《基于單片機(jī)的電動(dòng)車安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)》7500字（論文）

PAGE\*Arabic9基于單片機(jī)的電動(dòng)車安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u19599摘要 41948第1章電動(dòng)車 675721.1電動(dòng)車事故分析 6239421.2電動(dòng)車安全控制系統(tǒng)種類 6288151.3電動(dòng)車的車速限制 6300881.4電動(dòng)車的控制器 7185071.5編程語言 759321.6系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路 820606第2章雷達(dá)測(cè)距傳感器 1081第3章單片機(jī)的選用 13134223.1單片機(jī)控制芯片 1321863.2AT89C51單片機(jī)的主要特性 13187713.3AT89C51單片機(jī)的功能特性 13256783.4AT89C51的管腳說明 14320703.5AT89C51的管腳 15119883.6ECU系統(tǒng)組成部分 1613882第4章軟件的設(shè)計(jì) 17224094.1系統(tǒng)軟件流程設(shè)計(jì) 17271424.2電路圖 17144694.3系統(tǒng)測(cè)試 1916276第5章總結(jié)與展望 211394參考文獻(xiàn) 2219116附錄一 23摘要設(shè)計(jì)一款基于AT89C51單片機(jī)的智能防撞系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制集層單元，外接超聲波雷達(dá)傳感器，蜂鳴器，控制電機(jī)。超聲波雷達(dá)傳感器負(fù)責(zé)采集與障礙物之間的距離。完成監(jiān)測(cè)距離的同時(shí)，還要反饋單片機(jī)，然后通過單片機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和剎車，當(dāng)距離很近時(shí)，通過蜂鳴器提示，并控制剎車，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛的控制，防止了與障礙物相撞，為人提供了生命保障，減少了車禍發(fā)生。本文主要介紹了防撞系統(tǒng)硬件的選用，流程圖，電路圖和仿真圖以及單片機(jī)的控制代碼。關(guān)鍵詞：AT89C5單片機(jī)；超聲波雷達(dá)傳感器；蜂鳴器第1章電動(dòng)車1.1電動(dòng)車事故分析隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，電動(dòng)車行業(yè)發(fā)展也發(fā)展迅速，然而現(xiàn)在市場上的電動(dòng)車功率越來越強(qiáng),速度越來越快,但是電動(dòng)車本身的安全性能卻沒有顯著提高又因?yàn)槠渌俣绕?，加上電?dòng)車的硬件問題，沒法在行駛中快速的停車。造成人員的傷亡，和生命財(cái)產(chǎn)的損失，也會(huì)造成交通問題，給自己和他人造成不變，醉酒后駕駛電動(dòng)車的人很多，最容易引發(fā)交通事故，因此設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)控制方法，是主動(dòng)避免碰撞危險(xiǎn)，使之提高電動(dòng)車的安全性1.2電動(dòng)車安全控制系統(tǒng)種類老式電動(dòng)車通常使用剎車進(jìn)行制動(dòng)。剎車又分為碟剎、鼓剎、抱剎車。1、碟剎：主要靠液壓傳動(dòng)，剎車阻力臂較大，剎車效果好，但由于成本較高，一般都使用在高檔車。2、鼓剎:主要依靠機(jī)械傳動(dòng)，相較于碟剎來說剎車阻力臂小，價(jià)格低廉，剎車效果還可以。3、抱剎：與鼓剎相同主要依靠是機(jī)械傳動(dòng)，剎車阻力臂相差不多，在開始的時(shí)候，在電動(dòng)車的使用較為廣泛普遍使用它，但由于剎車是會(huì)發(fā)出尖銳的噪音，使人們受不了，已經(jīng)為市場所淘汰。4、EABS電子剎車：當(dāng)前市場上，電動(dòng)車主要采用的是EABS電子剎車，主要的工作原理是根據(jù)無刷系統(tǒng)的電子換向進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)轉(zhuǎn)變不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。