2018計算思維導(dǎo)論

試等方面，闡述了基于單片機PIC12F675的的開發(fā)過程。車使用PIC12F675進行總體制御，GP2Y0A02YK(sharp)傳感器進距、蜂鳴器進行。在windows7系統(tǒng)下，使用MPLAB以及HI-TECH編寫C語言的源代碼，使用Proteus7professional進行模擬調(diào)試，使用K150PROGRAMMER套件進行文件傳輸。實現(xiàn)了體積小、外觀簡潔、可調(diào)整式：；嵌入式；ThispaperilluminatesthedevelopmentprocessoftheVehicleBackingRadarbasedonthechip puterPIC12F675fromtheaspectsoffeasibility,demand,operationalprinciplesofthecomponents,softwareenvironments,programdesignandtests,andsoon.TheVehicleBackingRadarmentionedinthispaperequipsthechipPIC12F675asmastercontrolandthesensorGP2Y0A02YK(sharp)fordistancemeasurementandthebuzzerforwarning.ThewholewarningsysteminvolvessourcecodeprogrammedbyMPLABandHI-TECHandbasedonC,thedebuggingsimulationbyproteus7professional,thedownloadingandtransferofkitsbyK150PROGRAMMER.Inthisway,wecanmakeVehicleBackingRadarsmaller,morecompactandomnibearinglyandmoresensitive.TheimprovementofsensitivityofVehicleBackingRadarcanmakedrivingmoresafelybyeliminatingtheblindzones。

:VehicleBackingRadar；CoreChipControllingEmbedded第一章引 第一節(jié)背景..................................................................................第二節(jié)背景分 第三節(jié)汽車的目的和意 第二章可行性分 第一節(jié)技術(shù)可行 第二節(jié)經(jīng)濟可行 第三節(jié)操作可行 第四節(jié)計劃可行 第三章需求分 第一節(jié)人們對的需 第二節(jié)功能要 第三節(jié)對其它器件的要 第四節(jié)對運行環(huán)境及要 第四章開發(fā)原理及詳細環(huán)境搭 第一節(jié)蜂鳴器的工作原 第二節(jié)測距傳感器GP2Y0A02YK的工作原 第三節(jié)PIC12F675的工作原 第四節(jié)本的設(shè)計原理總 第五節(jié)實驗環(huán)境的搭 第五章汽車的詳細設(shè) 第一節(jié)設(shè)計準(zhǔn) 第二節(jié)的詳細設(shè) 第三節(jié)成品制 第六章功能檢驗及相關(guān)數(shù)據(jù)測 總 參考文 致 第一第一 背景。一、各種車載嵌入式科果把空調(diào)開至20度上下這種年輕人青睞的“舒爽”溫度，老人和小孩有可能會另汽車提升到一個很高的檔次。概念圖如圖1-1所示?，F(xiàn)如今，GPSGPS系統(tǒng)最初是在軍事業(yè)通信，GPS系統(tǒng)也被引入到汽車內(nèi)，為駕駛指路，從而發(fā)展成為了車定位搜索查詢等功能的GPS系統(tǒng)更是駕駛員得力的助手，駕駛員可以通過，空間部分：21個工作，3個備用地面支支持系統(tǒng)：1個主控站，3個注入站，5用戶設(shè)備部分：接收GPS發(fā)射信號以獲得必要的導(dǎo)航和，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作。GPS硬件一般由主機、天線和電源組成，操作界面如圖1-2所示。 是可以讓不必轉(zhuǎn)頭分散注意力就能在擋風(fēng)玻璃上看到所需的信息。其有圖1-3所示。感應(yīng)雨刷的工作原理[1]是用非常靈敏的傳感器（雨量sensor）來感應(yīng)雨滴的另一種是電容傳感器，它是利用水與玻璃介電常數(shù)的不同來起到偵測作用（水的介電常數(shù)為80，玻璃的介電常數(shù)為2。