導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇道德經(jīng)全文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2、第二章譯文：如果世間的人都明了美的東西是美的，那么丑惡的東西就暴露出來了；都知道善良的行為是善的，那么不善良的行為就顯露出來了。有和無產(chǎn)生于相互對(duì)立，難和易形成于相互對(duì)應(yīng)。因此，長和短顯現(xiàn)于相互比較，高和下存在于相互依賴，音和聲和諧于相互應(yīng)和，前和后出現(xiàn)于相互對(duì)比。所以圣人所做的事就是順其自然，不主張人為。圣人的教育就是順應(yīng)人心而不倡導(dǎo)言語教化，隨任萬物生長而不加以限制，孕育了萬物而不占為己有，幫助了萬物而不依賴它們，建立了功勞而不倨傲。正因?yàn)椴痪庸Γ砸膊粫?huì)失去什么。

原文：天下皆知美之為美，斯惡已；皆知善之為善，斯不善矣。有無相生，難易相成，長短相形，高下相盈，音聲相和，前后相隨。是以圣人處無為之事，行不言之教。萬物作，焉而弗辭，生而弗有，為而弗恃，功成而弗居。夫唯弗居，是以不去。

篇2

一、什么是全媒體

“全媒體”指媒介信息傳播采用文字、聲音、影像、動(dòng)畫、網(wǎng)頁等多種媒體表現(xiàn)手段（多媒體），利用廣播、電視、音像、電影、出版、報(bào)紙、雜志、網(wǎng)站等不同媒介形態(tài)（業(yè)務(wù)融合），通過融合的廣電網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)以及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播（三網(wǎng)融合），最終實(shí)現(xiàn)用戶以電視、電腦、手機(jī)等多種終端均可完成信息的融合接收（三屏合一），實(shí)現(xiàn)任何人、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、以任何終端獲得任何想要的信息。

二、全媒體環(huán)境下的新聞?shì)浾撘龑?dǎo)優(yōu)勢(shì)

當(dāng)下，全媒體環(huán)境下的輿論場(chǎng)，表達(dá)渠道多元化的同時(shí)也意味著引導(dǎo)方式多元化。這樣的引導(dǎo)需要新老媒體的密切配合。

全媒體的輿論引導(dǎo)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：第一，表達(dá)渠道多元化，引導(dǎo)手段多樣化。第二，多渠道、多手段引導(dǎo)更利于正確輿論的傳播。第三，根據(jù)不同的輿論內(nèi)容，可以利用不同的媒體及其傳播方式進(jìn)行引導(dǎo)。最后，多種媒體相結(jié)合，有利于進(jìn)行持續(xù)有力的輿論引導(dǎo)。

在這樣的環(huán)境下，全媒體配合的輿論引導(dǎo)有如下特點(diǎn)：首先，新老媒體互補(bǔ)性配合，有利于推動(dòng)事件得到有效解決。其次，在弘揚(yáng)社會(huì)主流價(jià)值觀方面，傳統(tǒng)媒體可借用互聯(lián)網(wǎng)提高信息傳播速度，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)功能，反映民聲、民意、民情。第三，惡性社會(huì)事件或?yàn)?zāi)難性事件的輿論引導(dǎo)，更需利用新老媒體聯(lián)動(dòng)，各取所長，進(jìn)行全方位、多層次、多角度的信息傳遞和輿論引導(dǎo)，遏制謠言滋生，弘揚(yáng)社會(huì)正氣，秉持和傳遞社會(huì)主流價(jià)值觀。

三、全媒體環(huán)境下的輿論引導(dǎo)方法

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，移動(dòng)媒體的普及應(yīng)用，其網(wǎng)羅天下的便利性改變了人們接受信息的方式。因此，不同的媒體應(yīng)當(dāng)充分利用其特點(diǎn)進(jìn)行輿論引導(dǎo)。