它的系統(tǒng)包含了兩套不同的驅(qū)動(dòng)程序，分別適用于不同的情境，一套適用于電機(jī)的正常狀態(tài)，控制電動(dòng)車剎車斷電。另一套則不同，具有自主控制性，是電剎控制程序，在具備信號(hào)時(shí)，程序在斷電時(shí)還會(huì)啟動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)，迅速達(dá)到制動(dòng)的效果。1.3電動(dòng)車的車速限制根據(jù)國家規(guī)定，電動(dòng)車行駛過程中車速不得高于25km/h，電池電壓在伏以下功率在400瓦以下REF_Ref4887\r\h[1]。因?yàn)殡妱?dòng)車行駛過程中如果車速過快，則很容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，當(dāng)車速過高時(shí)，對(duì)騎手反應(yīng)時(shí)間的要求就非常高，同時(shí)剎車距離與低車速相比肯定是延長了，這就會(huì)增大事故發(fā)生的機(jī)率。造成生命危險(xiǎn)。1.4電動(dòng)車的控制器電動(dòng)車的控制器部分可以說是電動(dòng)車的大腦，它控制著電動(dòng)車的電動(dòng)車電機(jī)的啟動(dòng)、進(jìn)退、速度、停止以及電動(dòng)車的其他電子器件。它必須具有11大功能.1、自檢功能：控制器只要在上電狀態(tài)，就會(huì)自動(dòng)檢測(cè)與之相關(guān)的接口狀態(tài)，比如轉(zhuǎn)把，剎把或者其他外部的開關(guān)，一旦有緊急情況，它就會(huì)自動(dòng)開啟保護(hù)，保障騎行者的安全，故障排出后他就會(huì)自動(dòng)恢復(fù)REF_Ref6099\r\h[2]。2、限速功能：按下限速開關(guān)，電動(dòng)車智能不超過20km/h的速度行駛。3、速度調(diào)節(jié)：可以調(diào)節(jié)車速的加、減速。4、限流保護(hù)：電機(jī)在轉(zhuǎn)速為零時(shí)，會(huì)仍然產(chǎn)生扭矩會(huì)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，堵轉(zhuǎn)時(shí)的電流會(huì)非常的高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出額定的電流。一旦時(shí)間過長就會(huì)燒毀電機(jī)。因此需要限流保護(hù)。5、欠壓保護(hù)：當(dāng)控制器電壓降到欠壓值時(shí)，應(yīng)該讓電機(jī)不工作，這樣可以避免短暫的運(yùn)行振蕩6、剎車斷電：在剎車時(shí)，剎車信號(hào)通過線路傳遞給控制器，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉輸出，停車7、防飛車功能;現(xiàn)在防飛車功能幾乎每個(gè)電動(dòng)車都會(huì)有，可以大大提供安全性能。8、巡航功能：可以把把電動(dòng)車定在某個(gè)速度，放開轉(zhuǎn)把，速度會(huì)保持不變的，一旦采取措施，狀態(tài)會(huì)自動(dòng)解除。9、助力功能：就是在爬坡的時(shí)候可以助一下力，或者是在剛剛起步時(shí)助力，強(qiáng)制用電一下10.防盜功能;車子在防盜狀態(tài)下，電機(jī)受到外力轉(zhuǎn)動(dòng)或者自身受到外力時(shí)，車子會(huì)發(fā)除報(bào)警，并且鎖死電機(jī)REF_Ref11549\r\h[3]。11、反充電功能：電動(dòng)車在剎車、減速、下坡滑行時(shí)控制器將電機(jī)產(chǎn)生的能量反饋給電池，起到充電的效果，延長了電池的使用效果，增加了續(xù)航。1.5編程語言