一般情況下，是把兩條指狀金板入風(fēng)璃內(nèi)層間本指金板但與他14所示。1-3HUD1-4二、尖端車載 （一）現(xiàn)代汽車載改良之一：影像系系統(tǒng)，更嵌入了引導(dǎo)功能，屏幕上會出現(xiàn)幾條虛擬的線，隨著方向盤的轉(zhuǎn)動，這些線也會跟著移動，為提供可靠的引導(dǎo)，這項功能是諸多女性駕駛員與新手駕駛員的，顯示界面如圖1-5所示。圖1-5影像系統(tǒng)界（二）現(xiàn)代汽車載改良之二：警示系圖2-3，2-4所示。在這之上果駕駛員是帶著方向的話當(dāng)車后有要行駛過來的車輛時，系統(tǒng)會自動判斷此車輛會不會對你造成影響，果不會，那么系統(tǒng)會默認為無，，一般非常普及的技術(shù)，但是也分三六九等，我國目前中等車輛所配設(shè)的GPS定的，HUD抬頭數(shù)字顯示就是其中之一。所以，我國國內(nèi)，無論是外國車還是國只存在于部分高級車輛，并且屬于未來車輛的技術(shù)之一，它和HUD抬頭數(shù)（五）影像系統(tǒng)以及警示系（六）泊車引導(dǎo)系統(tǒng)（自動泊車造成很大的損失賠償問題，想在3-5年內(nèi)普及，恐怕是不可能的。二、對我國汽車業(yè)來說，嵌入式技術(shù)發(fā)展的意過去30年中，很多汽車廠家改良優(yōu)化自己的汽車都是依靠技術(shù)的我國自主汽車產(chǎn)業(yè)市場贏得一席之地，還能增加國產(chǎn)汽車的名聲、信譽等，對我國自主汽車產(chǎn)業(yè)有著加強信心的極大積極作用。此外，汽車嵌入式屬于技術(shù)產(chǎn)品，技術(shù)產(chǎn)品并不受國際貿(mào)易壁壘影響，如果發(fā)展的好，進軍國際市微控相關(guān)技術(shù)，更能帶動起整個的發(fā)展。依靠車載嵌入式，首先，中國的國產(chǎn)汽車市場將得到很大提升，隨之而提升的必定有設(shè)備配件，設(shè)備等副產(chǎn)業(yè)，同時，與汽車嵌入式相似的嵌入式相關(guān)產(chǎn)業(yè)，類似于只能空調(diào)，只能等更加擁有。與此同時汽車嵌入式產(chǎn)業(yè)開發(fā)屬于智力密集型產(chǎn)業(yè)，發(fā)展此產(chǎn)業(yè)正好與我國產(chǎn)業(yè)調(diào)整政策方針相吻合。因此，大力發(fā)展嵌入式產(chǎn)業(yè)2009際認證并被承認的嵌入式基礎(chǔ)產(chǎn)品，實現(xiàn)了國產(chǎn)嵌入式基礎(chǔ)的零突破，并初第三節(jié)汽車的目的和意 次設(shè)計對最大意義。可行性編程樣例。由于汽車嵌入式只是電子嵌入式研究的一個方向，所以作為類比，我找硬件方面，選擇一個帶有TIMER計時器加A/D轉(zhuǎn)換功能，輸出在5V的標(biāo)DATASHEET可供詳細參考，只要使用自己掌握的C語言就完全可以編寫但是如果想到后期使用的風(fēng)險的話，如果本長期檢查與除塵，的影響，也進行了相對代碼優(yōu)化，但實際情況下仍有擾而失靈的情況的資源分為硬件資源與資源，硬件資源為PIC12F675，為，Proteus仿真模擬器，K150器配套，MPLAB單片機開發(fā)，傳感GP2Y0A02YK50元，PIC12F675加底座6元，導(dǎo)線1萬用表家里自備，電烙鐵及套件70元，電路板+電容等小零件6元。二、成主要來源于51單片機，中國電子科技等電控方面和本身附帶的DATASHEET，所以方面是零成本。由于汽車的電源是來源于汽車車內(nèi)電瓶的，車內(nèi)是12V直流電源，要模擬車內(nèi)電源，需要將正負極導(dǎo)線保持與變壓器相連，然后叫助手幫忙拿物擋住以，不需要過于復(fù)雜的操作，完全可行。了解需求（即：明確功能要求根據(jù)選擇其他需要的器件查詢各器件DATASHEET在仿真（Proteus）進行第一次調(diào)試（仿真調(diào)試在面包板上進行第二次調(diào)試（實際調(diào)試將面包板處于不同的實際狀況下進行第三次調(diào)試（干擾調(diào)試4-1225日-4344日-420421日-43051日-612012225201261需求分第二節(jié)功能要A/D轉(zhuǎn)換功能是此次汽車設(shè)計的功能。顧名思義，A/D轉(zhuǎn)換即就本次畢設(shè)來說，A/D轉(zhuǎn)換功能等用途是，把傳感器測到距離遠近的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，來使識別，從而完成對數(shù)據(jù)的處理。A/D轉(zhuǎn)換函數(shù)等實驗代碼寫在中斷A/D轉(zhuǎn)換功能，同時也可控制蜂鳴器頻率，是一個非常重要的輔助功能。