // 攝氏度符號(hào)
  231.         LcdWriteData('C');
  232.         LcdWriteData(' ');
  233. }



  237. /*********************************************************/
  238. // 復(fù)位DS18B20（初始化）
  239. /*********************************************************/
  240. void DS18B20_ReSet(void)
  241. {
  242.         uchar i;
  243.         DQ=0;
  244.         i=240;
  245.         while(--i);
  246.         DQ=1;
  247.         i=30;
  248.         while(--i);
  249.         while(~DQ);
  250.         i=4;
  251.         while(--i);
  252. }


  255. /*********************************************************/
  256. // 向DS18B20寫入一個(gè)字節(jié)
  257. /*********************************************************/
  258. void DS18B20_WriteByte(uchar dat)
  259. {
  260.         uchar j;
  261.         uchar btmp;
  262.         
  263.         for(j=0;j<8;j++)
  264.         {
  265.                 btmp=0x01;
  266.                 btmp=btmp<<j;
  267.                 btmp=btmp&dat;
  268.                
  269.                 if(btmp>0)                // 寫1
  270.                 {
  271.                         DQ=0;
  272.                         Delay15us();
  273.                         DQ=1;
  274.                         Delay15us();
  275.                         Delay15us();
  276.                         Delay15us();
  277.                         Delay15us();
  278.                 }
  279.                 else                        // 寫0
  280.                 {
  281.                         DQ=0;
  282.                         Delay15us();
  283.                         Delay15us();
  284.                         Delay15us();
  285.                         Delay15us();
  286.                         DQ=1;
  287.                         Delay15us();
  288.                 }
  289.         }
  290. }


  293. /*********************************************************/
  294. // 讀取溫度值
  295. /*********************************************************/
  296. int DS18B20_ReadTemp(void)
  297. {
  298.         uchar j;
  299.         int b,temp=0;        

  301.         DS18B20_ReSet();                                                        // 產(chǎn)生復(fù)位脈
  302.         DS18B20_WriteByte(0xcc);                        // 忽略ROM指令
  303.         DS18B20_WriteByte(0x44);                        // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換指令

  305.         DS18B20_ReSet();                                                        // 產(chǎn)生復(fù)位脈
  306.         DS18B20_WriteByte(0xcc);                        // 忽略ROM指令
  307.         DS18B20_WriteByte(0xbe);                        // 讀取溫度指令

  309.         for(j=0;j<16;j++)                                                        // 讀取溫度數(shù)量
  310.         {                                                
  311.                 DQ=0;
  312.                 _nop_();
  313.                 _nop_();
  314.                 DQ=1;        
  315.                 Delay15us();
  316.                 b=DQ;
  317.                 Delay15us();
  318.                 Delay15us();
  319.                 Delay15us();
  320.                 b=b<<j;
  321.                 temp=temp|b;
  322.         }
  323.         
  324.         temp=temp*0.0625*10;                                        // 合成溫度值并放大10倍                                       
  325.         return (temp);                                                                // 返回檢測(cè)到的溫度值
  326. }



  330. /*********************************************************/
  331. // 計(jì)算測(cè)到的距離
  332. /*********************************************************/
  333. uint GetDistance(void)
  334. {
  335.         uint ss;                                        // 用于記錄測(cè)得的距離

  337.         TH0=0;
  338.         TL0=0;

  340.         Trig_P=1;                                        // 給超聲波模塊一個(gè)開始脈沖
  341.         DelayMs(1);
  342.         Trig_P=0;

  344.         while(!Echo_P);                // 等待超聲波模塊的返回脈沖
  345.         TR0=1;                                                // 啟動(dòng)定時(shí)器，開始計(jì)時(shí)
  346.         while(Echo_P);                // 等待超聲波模塊的返回脈沖結(jié)束
  347.         TR0=0;                                                // 停止定時(shí)器，停止計(jì)時(shí)

  349.         ss=((TH0*256+TL0)*gSpeed)/2;                // 距離cm=（時(shí)間us * 速度cm/us）/2

  351.         if(ss>999)                                // 把檢測(cè)結(jié)果限制999厘米內(nèi)
  352.                 ss=999;
  353.         
  354.         return ss;
  355. }


  358. /*********************************************************/
  359. // 按鍵掃描
  360. /*********************************************************/
  361. void KeyScanf()
  362. {
  363.         uchar i;
  364.         uchar dat1,dat2;