C語言是一種通用的語言，是一種面向結(jié)構(gòu)的編程語言。優(yōu)點(diǎn)：1、簡潔緊湊，靈活方便。C語言一共只有32個(gè)關(guān)鍵詞，9種控制語句，程序書寫很自由，主要有小寫字母表示。它能夠把高級(jí)語言的基本結(jié)構(gòu)和語句和其他的語言相結(jié)合起來REF_Ref7062\r\h[4]。2、運(yùn)算符豐富。C語言的運(yùn)算類型非常豐富，可以靈活使用各種符可以實(shí)現(xiàn)，這是其他高級(jí)語言所不能有的。3、、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。類型有:整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型、指針型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等。能夠運(yùn)用各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型的運(yùn)算，還引入了指針概念，使得運(yùn)行程序效率更高REF_Ref7183\r\h[5]。4、語法限制不太嚴(yán)格，設(shè)計(jì)自由度大。5、C語言可以直接訪問物理地址，可以對(duì)硬件進(jìn)行操作。6、生成的程序代碼質(zhì)量很高，程序執(zhí)行效率快。7、適用范圍大，可移植性好。C語言一個(gè)很好的優(yōu)點(diǎn)就是適用于多種操作系統(tǒng)REF_Ref7349\r\h[6]。1.6系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)一個(gè)智能輔助系統(tǒng)，系統(tǒng)框圖如下圖1。單片機(jī)發(fā)射聲波命令，超聲波接收此命令并發(fā)射聲波，如果前方有人或車，則聲波會(huì)反饋到接收器，并且發(fā)回單片機(jī)接收，然后通過AT89C51開始控制電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，剎車系統(tǒng)啟動(dòng)，使車輛開始減速，同時(shí)揚(yáng)聲器開始響。超聲波發(fā)射器超聲波發(fā)射器器超聲波接收器障礙物AT89C51單片機(jī)剎車揚(yáng)聲器電機(jī)圖SEQ圖\*ARABIC1系統(tǒng)框圖系統(tǒng)由AT89C51作為控制單元，超聲波雷達(dá)傳感器，蜂鳴器，電機(jī)剎車等構(gòu)成。單片機(jī)發(fā)射聲波命令，超聲波接收此命令并發(fā)射聲波，如果前方有人或車，則聲波會(huì)反饋到接收器，并且發(fā)回單片機(jī)接收，然后通過AT89C51開始控制電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，剎車系統(tǒng)啟動(dòng)，使車輛開始減速直至停止，同時(shí)揚(yáng)聲器開始響。其中信號(hào)采集通過AD引腳被讀取，采集范圍為0~255，0表示檢測(cè)不到障礙物，255表示我們距離物體很近。所以我們可以通過他的數(shù)值大小變化來判斷與障礙物之間的距離。第2章雷達(dá)測(cè)距傳感器在設(shè)計(jì)電動(dòng)車防撞系統(tǒng)的過程中，雷達(dá)是不可忽視的。此時(shí)防撞雷達(dá)就相當(dāng)于汽車的眼睛，主要的作用就是判別道路上多個(gè)目標(biāo)，預(yù)測(cè)前方的車輛行駛狀態(tài)，提前預(yù)警可能會(huì)發(fā)生的危險(xiǎn)，提示潛在的安全威脅。尤其在天氣狀況較為惡劣時(shí)，防撞雷達(dá)依然保持非常靈敏且安全的狀態(tài)，對(duì)于人眼的輔助起到非常大的幫助。目前，在我國的電動(dòng)汽車領(lǐng)域雷達(dá)測(cè)距已經(jīng)作為非常實(shí)用且有效的工具廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面，包括激光測(cè)距、紅外線測(cè)距、超聲波測(cè)距等等。激光雷達(dá)是光學(xué)類探測(cè)系統(tǒng)中的一種測(cè)量技術(shù)，主要是通過激光三角原理實(shí)現(xiàn)位移、非接觸式位置的測(cè)量。工作結(jié)構(gòu)原理；激光雷達(dá)系統(tǒng)是一種被動(dòng)雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)，是一種主動(dòng)雷達(dá)傳感器，它通常是以點(diǎn)線或云形式對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射。它的工作范圍主要是集中在紅外和紫外之間，它主要由以下幾個(gè)部分組成：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、測(cè)量電路控制、電源等等。它的工作原理就是雷達(dá)傳感器會(huì)向目標(biāo)發(fā)出激光，隨后等待反射的信號(hào)回到激光發(fā)射機(jī)，并記錄這段時(shí)間的時(shí)長以及反射回來的信號(hào)的強(qiáng)度和頻率等參數(shù)，這樣就可以知道目標(biāo)在哪個(gè)位置以及目標(biāo)正在往哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。