在具備1、2功能的同時，還需要一個盡量少引腳，盡量小巧的。這樣源電壓是12V，和傳感器的輸入電壓是5V，所以選擇7805，即：滿足把12V穩(wěn)壓電壓轉(zhuǎn)換成5V穩(wěn)壓并恒壓輸出[4]。輸出電壓必須在的引腳額定電壓可承受范圍之內(nèi)（即 之內(nèi)有充足的DATASHEET介紹和相關(guān)配置信息，電氣規(guī)格等文本資料以便3-13-2圖3-3無導(dǎo)通 圖3-4分行導(dǎo)二、相關(guān)MPLAB集成開發(fā)環(huán)境（IDE）是綜合的編輯器、項目管理器和設(shè)計平臺，適用于使用Microchip的PICmicro®系列單片機進行嵌入式設(shè)計的應(yīng)用開 匯編以及編譯和源代碼2000和MPLABICE4000仿真器、MPLABICD2Debuger實時調(diào)試可執(zhí)MPLABICD2、PICSTART®PlusPROMATE®II器件PC兼容的奔騰（PENTIUM®）級系統(tǒng)操作系統(tǒng)：Windows98SE，Windows2000SP2，WindowsSP6，WindowsMEWindowsXP3．64MB內(nèi)存（推薦使128MB）4．45MBInternetExplorer5.0（二）仿真Proteus7介器件進行仿真。它是目前最好最全的仿真單片機及器件的工具。雖然目單片機開發(fā)應(yīng)用等的工作者的青睞。Proteus是世界上著名EDA(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB、PCB設(shè)計虛擬模型仿真三合一的設(shè)計平臺。其處理器模型支8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010CortexDSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。Proteus7的功能簡述互動的電路仿真：用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙可以方便地供WORD、等多種文檔使用。ProSPICESPICE3F5，實現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合超過27000個仿真器件：可以通過原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第發(fā)器/計數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器等。高級圖形仿真功能（ASF析可以精確分析電路的多項指（三）K150程序器配套K150套件是K150編程器的配套，其目的是輔助電腦連接下載器，并識別器上的類型，把編寫好的XXX.hex文件寫入中去。是一個簡易，廉價，實用的器程序。第四章開發(fā)原理及詳細環(huán)境搭原理、原理、驅(qū)動原理上來詳細介紹其功能是如何實現(xiàn)的[6]。壓電式蜂鳴器的主要組成部分為壓電蜂鳴片、多諧振蕩器、阻抗匹配器以及、管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)電源接通后（1.5V15V穩(wěn)壓電壓出1.5kHZ~.5kHZ音頻號來動壓鳴片如圖41所示。4-1片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動，如圖4-2所示。4-2（二）蜂鳴器的原輸出口直接驅(qū)動方式是利用單片機方波輸出口本身輸出一定的方波占空比和周期，通過如上操作，制定與蜂鳴器相稱的方波只要打開輸出，方波輸出口就會輸出該頻率的方波，此時就可以直接驅(qū)動蜂鳴器了。比如頻率5000Hz200μs，這樣只需要把方波周期設(shè)置為I/OI/O口翻轉(zhuǎn)控制定時器方式較麻煩一些，需要用Timer或延時函數(shù)來計5000Hz，duty比（占空比）1/2的方波，便可以驅(qū)動 簡而言之，需要單片機給音頻信號，才可以GP2Y0A02YK（一）GP2Y0A02YK紅外測距傳感器原理GP2Y0A02YK的主要由紅外線發(fā)射頭和紅外線接收頭，距離等效電壓輸出端，正，負構(gòu)成。GP2Y0A02YK 在工作時，一直重復(fù)著”發(fā)射紅外線，接過等效電壓輸出端傳遞給。這個等效電壓會在中被A/D轉(zhuǎn)換，從而得4-6第三節(jié)PIC12F675的工作原一、PIC12F675的概DC20MHz振蕩器/DC200ns5．