1.穩(wěn)定傳統(tǒng)媒體權(quán)威渠道和公信力

現(xiàn)階段，雖然新媒體在傳播速度、信息容量和交互性上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)媒體仍具有權(quán)威性和公信力。魍趁教逵Τ浞擲用各自的傳播特點(diǎn)，及時(shí)深入全面地向社會(huì)傳遞正面信息，糾正出現(xiàn)在社會(huì)中的不良現(xiàn)象和風(fēng)氣。以及出現(xiàn)在新媒體輿論中的謠言，明辨是非，傳遞真實(shí)，弘揚(yáng)主流價(jià)值觀。傳統(tǒng)媒體要以全面、平衡、理性的方式來傳遞信息，加強(qiáng)報(bào)道策劃，將正確的輿論導(dǎo)向和主流價(jià)值觀點(diǎn)通過權(quán)威人士、政府官員、專家等人之口，直接傳遞給受眾，加強(qiáng)受眾的認(rèn)知感。

2.紙質(zhì)媒體利用文字和版面優(yōu)勢(shì)做好輿論引導(dǎo)

紙質(zhì)媒體要利用文字表達(dá)和版面呈現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，將消息、通訊、深度報(bào)道、新聞評(píng)論、編者按、背景資料等依據(jù)新聞?shì)浾撘龑?dǎo)需要予以組合，運(yùn)用多種寫作手法，在客觀、真實(shí)、公正地報(bào)道新聞的同時(shí)，用事實(shí)說話，傳達(dá)主流價(jià)值觀和正確的輿論導(dǎo)向。同時(shí)，紙質(zhì)媒體要充分利用平面排版所產(chǎn)生的視覺效果，進(jìn)行意愿暗示和輿論引導(dǎo)，提供理性而客觀的評(píng)論，表明觀點(diǎn)，樹立主流價(jià)值觀風(fēng)向標(biāo)。

3.廣電媒體聲像俱佳弘揚(yáng)社會(huì)主流價(jià)值觀

廣電媒體的特點(diǎn)是即時(shí)性和聲像俱佳，廣電媒體生動(dòng)和真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)音像能使信息更有說服力。充分利用不同的廣電新聞報(bào)道體裁，將現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道、訪談、深度調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)直播、評(píng)論、專題等多種形式依據(jù)輿論引導(dǎo)需求予以組合，重要信息予以重播，保證信息傳達(dá)有效。此外，娛樂性是廣電媒體的一大優(yōu)勢(shì)，廣電媒體可以以娛樂的形式傳達(dá)價(jià)值觀，進(jìn)行輿論導(dǎo)向，保證娛樂性節(jié)目本身的價(jià)值導(dǎo)向符合社會(huì)主流價(jià)值觀，對(duì)社會(huì)文化及社會(huì)發(fā)展有積極的影響。同時(shí)，廣電媒體要運(yùn)用好觀眾來電、現(xiàn)場(chǎng)連線等特有傳播形式，對(duì)觀眾的看法及時(shí)予以正確的回應(yīng)和引導(dǎo)。

4.網(wǎng)絡(luò)媒體利用互動(dòng)優(yōu)勢(shì)引導(dǎo)輿論正向發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)媒體要注重與紙質(zhì)媒體和廣電媒體結(jié)合，為他們提供反饋交流平臺(tái)，將反饋信息選取有代表性的意見或觀點(diǎn)在報(bào)紙或廣電節(jié)目中予以回復(fù)。引導(dǎo)輿論走向。網(wǎng)絡(luò)媒體要樹立自身的主流媒體意識(shí)，改變網(wǎng)絡(luò)即娛樂的觀念，自覺承擔(dān)起社會(huì)道德建設(shè)和維護(hù)社會(huì)秩序的責(zé)任。面對(duì)網(wǎng)絡(luò)輿情應(yīng)站在社會(huì)主流價(jià)值觀的角度，根據(jù)利弊進(jìn)行正確的輿論引導(dǎo)。充分利用網(wǎng)絡(luò)的自由互動(dòng)優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)與網(wǎng)民進(jìn)行溝通交流，澄清誤會(huì)，拉近感情，引導(dǎo)輿論的正向發(fā)展。