此外，雷達(dá)傳感器還可以對(duì)大氣中的懸浮微粒的變化情況進(jìn)行測(cè)量。激光雷達(dá)正是通過了解目標(biāo)的位置、形狀和狀態(tài)來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、識(shí)別和跟蹤的REF_Ref7522\r\h[7]。電荷電子耦合元件是半導(dǎo)體器件簡稱稱為CCD。CCD能把各種光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)。它具有分辨率高、雜音小、準(zhǔn)確度高等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在成本較高且易受干擾的缺點(diǎn)，這也就導(dǎo)致目前在汽車領(lǐng)域還未得到廣泛的使用。紅外線測(cè)距主要的工作原理是依靠發(fā)射和接收信號(hào)的時(shí)間差來計(jì)算目標(biāo)距離。這種測(cè)距方法具有很多的優(yōu)點(diǎn)，諸如成本低廉、測(cè)距較遠(yuǎn)以及需要的發(fā)射角度較小等。因此，它也常常被用在軍事上作為千米測(cè)距的儀器使用REF_Ref10546\r\h[8]。超聲波的頻率是超過了20000HZ的，超聲波具有強(qiáng)大的穿透力、具有強(qiáng)大的能量、并且它的波長很短，頻率很高。超聲波雷達(dá)就是利用超聲波來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)的，它能夠完成發(fā)射、接收、處理這些功能。在雷達(dá)開始工作之后，發(fā)射器會(huì)發(fā)出很多的脈沖，當(dāng)信號(hào)碰到障礙物之后，就會(huì)被反射回來，接收器就會(huì)進(jìn)行接收，最后再對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行一定的處理，這樣就能夠知道雷達(dá)和障礙物兩者間的距離。用超聲波測(cè)量距離的原理是非常簡單的，而且成本也不高，不過它也有一定的缺陷，那就是傳輸過程當(dāng)中容易受到外界的影響，導(dǎo)致靈敏度不高，當(dāng)距離非常遠(yuǎn)的時(shí)候，這一方法就不太使用了。超聲波測(cè)距儀的使用范圍大都是短距離測(cè)距的REF_Ref8643\r\h[9]。紅外線測(cè)距主要的工作原理是依靠發(fā)射和接收信號(hào)的時(shí)間差來計(jì)算目標(biāo)距離。這種測(cè)距方法具有很多的優(yōu)點(diǎn)，諸如成本低廉、測(cè)距較遠(yuǎn)以及需要的發(fā)射角度較小等。因此，它也常常被用在軍事上作為千米測(cè)距的儀器使用。在往前方發(fā)射好了三角波信號(hào)之后，反射回來的信號(hào)就會(huì)被天線接收，隨后在經(jīng)過電路放大之后，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)差頻信號(hào)，我們利用差頻信號(hào)再對(duì)該信號(hào)進(jìn)行一定的處理之后就能夠計(jì)算出兩者間的距離。雷達(dá)中最具代表性的非毫米波雷達(dá)莫屬，它的測(cè)量是一種在頻譜中通過1~10毫米和頻率為30吉赫~400吉赫的毫米波進(jìn)行測(cè)量的方式REF_Ref8505\r\h[10]。不同雷達(dá)參數(shù)對(duì)照表1毫米波紅外線激光CCD超聲波黑暗穿透力極好極好極好好極好全天候穿透力極好差差差差成本較高一般低高低信號(hào)處理成本一般低一般高低氣候影響小大大大小技術(shù)要求高一般一般高低通過對(duì)表1的綜合分析，在電動(dòng)車防撞系統(tǒng)的研究中，由于電動(dòng)車的成本和速度的限制，在5米左右內(nèi)，人可以作出反應(yīng)所以選用超聲波雷達(dá)測(cè)距。這次設(shè)計(jì)的雷達(dá)測(cè)距傳感器電路圖如圖2所示圖SEQ圖\*ARABIC2第3章單片機(jī)的選用3.1單片機(jī)控制芯片AT89C51簡介:AT89C51單片機(jī)是一款8位的微型計(jì)算機(jī)，它的功能較為強(qiáng)大，并且消耗的能量低。閃爍存儲(chǔ)器，它由一個(gè)可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EEPＲOM技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。