8可選擇和外部振蕩器高精度4MHz振蕩器，其出廠時精度已校準(zhǔn)為±1%3.0VCPU5μs低功耗上電復(fù)位（POR）上電延時定時器（PWRT）和振蕩器起振定時器（OST）欠壓檢測（BOD）MCLR高耐久性的閃存/EEPROM單元EEPROM1，000，000閃存/EEPROM的數(shù)據(jù)保持期>4032kHz8.5μA1MHz100μATimer11．6I/O高灌/LED片上可編程比較器參考電壓（CVREF）模塊可外部比較器輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊（1）10Timer088位定時器/16位定時器/INTOSC模式的話，那么在LP模式中可選擇OSC1OSC2Timer14-74-3-40°C至-65°C至VDDVSS0.3至MCLRVss-0.3至-0.3V至（VDD總功耗800VSS300VDD250輸入箝位電流，IIK（VI0>±20輸出箝位電流，IOK（Vo0或±20I/O25I/O25GPIO125GPIO125PDIS=VDDx{IDD-ΣIOH}+Σ{(VDD-VOH)xIOH}+Σ(VOlx總述：本次試驗中將用到三個功能模塊[8]GPIO端口模塊A/D轉(zhuǎn)換功能模塊（一）GPIOGPIO端口通俗意義上講就是的引腳，對它進行設(shè)置以后，就可以讓各，6號引腳作為輸出口。I/O（輸入/輸出）6個。根據(jù)使能外設(shè)的不同，部分關(guān)的引腳可能不能用作通用I/O引腳。GPIO端口相關(guān)的兩個寄存器----GPIOGPIO是一個6位寬的雙向端口，它掌管著上六個引腳的相關(guān)功能及傳TRISIOTRISIO1可將相GPIO引腳設(shè)置為輸入引腳（即可將相應(yīng)的輸出驅(qū)動器設(shè)為高阻模式。將TRISIOGPIO引腳設(shè)置為輸出引腳（即將輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)置于所選定的引腳上GP3是個例外，它只能作為輸入引腳，其TRISIO位始終讀作1。讀GPIO寄存器將引腳的狀態(tài)，而寫該寄存器將會寫入端口PIC12F629/675上的所有GPIO引腳都具有引腳上電平變化觸發(fā)中斷的功能，且所有的GPIO引腳（除GP3以外）都具備弱上拉功能。腳的附加功能了，寄存器設(shè)置表如圖4-8，4-9所示。

當(dāng)TMR0寄存器定時器/計數(shù)器產(chǎn)生從FFh至00h的溢出時，產(chǎn)生Timer0中斷。此溢出將T0IF位置位?？梢酝ㄟ^清零T0IE位（INTCON<5>）來該如圖410所示，通過設(shè)置PTI_EG來設(shè)定Timer0，可以通過“命令T0I1”來使能中斷，通過“命令TI0”來給中斷旗標(biāo)位置0。（三）A/D轉(zhuǎn)換模

A/D轉(zhuǎn)換功能簡介模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）可以將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為表示該信號的一個10位2進電路的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入相連。模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過逐次近比較產(chǎn)生二進制A/DADCON0—A/D控制寄存器，如圖4-11ANSEL—模擬選擇寄存器，如圖4-12具體操作與使能2A/DADCON0=XXXXXXXX以及ANSEL=XXXXXXXX，來設(shè)置寄存器。通過這樣，A/D轉(zhuǎn)換功能就會在不需要人為控制的情況下，不停的自行了，從而可以不斷的獲得傳感器傳來的距離信號，使單片機了解什么時候應(yīng)該，什么時候應(yīng)該停止，什么時候應(yīng)該加快頻率。A/D時間精確的掌握/D轉(zhuǎn)換時間是精確控制單片機的關(guān)鍵，因為A/D是AD轉(zhuǎn)換的次數(shù)也很多，所以必須精確了解單片機的AD時間，配合單片機執(zhí)行單位語句的時間，再參片機理靈敏，時以及度理性間式如41所。圖4-13第四節(jié)的設(shè)計原理總單片機需要知道現(xiàn)在車體與物的距離——我需要一個在15cm100cm單片機需要——我需要啟動并控制一個蜂鳴器/PI引腳被設(shè)定成/D轉(zhuǎn)換接收通道（參考第三節(jié)中內(nèi)容，此引腳接收到傳感器傳來的不壓信號，把這些電壓信號按照特定公式轉(zhuǎn)換為一個10位的二進制數(shù)，這個10變即：根據(jù)車體與物之間距離，加快或放慢頻率。就是讓某個GPIO引腳輸出一個高電平，然后稍等一會，翻轉(zhuǎn)為低電復(fù)此}if{for(;t>0;t--{delay_ms(1);}}此間隔時間根據(jù)t的大小在改變，所以在車體與物距離變小時，把t的一、環(huán)境搭MPLABIDE首先MPLABIDE8.80版，解壓縮，點擊安裝后，如圖4-15所示在編程之前，所以還需要安裝HI-TECH，如圖4-16所示請參照文獻。Protues7環(huán)境搭建（1）安裝后就可直接使用，不需要任何，方便快捷進 PIC12F675，如圖PIC12F675，如圖4-17所示