篇3

當(dāng)我第一眼看見教練穿著道服，腦海里立即顯出三個(gè)字——有氣質(zhì)。教練說我們是第一批學(xué)跆拳道的人，感覺非常自豪。第一天教練給我們介紹了跆拳道的基本知識(shí)和幾個(gè)簡單的動(dòng)作。剛開始練的動(dòng)作是空踢，我覺得跆拳道并沒有我想象中的那么厲害。當(dāng)教練讓我們對(duì)著靶踢時(shí)，我高興極了，我第一腳踢出去時(shí)，只有一個(gè)感覺留在心頭——疼，腳趾頭都腫了，我當(dāng)時(shí)就想放棄，因?yàn)槲沂懿涣诉@個(gè)苦?？煽吹狡渌?duì)員都是忍著痛在認(rèn)真練習(xí)的時(shí)候，我覺得我很無能，有誰是一生下來就是干什么都行的，成功人的背后往往有過許多的失敗，俗話說得好：失敗是成功之母，沒有失敗哪來的成功呀。在來之前爸爸告訴我：練跆拳道要能吃苦，不能吃苦就不能練好跆拳道。一天的課程下來，隊(duì)友們的腳趾都腫了，教練告訴我們，我們的踢法是錯(cuò)誤的。教練給我們一一糾正，并讓我們用正確的方法訓(xùn)練，的確不疼了。

篇4

中圖分類號(hào)：D915 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2011）36-0141-02

我國在環(huán)境立法中，雖然已經(jīng)對(duì)環(huán)境侵權(quán)訴訟的舉證責(zé)任分配有了一些規(guī)定，但還不夠清晰，在環(huán)境民事訴訟的司法實(shí)踐中，在對(duì)舉證責(zé)任倒置的理解上，以及對(duì)原被告各自應(yīng)對(duì)哪些事實(shí)負(fù)舉證責(zé)任的認(rèn)識(shí)上存在著不同程度的混亂。

一、舉證責(zé)任倒置的概述

（一）舉證責(zé)任倒置的概念

我國在1989年修改頒布的《環(huán)境保護(hù)法》第41條第一款中規(guī)定，造成環(huán)境污染危害的，有責(zé)任排除危害，并對(duì)直接受到損害的單位或者個(gè)人賠償損失[1]。1992年的《適用最高人民法院關(guān)于中華人民共和國民事訴訟意見》規(guī)定因環(huán)境污染引起的損害賠償訴訟中，減輕了原告的舉證責(zé)任和法院的工作負(fù)擔(dān)及費(fèi)用，實(shí)行舉證責(zé)任倒置由被告承擔(dān)一定的舉證責(zé)任，但還是沒有從根本上解決問題。2001年的《證據(jù)規(guī)定》對(duì)在環(huán)境侵權(quán)訴訟中實(shí)行舉證責(zé)任倒置的相關(guān)問題作了具體規(guī)定。

舉證責(zé)任倒置是大陸法系提出的一個(gè)概念，大陸法系學(xué)者主要從三種含義上使用舉證責(zé)任倒置[2]。第一種含義指在訴訟的審理進(jìn)行中，承擔(dān)證明責(zé)任的當(dāng)事人先說明要件事實(shí)，然后相對(duì)方承擔(dān)提供證據(jù)的責(zé)任。第二種含義是讓相對(duì)方承擔(dān)證明責(zé)任來維護(hù)法政策或法秩序的需要。第三種含義的舉證責(zé)任倒置是通過“造法”方式確定了新的的證明責(zé)任分配標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)為，舉證責(zé)任倒置是指一方當(dāng)事人對(duì)提出的訴訟請(qǐng)求所依據(jù)的事實(shí)或者反駁對(duì)方的訴訟請(qǐng)求所依據(jù)的事實(shí)不由其提供證據(jù)加以證明，而是由否認(rèn)的當(dāng)事人從相反的事實(shí)加以證明的一種證明責(zé)任分配方式。