既具有可擦可編程只讀程序存儲(chǔ)器技術(shù)一樣的可編程控制能力，同時(shí)它的程序存儲(chǔ)器是屬于上電即可擦除的，而且它的訪問速度也很快，正是這些原因使得C51單片機(jī)工作可靠且運(yùn)行速度快，即使沒有電也不會(huì)丟失，在價(jià)格和性能方面都具備較大的優(yōu)勢(shì)。它可以兼容51單片機(jī)內(nèi)部的所有指令，它還具備的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是單片機(jī)在對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行編輯時(shí)可以不斷使用編譯功能，也可用一個(gè)常規(guī)的可擦可編程只讀存儲(chǔ)器編程器編程。EEPROM的寫入和擦除時(shí)間都非常短，相比較其它系統(tǒng)而言，這個(gè)速度是非?？斓?，這就展現(xiàn)了C51單片機(jī)的強(qiáng)大之處。此外，所提供的AT89C51兩種方式:靜態(tài)邏輯，另一模式省電模式。AT89C51芯片其他優(yōu)點(diǎn)如下:能夠兼容51單片機(jī)，內(nèi)部有一個(gè)4K字節(jié)大小的程序存儲(chǔ)器、全靜態(tài)管理工作、兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、可編程使用時(shí)的串行控制數(shù)據(jù)通道等REF_Ref11787\r\h[11]。3.2AT89C51單片機(jī)的主要特性它可以兼容MCS-51，內(nèi)部的FLASH存儲(chǔ)器的大小是4K字節(jié)的，同時(shí)有32個(gè)I/O口，還有兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，這兩個(gè)定時(shí)器都是16位的，內(nèi)部的數(shù)據(jù)可以在其中保留10年的時(shí)間REF_Ref11882\r\h[12]。它在全靜態(tài)工作時(shí)的頻率處于0-24MHz，內(nèi)部還包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器。此外，它的內(nèi)部還有5個(gè)中斷源，同時(shí)還包含了串口、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等等。3.3AT89C51單片機(jī)的功能特性AT89C51包含了如下功能：4字節(jié)的Flash存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器、4組共32個(gè)I/O口、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器、兩個(gè)中斷、用作通信的串口、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路等等REF_Ref12124\r\h[13]。與此同時(shí)，AT89C51還可以進(jìn)入到靜態(tài)邏輯操作狀態(tài)，同時(shí)它能夠在兩種節(jié)電工作模式當(dāng)中自主進(jìn)行選擇。在空閑工作方式時(shí)，CPU是已經(jīng)停止了工作的，不過它允許其它的部分進(jìn)行工作，比如定時(shí)器計(jì)數(shù)器、串口和中斷等等。工作在掉電方式時(shí)，能夠?qū)AM當(dāng)中的內(nèi)容保存下來，不過振蕩器是沒有在繼續(xù)工作的，只有當(dāng)接收到了復(fù)位信號(hào)的時(shí)候，這部分才能夠繼續(xù)正常工作。3.4AT89C51的管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口一共有8個(gè)I/O口，它們都是漏極開路的，每個(gè)管腳都可以吸收TTL門電路。我們給P0口寫入1之后，P0口就被定義成了高阻輸入狀態(tài)了。當(dāng)這組I/O口用作程序存儲(chǔ)器的時(shí)候，它就能夠接收數(shù)據(jù)的低八位。在進(jìn)行FLASH編程時(shí)，P0口是用來輸入原碼的，在對(duì)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0口外部接上上拉電阻之后就可以對(duì)原碼進(jìn)行輸出。