  366.         if(KeySet_P==0)                                                                // 判斷是否有按鍵按下
  367.         {
  368.                 LcdGotoXY(1,0);                                                        // 液晶第二行刷新顯示
  369.                 LcdPrintStr("  alarm=   cm   ");
  370.                 LcdGotoXY(1,8);                                                        // 顯示當(dāng)前的報(bào)警值
  371.                 LcdPrintNum(gAlarm);                                
  372.                
  373.                 DelayMs(10);                                                                // 消除按鍵按下的抖動(dòng)
  374.                 while(!KeySet_P);                                                // 等待按鍵釋放
  375.                 DelayMs(10);                                                                // 消除按鍵松開的抖動(dòng)

  377.                 i=1;

  379.                 while(i)
  380.                 {                                                         
  381.                         if(KeyDown_P==0)                // 報(bào)警值減的處理
  382.                         {
  383.                                 if(gAlarm>2)
  384.                                         gAlarm--;
  385.                                 LcdGotoXY(1,8);
  386.                                 LcdPrintNum(gAlarm);        
  387.                                 DelayMs(300);
  388.                         }

  390.                         if(KeyUp_P==0)                        // 報(bào)警值加的處理
  391.                         {
  392.                                 if(gAlarm<400)
  393.                                         gAlarm++;
  394.                                 LcdGotoXY(1,8);
  395.                                 LcdPrintNum(gAlarm);
  396.                                 DelayMs(300);
  397.                         }
  398.                         
  399.                         if(KeySet_P==0)                        // 再次按下設(shè)置鍵的判斷
  400.                         {
  401.                                 LcdGotoXY(1,0);                                                // 液晶恢復(fù)測(cè)量時(shí)的內(nèi)容顯示
  402.                                 LcdPrintStr("  dist=   cm    ");
  403.                                 DelayMs(10);                                                  // 消除按鍵按下的抖動(dòng)
  404.                                 while(!KeySet_P);                                        // 等待按鍵釋放
  405.                                 DelayMs(10);                                                  // 消除按鍵松開的抖動(dòng)
  406.                                 i=0;
  407.                         }                           
  408.                 }
  409.                
  410.                 dat1=gAlarm/100;
  411.                 dat2=gAlarm%100;
  412.                 Sector_Erase(0x2000);
  413.                 EEPROM_Write(0x2000,dat1);
  414.                 EEPROM_Write(0x2001,dat2);
  415.         }        
  416. }


  419. /*********************************************************/
  420. // 報(bào)警判斷
  421. /*********************************************************/
  422. void AlarmJudge(uint ss)
  423. {
  424.         uchar i;
  425.         float alr1,alr2,alr3,alr4;

  427.         alr1=gAlarm/4.00*1;
  428.         alr2=gAlarm/4.00*2;
  429.         alr3=gAlarm/4.00*3;
  430.         alr4=gAlarm/4.00*4;


  433.         // 報(bào)警頻率最快
  434.         if(ss<alr1)                        
  435.         {
  436.                 for(i=0;i<10;i++)
  437.                 {
  438.                         Led_P=0;
  439.                         Buzzer_P=0;
  440.                         DelayMs(50);
  441.                         Led_P=1;
  442.                         Buzzer_P=1;
  443.                         DelayMs(50);
  444.                         KeyScanf();
  445.                 }
  446.         }
  447.         // 報(bào)警頻率第二快
  448.         else if(ss<alr2)               
  449.         {
  450.                 for(i=0;i<5;i++)
  451.                 {
  452.                         Led_P=0;
  453.                         Buzzer_P=0;
  454.                         DelayMs(100);
  455.                         Led_P=1;
  456.                         Buzzer_P=1;
  457.                         DelayMs(100);
  458.                         KeyScanf();
  459.                 }        
  460.         }
  461.         // 報(bào)警頻率第三快
  462.         else if(ss<alr3)         
  463.         {
  464.                 for(i=0;i<2;i++)
  465.                 {
  466.                         Led_P=0;
  467.                         Buzzer_P=0;
  468.                         DelayMs(200);
  469.                         Led_P=1;
  470.                         Buzzer_P=1;
  471.                         DelayMs(200);
  472.                         KeyScanf();
  473.                 }        
  474.         }
  475.         // 報(bào)警頻率最慢
  476.         else if(ss<alr4)        
  477.         {
  478.                 for(i=0;i<2;i++)
  479.                 {
  480.                         Led_P=0;
  481.                         Buzzer_P=0;
  482.                         DelayMs(300);
  483.                         Led_P=1;
  484.                         Buzzer_P=1;
  485.                         DelayMs(300);
  486.                         KeyScanf();
  487.                 }        
  488.         }
  489.         // 不報(bào)警
  490.         else
  491.         {
  492.                 Led_P=1;
  493.                 Buzzer_P=1;
  494.                 for(i=0;i<100;i++)
  495.                 {
  496.                         KeyScanf();
  497.                         DelayMs(10);
  498.                 }        
  499.         }
  500. }