（二）環(huán)境侵權(quán)訴訟中的舉證責(zé)任倒置的特點(diǎn)

環(huán)境侵權(quán)中舉證責(zé)任倒置在構(gòu)成要素上有以下幾個(gè)特點(diǎn)[3]：

第一，基本規(guī)范上的前置性。舉證責(zé)任倒置以舉證責(zé)任分配的一般原則為前提條件，認(rèn)為主張權(quán)利的當(dāng)事人，應(yīng)就權(quán)利發(fā)生規(guī)范的要件事實(shí)負(fù)舉證責(zé)任，否認(rèn)權(quán)利的當(dāng)事人，應(yīng)就權(quán)利妨害規(guī)范、權(quán)利受制規(guī)范、權(quán)利消滅規(guī)范的要件事實(shí)負(fù)舉證責(zé)任。

第二，倒置對(duì)象上的局部性。在環(huán)境案件中，并不意味著所有案件事實(shí)都“倒置”由相對(duì)方當(dāng)事人承擔(dān)，而是將部分要件事實(shí)倒置給相對(duì)方當(dāng)事人承擔(dān)。被告作為侵害者，對(duì)所實(shí)施的行為能很好的找出證據(jù)，同時(shí)還能證明對(duì)原告提出的侵權(quán)事實(shí)沒有因果關(guān)系，不承擔(dān)責(zé)任。

第三，待證事實(shí)上的相反性。舉證責(zé)任倒置之所以稱“倒置”，原因在于這種對(duì)特定要件事實(shí)的舉證責(zé)任承擔(dān)不僅在主體上發(fā)生了變化，而且在舉證責(zé)任所指向的客體上也發(fā)生了性質(zhì)上的變化。

第四，承擔(dān)主體上的對(duì)換性。在環(huán)境案件中，被告不僅要對(duì)諸如不可抗力、合法授權(quán)、緊急避險(xiǎn)等免責(zé)事由承擔(dān)本應(yīng)承擔(dān)的舉證責(zé)任，而且還要承擔(dān)諸如因果關(guān)系不存在等從原告方倒置給被告的舉證責(zé)任。

二、環(huán)境民事侵權(quán)訴訟中舉證責(zé)任的分配及理由

（一）原告承擔(dān)的舉證責(zé)任及理由

在處理環(huán)境污染糾紛過程中還是需要提出賠償請(qǐng)求的一方首先提供證據(jù)，其提供證據(jù)的范圍通常要包括這樣幾個(gè)方面[4]：

1.受害人是環(huán)境污染中遭受損失的實(shí)體權(quán)利的享受者

雖然放寬環(huán)境民事訴訟的資格是勢(shì)在必行的，但是就請(qǐng)求賠償這種責(zé)任方式來講還是應(yīng)當(dāng)要求原告主體適格，否則其請(qǐng)求賠償?shù)幕A(chǔ)部分不存在。只有自己在環(huán)境法上的民事權(quán)益受到環(huán)境污染的侵害或者與他人發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)時(shí)，才能有資格請(qǐng)求環(huán)境保護(hù)行政主管部門或其他行使環(huán)境監(jiān)督管理權(quán)的部門或者司法機(jī)關(guān)保護(hù)自己的合法權(quán)益。

2.被告實(shí)施或者可能實(shí)施了污染和破壞環(huán)境的行為

是否存在污染或破壞環(huán)境的行為應(yīng)由原告負(fù)舉證責(zé)任。提供證明自己的民事權(quán)益受到的損害系排污者的排污行為所致的證據(jù)。但要注意的是在一些累積性、潛伏性環(huán)境事故中，原告可能不容易直接證明被告有污染環(huán)境的行為，這時(shí)可能提供間接事實(shí)的證據(jù)證明被告可能實(shí)施了污染環(huán)境的行為即可。

