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概要：利用超声波测距原理，出于低成本、高精度的目的，明确提出了一种基于AT89S52的超声波方向灯雷达系统的设计方案。硬件部分使用AT89S52单片机作为控制器，主要有超声波升空电路、超声波接管电路、温度检测电路、LCD表明电路和报警电路。本文在分析超声波测距原理的基础上，得出了构建超声波方向灯雷达系统的软件设计流程图和硬件设计电路图。
该系统测量精度为lcm，几乎需要符合汽车方向灯系统的设计拒绝。关键词：AT89S52：超声波：温度补偿：测距0章节超声波是一种在弹性介质中的机械波动，由于其指向性强劲、能量消耗较慢、传播距离较近等到优点，常常用作测量距离。本文设计的方向灯雷达系统就是利用超声波的上述特性做对方向灯距离动态和高精度的检测，同时，此系统成本低、设计非常简单、精度和稳定性好，未来将会获得普遍的应用于，从而增加交通事故的再次发生。
1超声波测距原理超声波测距原理是利用超声波从升空到接管过程中传播的时间来计算出来出有传播距离。本文的方向灯雷达系统使用光线接管脉冲方式。
设l为测量距离，t为来往时间差，超声波的传播速度为c，则有t=2l／c，而声波在空气中传输速率为。式中T为环境温度；cO为绝对温度时的速度，是常数。
从上述两式可以发售，故利用超声波测量的距离与时间和环境温度有关，在本系统中利用AT89S52中的定时器测量超声波传播时间，利用DSl8820测量环境温度，从而提升测距精度。2硬件设计2．1系统硬件总体设计如图1右图，本系统硬件部分由AT89S52控制器、超声波升空电路、接管电路、温度测量电路，声音报警电路和LCD表明电路构成。汽车前进时LCD表明环境温度，当方向灯时，升空和接管电路工作，经过AT89S52数据处理将距离也表明到LCD上，如果距离大于原作时，报警电路不会叫声，警告司机留意车距。
AT89S52是主控芯片，反对在线iTunes程序，便利调试，有8kB的Flash、32个I／O口、三个16位定点／计数器、八个中断源、全双工UART串行口和看门狗定时器等，资源非常丰富，既符合了本系统的设计拒绝，也符合了日后拓展的市场需求。2．2超声波升空电路超声波发射器还包括超声波产生电路和超声波升空控制电路两部分，超声波分析仪搭配CSB40T。
可使用软件再次发生法和硬件方法产生超声波。本系统利用软件产生40kHz的超声波信号，经过74HC04两次和一次偏移缩放驱动后输入到CSB40T，如图2右图。74HC04是一个高速CMOS六反相器，具备平面的传输延后和切换时间，而相对于LSTTL逻辑IC，它的功耗增加很多。
对于HC类型，其工作电压为2～6V，它具备高抗扰度，可以相容必要输出LSTTL逻辑信号和CMOS逻辑输出。2．3超声波接管电路由于超声波在空气中传播，其能量不会随传输距离的减小而增大，从远距离障碍物光线的脉冲信号一般较为很弱，所以在设计超声波接管电路时，要有较小的缩放倍数；为增大环境噪声对脉冲信号的影响，也要考虑到搭配滤波特性较好的电路，使脉冲更容易检测。
超声波接管电路用于集成电路CX20106A，能用来已完成信号的缩放、限幅、带上通滤波、峰值检波和波形整形等功能，如图3右图。其中的前置放大器具备自动增益掌控功能，可以确保在成像传感器接管较近光线信号输入黯淡电压时，放大器有较高的增益，在近距离输出信号强劲时放大器会短路；其带上通滤波器中心频率可由芯片5脚的外接电阻调节，不必须外接电感，可避免外磁场对电路的阻碍，可靠性较高。
CX20106A接管超声波有很高的灵敏度和抗干扰能力，可以符合接管电路的拒绝。同时，用于集成电路也可以增加电路之间的互相阻碍，增大电噪声。当接管到40kHz信号后，芯片7脚会经常出现较短的低电平，终端单片机之后可以使单片机产生中断。
2．4温度测量电路由于超声波的传播速度v不会不受温度、湿度、流体等的影响，其中温度的影响最为相当严重。因此在测量精度拒绝低的场合，不应通过温度补偿对超声波的传播速度展开校正，以增大误差。
本系统使用DALLAS公司的DSl8820数字式温度传感器展开温度测量，它所测量的温度值用9位二进制数必要回应，这些值通过DSl8820的数据总线必要输出CPU，需要A／D切换，而且读取指令、温度切换指令都是通过数据总线起源于DSl8820，需要外部电源。DSl8820数字温度传感器与AD590、LM35等温度传感器比起，具备非常的测温范围和精度，温度测量准确、不不受外界阻碍等优点。
硬件结构如图4右图。2．5表明电路本系统中的表明部分使用1602LCD液晶显示。
明确模块如图5右图。如上图，有两组电源，一组是模块的电源一组是背光板的电源皆为5V供电。
R3是调节对比度的插槽，调节此脚上的电压可以转变黑白对比度。RS是很多液晶上都有的插槽，是命令／数据自由选择插槽，该脚电平为低时回应将展开数据操作者；为较低时回应展开命令操作者。RW也是很多液晶上都有的插槽，是读取自由选择末端，该脚电平为低时回应要对液晶展开读书操作者；为较低时回应要展开写出操作者。某种程度，很多液晶模块有E插槽，一般来说在总线上信号平稳后给推派脉冲通报把数据读书回头，在此脚为高电平的时候总线不容许变化。
DO～D78位双向分段总线，用来传输命令和数据。BLA是背光源负极，BLK是背光源负极。
3软件设计本系统的软件设计使用模块化设计，由主程序、超声波升空子程序、超声波接管子程序、温度补偿子程序、报警子程序以及表明子程序构成。主程序流程图如图6右图。超声波方向灯雷达系统，最重要的就是对升空信号的掌控及接管测量的时机掌控。
在设计中，AT89S52对升空的掌控就是对40kHz方波产生电路的掌控。由AT89S52的Pl．0口掌控超声波升空电路以6个脉冲的序列升空过来，在程序中用延时构建。脉冲升空同时关上定时器T0开始计时，升空后等候1ms关上外部中断INT0，等候脉冲光线到接管分析仪。等候1ms的原因是，超声波升空分析仪升空的超声波一般都会不存在余波阻碍，有部分声波不会必要传遍接管分析仪，经接管电路缩放后，系统就不会把它误以为是检测的脉冲信号，升空后等候1ms可以防止检测到余波信号，当然这也不会造成测量盲区的不存在。
4结论为了证明本文设计的方向灯雷达系统的可靠性，在内部展开了实地测量。本系统测距范围为0．2～5m。
仅次于误差大于3cm。因此，本系统具备工作平稳、抗干扰能力强劲、灵敏度低的特点。
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