P1口：P1口也一共有八個(gè)I/O口，這八個(gè)I/O口當(dāng)中都帶有上拉電阻，可以用來接收TTL門電流。給P1口寫入1之后，P1口管腳的電位就會(huì)通過上拉電阻拉高成高電平，此時(shí)就可以用作輸入REF_Ref12284\r\h[14]。當(dāng)P1口變?yōu)榈碗娖降臅r(shí)候，P1口就能夠從中輸出電流，這也是內(nèi)部上拉電阻帶來的。在進(jìn)行FALSH編程時(shí)，P1口可以接收低八位的地址。P2口：P2口也一共有八個(gè)I/O口，這八個(gè)I/O口當(dāng)中都帶有上拉電阻，可以用來接收TTL門電流。給P2口寫入1之后，P2口管腳的電位就會(huì)通過上拉電阻拉高成高電平，此時(shí)就可以用作輸入。在作為輸入的時(shí)候，P2的管腳會(huì)變成低電平，此時(shí)就會(huì)從管腳當(dāng)中輸出電流，這都是內(nèi)部上拉電阻帶來的。當(dāng)我們把P2口用作外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，它就能夠?qū)ξ覀冞x中地址的高八位進(jìn)行輸出。在我們給地址寫入1時(shí)，P2口就會(huì)通過上拉電阻，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行相應(yīng)地讀寫操作，P2口也能將它的特殊功能寄存器當(dāng)中的內(nèi)容傳輸出來。P2口在進(jìn)行FLASH編程時(shí)可以接收地址的高八位信號(hào)。P3口：P3口一共包含了8個(gè)I/O口，并且它們的內(nèi)部都帶有上拉電阻，可以用來接收發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)我們給P3口置為高電平時(shí)，內(nèi)部的上拉電阻就會(huì)將其拉高，就可以用作輸入端口。P3口第二功能,如表2表2P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0）P3.3INT1（外部中斷1）P3.4T0（計(jì)時(shí)器0外部輸入）P3.5T1（計(jì)時(shí)器1外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別是反相放大器的輸入輸出端，我們可以使用石晶振蕩或者陶瓷振蕩把這個(gè)反相放大器配置成片內(nèi)振蕩器，在本次設(shè)計(jì)中，我們采用的是石晶振蕩。如果我們使用外部時(shí)鐘源對(duì)器件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，XTAL2就不需要連接。如果使用的是其它信號(hào)輸入到內(nèi)部，那就需要有一個(gè)二分頻觸發(fā)器，這時(shí)我們只要保證脈沖的高低電平寬度符合要求就行，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的脈寬是不做要求的REF_Ref12434\r\h[15]。3.5AT89C51的管腳圖SEQ圖\*ARABIC3管腳圖3.6ECU系統(tǒng)組成部分由于AT89C51的各種特性和性能，我們使用AT89C51構(gòu)成一個(gè)最小系統(tǒng)，該系統(tǒng)的電路如下圖所示。圖SEQ圖\*ARABIC4最小系統(tǒng)圖第4章軟件的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件流程設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件使用C預(yù)言進(jìn)行編程，因?yàn)镃語言有通用性和普遍性，設(shè)計(jì)主要過程如是是是是否·是是否·否·否·開始系統(tǒng)初始化獲取當(dāng)前距離是否小于500是否小于200是否小于50結(jié)束電機(jī)減速電機(jī)為零揚(yáng)聲器報(bào)警關(guān)閉報(bào)警圖SEQ圖\*ARABIC5流程圖超聲波發(fā)射聲波并接收到回來之間的距離，根據(jù)公式(C是表示超聲波的傳播速度，他跟光速相等，t則是超聲波傳遞的時(shí)間）來得到兩者間的距離。如果小于5米AT89C51單片機(jī)控制電機(jī)降低轉(zhuǎn)速，當(dāng)距離障礙物小于2米時(shí)，揚(yáng)聲器開始報(bào)警，當(dāng)與障礙物之間小于0.5米時(shí)，電機(jī)停止，揚(yáng)聲器繼續(xù)報(bào)警。