泊车辅助系统的软件设计(jinzheyuan).pptVIP

泊车辅助系统的软件设计 姓名：金哲媛（079064010） 指导老师：李　丹 目　录 １．课题背景及主要内容 ２．系统工作原理 ３．程序模块完成的功能及流程图 ４．系统的仿真 ５．总结 １ ．课题背景及主要内容 随着科技日新月异，社会大众对于车辆的功能以及行车安全的期望日益增多。 泊车辅助系统是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除驾驶员泊车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，提高驾驶的安全性。 １．课题背景及主要内容 本课题是通过软件的设计在软件上达到超声波测距的要求，并与阈值比较，若小于阈值，则蜂鸣器报警。根据设计要求并综合各方面因素，本课题决定采用AT89C52单片机作为主控制器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成。 主要内容 图1.1 系统框图 ２．系统工作原理 图2.1 泊车辅助系统的接线图 ２．系统工作原理 系统的超声波传感器采用HC-SR04，利用公式d=vt/2=17t/1000㎝将回波脉宽转化成相应的距离（t为回波脉宽）。 其时序图如下： 图2.2 超声波时序图 ２．系统工作原理 由P1.0口发出25μs的TTL高电平以驱动该传感器。系统采用三通道分时工作，P1.1，P1.2负责将通道的选择信号赋给CD4052以选择相应的通道。P1.5连接着蜂鸣器，当显示的距离小于100cm，将会报警。利用外部中断0检测接受返回的超声波信号，显示电路采用常用的七段数码管。 工作原理 ３．程序模块完成的功能及流程图 P1.5接蜂鸣器，P1.0接hc-sr04的驱动信号，P1.1，P1.2用于选择通道，选择要发射的通道，T0为16位定时器，初值设为65ms，当回波信号脉宽大于65ms时，T0会溢出中断；T1为8位自动重装模式 ，初值为20khz，用于超声波传感器的驱动电平。 图3.1 主程序流程图 主程序 ３．程序模块完成的功能及流程图 三通道选择程序的功能是通过CD4052选择驱动电平所要加的通道。 图3.2 三通道选择程序 三通道选择程序 ３．程序模块完成的功能及流程图 三通道数值比较程序的功能的是判定是否采集到三组数据，并将三组数据进行较，选出较小的值 。 图3.3 三通道数值比较程序 三通道数值比较程序 ３．程序模块完成的功能及流程图 距离计算程序的功能是将所测得脉宽的值转化成距离，当主程序中，选出三组数据中最小的一组后，调用该程序，该程序是利用公式d=vt/2=17t/1000㎝将计数值转化成相应的距离。并将该距离的四个位中的数值，分别别放在40H，41H，42H，43H。 图3.4 距离计算子程序流程图 距离计算子程序 ３．程序模块完成的功能及流程图 显示程序的功能是将装在40H，41H，42H，43H中的数值（40H为最高位，41H为次高位，42H为次次高位，43H为末位，先扫描高位），即距离显示出来。 显示程序 T0中断程序 若回波脉宽超过65ms还未变成低电平，则产生T0的溢出中断，进入T0的中断服务程序，关总中断，关T0。重新送T0的初值，且预备好下一次的超声波驱动电平的发射。 ３．程序模块完成的功能及流程图 T1中断程序 T1中断程序的功能是用于发HC-SR04的驱动电平，T1为8位自动重装模式，初值设为#0E7H（1/20khz=50μs，那么半个周期为25μs）。 ３．程序模块完成的功能及流程图 外部中断0程序 外部中断0服务程序的功能是测量HC-SR04回波信号的脉宽。单片机一旦接收到返回超声波信号，立即进入外部中断0服务程序。此时，将等待回波信号由高电平变为电平，若变为低电平，立即关计数器T0，清外部中断0，将定时器T0中的数值送入45H，44H（45H中放入TH0，44H中放置TL0）且置反射标志位为1，证明成功采集到一次数据。 ４．系统的仿真 系统的仿真是基于 keil和proteus平台。 由于三个脉冲发生器代替HC-SR04的回波信号且软件上的测距范围为0—1141cm（对应计数器T0的计数值0-65ms），则可设置三个脉冲发生器的参数分别为（注意脉冲宽度在50%以下为宜）： ４．系统的仿真 实验1：三路超声波信号脉宽均小于65ms U2（Y0） 脉冲宽度22ms 频率20hz U2（Y1） 脉冲宽度55ms 频率9hz U2（Y2） 脉冲宽度30ms 频率16hz 图4.1 仿真实验1 ４．系统的仿真 实验2：有一路超声波回波信号脉宽大于65ms U2（Y0） 脉冲宽度66ms 频率7hz U2（Y1） 脉冲宽度32ms 频率15hz U2（Y2） 脉冲宽度7ms 频率60h