  503. /*********************************************************/
  504. // 主函數(shù)
  505. /*********************************************************/
  506. void main()
  507. {
  508.         uchar dat1,dat2;
  509.         uint dist;                                                                                                // 保存超聲波模塊測(cè)量到的結(jié)果
  510.         int  temp;                                                                                                // 保存溫度傳感器測(cè)量到的結(jié)果

  512.         Trig_P=0;
  513.         
  514.         LcdInit();                                                                                                // 執(zhí)行液晶初始化
  515.         TMOD = 0x01;                                                                                        // 選擇定時(shí)器0，并且確定是工作方式1（為了超聲波模塊測(cè)量距離計(jì)時(shí)用的）
  516.         
  517.         LcdGotoXY(0,0);                                                                    // 定位到第0行第0列
  518.         LcdPrintStr("  temp=         ");        // 第0行顯示“  temp=         ”
  519.         LcdGotoXY(1,0);                                                                    // 定位到第1行第0列
  520.         LcdPrintStr("  dist=   cm    ");        // 第1行顯示“  dist=   cm    ”

  522.         while(DS18B20_ReadTemp()==850)                // 等待溫度傳感器初始化完成
  523.         {
  524.                 DelayMs(10);
  525.         }
  526.         
  527.         dat1=EEPROM_Read(0x2000);                                        // 從EEPROM讀取報(bào)警值
  528.         dat2=EEPROM_Read(0x2001);
  529.         gAlarm=dat1*100+dat2;

  531.         if((gAlarm==0)||(gAlarm>400))                        // 如果讀取到的報(bào)警值異常（等于0或大于400則認(rèn)為異常）
  532.         {
  533.                 gAlarm=25;                                                                                        // 重新賦值報(bào)警值為25
  534.         }

  536.         while(1)
  537.         {
  538.                 temp=DS18B20_ReadTemp();                                // 獲取溫度傳感器的溫度值
  539.                 LcdGotoXY(0,7);                                                                        // 定位到第0行第7列
  540.                 LcdPrintTemp(temp);                                                        // 顯示當(dāng)前的溫度值
  541.                
  542.                 gSpeed=0.607*(temp/10)+331.4;                // 根據(jù)公式 v=0.607T+331.4 計(jì)算出當(dāng)前溫度值對(duì)應(yīng)的超聲波速度，這時(shí)的單位是“米/秒”
  543.                 gSpeed=gSpeed/10000;                                                // 將超聲波的速度從單位“m/s”轉(zhuǎn)為“cm/us”，方便后面的計(jì)算
  544.                
  545.                 dist=GetDistance();                                                        // 通過超聲波模塊獲取距離
  546.                 LcdGotoXY(1,7);                                                            // 光標(biāo)定位
  547.                 LcdPrintNum(dist);                                                        // 將獲取到的距離在液晶上面顯示

  549.                 AlarmJudge(dist);                                                                // 判斷一下是否需要報(bào)警，是的話則報(bào)警        
  550. ……………………

  552. …………限于本文篇幅 余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼


所有資料51hei提供下載:
超聲波測(cè)距.rar (562.6 KB, 下載次數(shù): 213)



作者: gchq521    時(shí)間: 2019-8-11 19:15
好帖子，終于找到一個(gè)能用的~
作者: wangcaixin_kec    時(shí)間: 2019-8-12 15:06
好帖，必須贊一個(gè)。
作者: 外星人11111    時(shí)間: 2021-5-19 15:40
樓主分享的project.pdsprj仿真工程只能用Proteus8.8打開,有人能分享個(gè)7.5版本的嗎?
作者: ak333    時(shí)間: 2021-5-21 17:00
謝謝分享，以前買了一只超聲器，一直沒用上，正好可以試試
作者: usaboy    時(shí)間: 2021-5-22 08:39
Thank you Sir!
作者: 老老實(shí)人小張    時(shí)間: 2021-5-27 23:34
謝謝大牛的分享，很有用處



歡迎光臨 (http://www.torrancerestoration.com/bbs/) Powered by Discuz! X3.1