基于單片機(jī)的超聲波車位探測器方案設(shè)計(jì)

陳丹陽

摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但同時也帶來了停車難的問題。本次設(shè)計(jì)基于目前停車難的現(xiàn)狀，結(jié)合科學(xué)技術(shù)，本次研究設(shè)計(jì)出了一種檢測停車位是否有車的檢測方案，主要是利用了超聲波這個介質(zhì)。所以本次設(shè)計(jì)以超聲波進(jìn)行車位的測距，以AT89S52單片機(jī)為主控制芯片，接收和處理超聲波檢測的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏上，讓人們了解到當(dāng)前位置的附近車位信息，同時為了使所獲得的數(shù)據(jù)更加的精準(zhǔn)，節(jié)省了不少工作或娛樂的時間，具有重要及深遠(yuǎn)的意義。

關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī);超聲波定位;車位檢測

1 引言

自從改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)增長實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的提升，相應(yīng)的人們生活水平有了很大的提高。漸漸地家家都配備上了小轎車，但是隨著轎車數(shù)量的增加，許多停車難題越來越凸顯了出來，人們在空閑時間出游或者平常的出行中都受到了這一問題的嚴(yán)重影響。針對這些日益凸顯出來的難題，雖然許多地方為了解決該難題都致力于建造一個更大型的停車場來容量車輛的停放問題，但是汽車產(chǎn)業(yè)的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們所能預(yù)測的范圍。因此推動了智能停車行業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)出一個高效、方便快捷的停車項(xiàng)目已經(jīng)迫在眉睫，該方面的設(shè)計(jì)的出現(xiàn)能較好的解決當(dāng)前大中小城市的停車難問題。根據(jù)我國目前汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，未來智能停車行業(yè)的發(fā)展還將會迎來更大的市場。

超聲波車位探測器能讓車主了解到目前該位置附近的車位信息，讓車主能更高效的選擇解決的方案，從一定的程度上緩解了停車難的問題。該設(shè)計(jì)主要是利用超聲波快速測距的方法來獲取車位信息，通過單片機(jī)的相關(guān)處理快速的把車位信息傳到使用者手中，方便地引導(dǎo)人們更加快捷地停車，讓車位管理更加規(guī)范有序，減輕了相關(guān)車位人員和交通人員的工作壓力。方便了人們的出行和提高了停車場車位的利用率。

2 整體的方案敘述

整體車位探測器總體設(shè)計(jì)原理圖如圖1：

本次超聲波車位探測器的主控制芯片為AT89S52單片機(jī)，同時本設(shè)計(jì)設(shè)有電源電路，用來提供能源供單片機(jī)正常工作;在檢測車位方面，該系統(tǒng)設(shè)有超聲波發(fā)射電路和超聲波接受電路，且為了讓所測數(shù)據(jù)更加精確，在相應(yīng)的介質(zhì)發(fā)出模塊處，以及相應(yīng)的介質(zhì)接受裝置處，都有一系列的信號放大與調(diào)整模塊;因?yàn)闇囟葧Τ暡ㄓ幸欢ǖ挠绊?，所以本設(shè)計(jì)設(shè)有溫度補(bǔ)償電路，用來記錄天氣的溫度數(shù)據(jù)并傳到主控制芯片;主控制芯片存在于AT89S52電路，對超聲波檢測到的數(shù)據(jù)和當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)利用軟件做出相關(guān)處理，最后將處理后的數(shù)據(jù)傳到本設(shè)計(jì)中的顯示電路中。將這幾個部分的功能串聯(lián)起來，共同實(shí)現(xiàn)車位的檢測;這就是本次設(shè)計(jì)的功能方案設(shè)計(jì)。

2.1 放大電路設(shè)計(jì)

放大電路也叫做放大器，在許多電子電路中廣泛的應(yīng)用、也是構(gòu)成其他電子電路的基礎(chǔ)單元電路。放大電路的作用就是將輸入的微弱信號放大到所需要的幅度值，而且信號本身并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化，就是相當(dāng)于不失真的把信號進(jìn)行放大處理。為了使本次超聲波車位探測器更具準(zhǔn)確性、實(shí)用性，本次設(shè)計(jì)在超聲波發(fā)射電路和超聲波接受電路中都設(shè)有放大電路，將使用到的信號進(jìn)行放大處理再利用，間接增加了所測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而且放大電路具有一定的簡便性，適合本設(shè)計(jì)的要求。

2.2 溫度補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)

因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的整體方案主要是利用了相應(yīng)的超聲波這一介質(zhì)，這一介質(zhì)會隨著溫度的變化出現(xiàn)一系列的改變，在其傳輸會收到溫度變化的影響，所以為了保證所測量數(shù)據(jù)的精確性，本次設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償電路檢測天氣的溫度變化，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，讓單片機(jī)通過軟件做相關(guān)變化的處理，從而進(jìn)一步保證測距的精準(zhǔn)性。

2.3 接口電路設(shè)計(jì)

本次的超聲波車位探測器設(shè)計(jì)中使用的電路是由本人親自設(shè)計(jì)并主要由自己焊接的，因?yàn)槭堑谝淮谓?jīng)歷作品的創(chuàng)作，所以該設(shè)計(jì)的完成是在老師和同學(xué)的幫助下實(shí)現(xiàn)的。在焊接過程之前需要確定該電路是否具有較高的可行性或者是否需要改進(jìn)等，在焊接的過程中要特別注意核心處理器與其余模塊的銜接，保證其在焊接的過程中能夠很好地實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，在這個過程中需要十分的認(rèn)真、仔細(xì)。同時為了更方便地進(jìn)行觀察，本人在設(shè)計(jì)中還設(shè)置了復(fù)位電路。如果程序不穩(wěn)定，將按下復(fù)位按鈕，然后程序?qū)映跏蓟^程。

3 總結(jié)

這次設(shè)計(jì)依靠在網(wǎng)上搜索資料，了解了幾種單片機(jī)，在網(wǎng)上參考數(shù)據(jù)，用對比篩選的方法最后選擇了AT89S52單片機(jī)。再通過基本電子電器的書上的介紹和網(wǎng)上相似的論文，根據(jù)他們的使用和對一些元器件的了解做相應(yīng)的分析并選擇最優(yōu)方案。因此在檢測模塊方面我選擇超聲波測距技術(shù)，在顯示模塊方面我選擇數(shù)碼管，在通信模塊方面我選擇了串口通訊，在電源模塊方面我選擇普遍適用于小型便攜式設(shè)備的電源，利用這些器件加上相關(guān)電路和軟件之間的結(jié)合，組合成一個整體的超聲波車位探測器，以完成設(shè)計(jì)要求。

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