圖4-18安裝，將器通過 第五章汽 的詳細設(shè)第一節(jié)設(shè)計準(zhǔn)一 硬件準(zhǔn)實驗器件：PIC12F675（，座，GP2Y0A02YK（傳感器，三端穩(wěn)壓器7805，實驗板，導(dǎo)線若干，電容（0.33uf0.1uf）蜂鳴器（。，高質(zhì)量萬用表，示波器，220V-12V變壓器，面包板。二、準(zhǔn)系統(tǒng)：Windows支持：MPLABIDE8.80，Protues7，K150配套，HI-TECH用傳感器測量距離，傳輸給五、實驗PIC12F675的DATASHEET，GP2Y0A02YK的DATASHEET，各種電子第二節(jié)的詳細設(shè)一 環(huán)境搭在Windows7中先后安裝MPLABIDE（附加HI-TECHC），Proteus7professional，K150器配套（具體搭建方法請參照第四章。 有些相似，指定了硬件工作的初態(tài)和一些基本設(shè)定，用語句CONFIG(xxxx);初始化，根據(jù)PIC12F675的DATASHEET中的介紹進行配置即可（參照第四章。編寫程序：程序用語言來編寫，如果想對某個功能進行控制的時候就給相應(yīng)寄存器的相應(yīng)位賦值。例：如果想暫時中斷可寫命令T0E0；此TE1來把imr0中斷使能[9]。全局設(shè)定：CONFIG。用來初步配置單片機，類似于電腦中配置GPIO模塊：TRISIO，GPIO。用來配置引腳的輸入、輸出及相配置CONFIGCONFIG寄存器設(shè)置明細如圖5-1所示GPIO=0b00000000;//初始均為低電平，如圖5-3所示。ADCON00b10000001;//A/D結(jié)果右對齊，A/D模塊運行，如圖5-4所示。ANSEL=0b00010001;//A/D時鐘選擇Fosc/8，GPIO0引腳為模如圖5-OPTION=0x84;//GPIO上拉，INT引腳的下降沿觸發(fā)，Timer0產(chǎn)生的中斷在下降沿觸發(fā)，選用時鐘，預(yù)分頻器給Timer0用，預(yù)分頻比為1/8，計數(shù)T0IE GIE 鳴器并持續(xù)100ms。void{ //延遲100ms //令GPIO引腳輸出低電 }此中斷函數(shù)中主要包括：A/D轉(zhuǎn)換函數(shù)，延遲函數(shù)，距離狀況分段函數(shù)（1）A/D轉(zhuǎn)換函v<30，距離在150cm以外。30<=v<40，staticvoidinterruptin{ if(Cnt3mS==0){if{for(;t>0;t //根據(jù)t的大小，決定“滴”聲的間{delay_ms(1);}//消噪處理，//消噪處理，5次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果取Cnt3mS=for(int{GODONEGODONE=}if(v<=40)t=-if(v>40&&v<=200)t=-1.313*v if(v>200&&v<=300)t=-0.4*v+870;if(v>300)t=- }T0IF }void//相關(guān)初始化，上文已介紹過//相關(guān)初始化，上文已介紹過TRISIO=0b00000001;GPIO=0b00000000;ANSEL=0b00010001;CMCON=0b00000000;OPTION=0x84;TMR0=T0IE=GIE= }#include<pic.h>#include<htc.h>#define_XTAL_FREQ4000000staticunsignedintCnt3mS=5; floatt=100;CONFIG部簡述：通電后Timer0馬上開始計時，當(dāng)溢出后產(chǎn)生中斷，進入中斷服務(wù)函數(shù)，進點擊build編譯并建立.hex文件。在Protues中選擇好PIC12F675，如圖5-7所示圖5-7仿真流程圖找到DC電壓輸出部件，如圖5-8所示圖5-8仿真流程圖圖5-9仿真流程圖導(dǎo)入hx文件