基于單片機(jī)的超聲波測距及遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)

高奧

摘 要：基于汽車行駛過程中的基本操作，采用STC89C52為電子控制單元中心， 實(shí)現(xiàn)了左右轉(zhuǎn)向，鳴笛，超聲波測距及遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)。文章詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的基本原理，電路設(shè)計(jì)和硬件構(gòu)成，并給出軟件程序流程圖。

關(guān)鍵詞：超聲波測距；遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)轉(zhuǎn)化；STC89C52；1602液晶顯示屏

引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，汽車成為了人們必不可少的代步工具，據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，大量的交通事故是因?yàn)樗緳C(jī)在夜間行駛時(shí)遠(yuǎn)近光燈轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤或者不及時(shí)，燈光因素成為了汽車安全性的一大問題。基于以上原因，本文通過使用STC89C52作為電子控制中心來實(shí)現(xiàn)超聲波測距并顯示在1602顯示屏上，遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)轉(zhuǎn)換以及距離過小自動(dòng)鳴笛警示系統(tǒng)。以此來盡可能消除由于燈光而帶來的安全隱患問題。

1 基本原理

本文是以STC89C52為中心電子控制系統(tǒng)，由電源模塊、按鍵模塊、燈光模塊、蜂鳴器模塊、超聲波測距模塊、遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)切換模塊和1602液晶顯示屏模塊組成，通過設(shè)計(jì)電路圖、焊接電路板、設(shè)計(jì)程序和燒錄進(jìn)STC89C52單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)所需要的功能，功能包括按鍵實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)向燈亮，按鍵實(shí)現(xiàn)蜂鳴器鳴笛，超聲波測距顯示在顯示屏上和以距離為界限的遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)轉(zhuǎn)化和車距過小自動(dòng)鳴笛。

2 電路設(shè)計(jì)

整個(gè)電路系統(tǒng)以及相應(yīng)模塊如圖1所示。

2.1 單片機(jī)模塊

STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。擁有8 位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。我們將其作為實(shí)現(xiàn)上述功能的中心控制元件。

2.2 燈光模塊

采用不同顏色的五個(gè)LED燈來分別代表遠(yuǎn)、近、左、右和車內(nèi)燈光，并分別接入STC89C52 的p1.0 p1.1 p1.2 p1.3 p1.4 引腳，并且并聯(lián)通過一千歐的電阻接入VCC高電平，左右以及車內(nèi)燈光通過按鍵模塊各個(gè)按鈕控制，遠(yuǎn)近光燈通過顯示屏顯示的超聲波所測得的距離遠(yuǎn)近來控制。

2.3 蜂鳴器模塊

由電路圖原理可知，蜂鳴器的兩個(gè)引腳分別接入VCC高電平5V電壓和通過三極管和一千歐的電阻接入單片機(jī)p2.5引腳來實(shí)現(xiàn)按鍵和距離對于蜂鳴器的單向控制。從而實(shí)現(xiàn)按鍵和距離過小蜂鳴器發(fā)出鳴響。

2.4 遠(yuǎn)近光燈自動(dòng)切換模塊

該模塊的8腳接VCC高電平5V電壓，4腳接地，1 腳接入單片機(jī)的p2.4腳，電路模塊裝有光敏電阻，通過單片機(jī)內(nèi)燒錄的程序來實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)近光燈的控制。焊接簡單容易控制。

2.5 顯示模塊

1和16引腳分別接地，3引腳通過滑動(dòng)變阻器保護(hù)后接地，2引腳接入VCC高電平5v電壓。液晶屏采用LCD1602，它是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。1602液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。我們用它來顯示距離。

3 軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路圖和焊接的電路板用c語言寫實(shí)現(xiàn)單片機(jī)功能的程序并燒錄進(jìn)單片機(jī)。本系統(tǒng)程序流程圖如圖2所示。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)通過運(yùn)用簡單的單片機(jī)和一些簡單模塊實(shí)現(xiàn)了對遠(yuǎn)近光燈根據(jù)距離自動(dòng)切換，車距過小提出警示以及模擬了行駛過程中的常用功能，簡單易操作，成本低，實(shí)用性高，具有極高的經(jīng)濟(jì)性能，可以使汽車行駛更加方便和安全。而超聲波測距也使駕駛員更加清楚看到與前方車或者障礙物的距離，以便于做出應(yīng)急措施，本系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)，而且在商業(yè)化中具有精確性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]李朝清.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天出版社，1994.

[2]王曉榮，余穎.電子電工技術(shù)基礎(chǔ)[M].武漢理工大學(xué)出版社，2010.

[3]郭強(qiáng).液晶顯示模塊的應(yīng)用于調(diào)試[M].電子工業(yè)出版社，2010.

[4]郭天祥.新概念51單片機(jī)C語言教程[M].電子工業(yè)出版社，2009.

[5]林捷，楊緒業(yè)，郭小娟.模擬電路與數(shù)字電路[M].人民郵電出版社，2011.