4.2電路圖根據(jù)要求我利用proteus設(shè)計(jì)了完整的電路圖，如圖6圖SEQ圖\*ARABIC6電路圖表3使用的元件列表元件名稱參數(shù)數(shù)量單片機(jī)AT89C511按鈕1電阻10k4電容33uF2揚(yáng)聲器1超聲波測(cè)距1雙極管NPN1電阻器包RP11晶體管ULN2003A1表SEQ表\*ARABIC34.3系統(tǒng)測(cè)試通過圖7仿真電路圖可以看出設(shè)計(jì)達(dá)到了要求圖SEQ圖\*ARABIC7仿真電路圖通過仿真得出了電動(dòng)車與障礙物之間的距離與·電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系并用了MATLAB畫圖，如圖8所示圖SEQ圖\*ARABIC8matlab仿真圖程序如下>x1=[54.543.532.521.510.50.3];y1=[310280250210190175160140110800.3]>>figure(1)>>plot(x1,y1)第5章總結(jié)與展望通過這次設(shè)計(jì)讓我明白了單片機(jī)的原理與接口技術(shù)，單片機(jī)很多零件，特別在控制領(lǐng)域幾乎都離不開單片機(jī)，51單片機(jī)在很多領(lǐng)域都有涉及，比如機(jī)械領(lǐng)域，電器領(lǐng)域等等。本次論文用AY89C51單片機(jī)完成了電動(dòng)車安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由單片機(jī)和超聲波距離傳感器完成了對(duì)電動(dòng)車在遇到障礙時(shí)對(duì)電機(jī)速度的控制，完成了避讓。讓我的知識(shí)更加豐富，也知道了自己知識(shí)的不足，豐富了自己。這次設(shè)計(jì)的電動(dòng)車安全控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)自身與障礙物自動(dòng)的調(diào)節(jié)車速，可以使電動(dòng)車車速自動(dòng)改變，降低了車禍的發(fā)生率，自身生命得到保障。這次設(shè)計(jì)還有些不足，本文中電動(dòng)車防撞系統(tǒng)在仿真軟件中運(yùn)行成功，由于受自身知識(shí)的不足和時(shí)間的限制，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果有些不理想，有些誤差，以后我會(huì)繼續(xù)豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備量，完善自己。參考文獻(xiàn)徐倩.GB17761-2018《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》解讀[J].中國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督,2019(03):61-63.付曼娜.淺議電動(dòng)車控制器的功能與改進(jìn)[J].南方農(nóng)機(jī),2019,50(11):211.劉亞榮,謝曉蘭,覃偲蕓.新型電動(dòng)車防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2020,43(19):152-154.張曹兵.基于PMSM兩輪電動(dòng)車控制器的設(shè)計(jì)與研究[D].東南大學(xué),2019.葉曉龍.51單片機(jī)C語言編程技巧探討[J].信息與電腦(理論版),2019(04):66-67.蘇小紅、王寧穎、孫志崗。C語言程序設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2017：寧萬龍.計(jì)算機(jī)中C語言的應(yīng)用特點(diǎn)分析[J].造紙裝備及材料,2020,49(01):83.郭東暉.汽車行駛中防碰撞智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].蘭州交通大學(xué),2018.羅寧，李柏年，楊昊等．基于紅外測(cè)距傳感器的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］．價(jià)值工程，2013。王慧文.基于駕駛員反應(yīng)特性的縱向防碰撞預(yù)警系統(tǒng)[D].吉林大學(xué),2018.劉嬌璇.基于80C51單片機(jī)的干式變壓器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].變壓器,2013,50(01):30-32.