汽车防撞防盗报警器的设计
验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反相振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反相振荡器的输出。
3.1.1 时钟电路
单片机的时钟产生有两种方法：内部时钟方式和外部时钟方式。
系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。AT89单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值通常取30PF。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定和可靠地工作。图3.2单片机时钟电路。
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C1 30PF XTAL1 89C52 11.0592Mz XTAL2
C2 30PF 图3.2 单片机时钟电路
3.1.2 复位电路
复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通过一个触发器与复位电路相连，触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期中由复位电路采样一次。
复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。所谓上电复位，是指计算机加电瞬间，要在RST引脚出现大于10ms的正脉冲，使单片机进入复位状态。按钮复位是指用户按下“复位”按钮，使单片机进入复位状态。如图3.3是上电复位及按钮复位的一种实用电路。
89C52
图3.3 复位电路
C +5V RST S R8 R7 上电时，+5V电源立即对单片机芯片供电，同时经电阻R对电容C充电。C上电压建立的规程就产生一定宽度的负脉冲，经反向后，RST上出现正脉冲使单片机实现了上电复位。按钮按下时，RST上同样出现高电平，实现了按钮复位。在应用系统
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中，有些外围芯片也需要复位。如果这些芯片复位端的复位电平和单片机一致，则可以与单片机复位脚相连。
3.2 超声波测距模块
本模块的任务是在倒车环境下通过超声波测距仪测出车后危险的障碍物距离车身后部的距离以提示驾驶员随时停车；若无倒车时停止工作。
3.2.1 超声波原理
人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20Hz-20kHz。超声波传感器范围内，超过20kHz称为超声波，低于20Hz的称为次声波。常用的超声波频率为几十kHz-几十MHz。超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵向振荡（纵波）。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十kHz，而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差?t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S ，即：
S?v??t2 （3.1） 这就是所谓的时间差测距法。
由于超声波也是一种声波, 其声速C与温度有关。在使用时,如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的。常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度v 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1 ℃, 声速增加约0. 6 米/ 秒。如果测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正（本系统正是采用了温度补偿的方法）。已知现场环境温度T时, 超声波传播速度v的计算公式为：
v?331.45?0.607? （3.2）
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超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。
3.2.2 超声波测距模块电路
该模块使用HC-SR04超声波检测模块，有一个发射探头和一个接收探头，如图3.4所示。
图3.4 HC-SR04超声波模块
在超声波模块开始工作时，向其TRIG端口提供10us以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40周期电平并检测回波，一旦检测到有回波信号则通过ECHO端口输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测距离成正比，高电平持续的时间就是超声波从发射到接收的时间。
3.2.3 超声波测距模块的工作过程
测距模块开始工作，单片机向P3.3口发射脉冲信号，检测P3.2口是否有电平信号由低到高变化，若有，开始计时，计算距离。单片机与模块的接线图3.5如图所示。
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图3.5 超声波模块接线图
P3.3 P3.2 89C52 VCC Trig Echo HC-SR04 GND 3.3 报警模块
本模块的任务是测距达到危险距离时进行声光报警提示，蜂鸣器发出有规律的声音，LED发光，以提示驾驶员提高警惕。
3.3.1 声光报警模块工作原理
本模块使用的自激蜂鸣器是直流电压驱动的，不需要利用交流信号进行驱动，只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能使蜂鸣器发出声音。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。
3.3.2 声光报警模块电路
单片机发出报警信号后，通过P2.4、P2.3口输出低电平，导通报警电路，LED发光，蜂鸣器工作。报警电路接线图如图3.6所示。
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