劉鑫,劉浩,王昊,王嘉雯,何依婷,馬羿楊,龔浩然.基于AT89C51單片機(jī)的輪胎過熱溫度報(bào)警器[J].科技風(fēng),2020(34):24-25.鄒顯圣．單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M]．大連：化學(xué)工業(yè)出版社，2020孫寶法.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014。李朝青。單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2017.附錄一單片機(jī)的啟動(dòng)文件為AR,AINCDPTRDJNZR7,XDATALOOPDJNZR6,XDATALOOPENDIFCCDATA0E0HBDATA0F0HSPDATA81HDPLDATA82HDPHDATA83HNAME?C_STARTUP?C_C51STARTUPSEGMENTCODE?STACKSEGMENTIDATARSEG?STACKDS1EXTRNCODE(?C_START)PUBLIC?C_STARTUPCSEGAT0?C_STARTUP:LJMPSTARTUP1RSEG?C_C51STARTUPSTARTUP1:IFIDATALEN<>0MOVR0,#IDATALEN-1CLRAIDATALOOP:MOV@R0,ADJNZR0,IDATALOOPENDIFIFXDATALEN<>0MOVDPTR,#XDATASTARTMOVR7,#LOW(XDATALEN)IF(LOW(XDATALEN))<>0MOVR6,#(HIGH(XDATALEN))+1ELSEMOVR6,#HIGH(XDATALEN)ENDIFCLRAXDATALOOP:MOVX@DPTIFPPAGEENABLE<>0MOVPPAGE_SFR,#PPAGEENDIFIFPDATALEN<>0MOVR0,#LOW(PDATASTART)MOVR7,#LOW(PDATALEN)CLRAPDATALOOP:MOVX@R0,AINCR0DJNZR7,PDATALOOPENDIFIFIBPSTACK<>0EXTRNDATA(?C_IBP)MOV?C_IBP,#LOWIBPSTACKTOPENDIFIFXBPSTACK<>0EXTRNDATA(?C_XBP)MOV?C_XBP,#HIGHXBPSTACKTOPMOV?C_XBP+1,#LOWXBPSTACKTOPENDIFIFPBPSTACK<>0EXTRNDATA(?C_PBP)MOV?C_PBP,#LOWPBPSTACKTOPENDIFMOVSP,#?STACK-1#if0EXTRNCODE(?B_SWITCH0)CALL?B_SWITCH0#endifLJMP?C_STARTEND單片機(jī)主程序#include<reg52.h>#include"sr04.h"sbitmotor1=P1^4;sbitmotor2=P1^5;sbitIN1=P1^0;sbitIN2=P1^1;sbitIN3=P1^2;sbitIN4=P1^3;unsignedcharcompare=15;//max=20voidmotor_init()//50ms{TMOD|=0x10;TH1=0x3C;TL1=0x0B0;EA=1;ET1=1;TR1=1; IN1=1; IN2=0; IN3=1; IN4=0;}intmain(void){unsignedintdistancance=0;unsignedcharspeed;motor_init();ultrasonic_init();beep=0;while(1){ delay_ms(1000); distancance=ultrasonic_distance(); if(distancance<200)beep=1; elsebeep=0; speed=distancance/50; switch(speed) { case0:compare=1;break; case1: case2:compare=4;break; case3: case4:compare=6;break; case5: case6:compare=7;break; case7: case8:compare=8;break; case9: case10:compare=9;break; default:compare=12;break; }}}voidTimer1Interrupt(void)interrupt3{ staticunsignedcharcount=0;TH1=0x3C;TL1=0x0B0; count++; if(count<compare) { motor1=1; motor2=1; } else { motor1=0;