3.有損害事實(shí)的存在

行為人只有在其行為造成了損害事實(shí)的情況下，才能承擔(dān)民事責(zé)任。如果行為人雖然實(shí)施了某種行為，但并沒有對(duì)他人的人身或財(cái)產(chǎn)造成損害事實(shí)，行為人便不承擔(dān)民事責(zé)任。若損害事實(shí)原告最清楚，應(yīng)由原告舉證。

4.對(duì)因果關(guān)系提出一定程度的證明

因果關(guān)系的證明多涉及科技與證明遠(yuǎn)近等很專業(yè)的問題，原告一般情況下不可能作出完全的證明。這里的“一定程度”還涉及到證明標(biāo)準(zhǔn)，也就是說原告對(duì)因果關(guān)系的證明達(dá)到法官對(duì)其請(qǐng)求的確信和支持，才可能依法要求被告承擔(dān)賠償責(zé)任。

（二）被告承擔(dān)的舉證責(zé)任及理由

根據(jù)最高人民法院《關(guān)于民事訴訟證據(jù)若干規(guī)定》，排污者應(yīng)當(dāng)就下列問題提供證據(jù)[5]：

1.其污染環(huán)境行為與環(huán)境污染損害結(jié)果之間不存在因果關(guān)系

（1）從證據(jù)距離的角度來說，加害人更容易收集證據(jù)。在環(huán)境污染案件中，受害人本來必須證明所受的損害與加害人釋放的污染源之間有因果關(guān)系，但是污染物從排入環(huán)境到造成損害往往有一個(gè)積累的過程，涉及到復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)問題，受害人難以確定。

（2）從是否有利于實(shí)現(xiàn)實(shí)體法的宗旨角度看，由被告承擔(dān)證明責(zé)任更有利于實(shí)現(xiàn)受害人的法律權(quán)利救濟(jì)。被害人缺乏相關(guān)的科學(xué)知識(shí)、取證手段等，加害人一般為企業(yè)集團(tuán)。為此，在證明責(zé)任的分配上，法律也需要向受害者傾斜。

2.免責(zé)事由

（1）不可抗力。即受害人受到的環(huán)境污染損害是由于發(fā)生了不可抗拒的事件所致。被告必須證明：一是有不可抗力的存在，尤其是證明不可抗力的不可預(yù)見性；二是損害必須完全由于不可抗力造成，即不可抗力是損害發(fā)生的唯一原因。如果有加害人的過失行為，就不能免除其責(zé)任；三是必須“經(jīng)過采取及時(shí)合理措施”仍不可避免。

（2）受害者自身責(zé)任。根據(jù)《水污染防治法》第55條四款規(guī)定，環(huán)境污染損害是由于受害者自身的責(zé)任引起的，排污單位不承擔(dān)責(zé)任。受害者自身責(zé)任這一免責(zé)事由也要被告承擔(dān)舉證責(zé)任，被告要證明兩點(diǎn)：一是受害人的行為是損害發(fā)生的唯一原因；二是受害人的心理狀態(tài)為故意或重大過失。當(dāng)然受害人的心理狀態(tài)，被告難以證明。

（3）第三者的過錯(cuò)。根據(jù)《水污染防治法》第55條第三款規(guī)定，環(huán)境污染損害是由于第三人的故意或過失造成的，應(yīng)當(dāng)由第三者承擔(dān)責(zé)任。這時(shí)排污者既要證明第三者的完全過錯(cuò)，又要證明自己完全沒有過錯(cuò)。

三、我國環(huán)境侵權(quán)民事責(zé)任的歸責(zé)原則的不足及其完善

我國現(xiàn)行法律中所規(guī)定的環(huán)境侵權(quán)民事責(zé)任的歸責(zé)原則有諸多不足之處，而且有些規(guī)定是自相矛盾的。從長遠(yuǎn)的角度，許多問題需要澄清，許多地方需要改善。

（一）確定民事基本法中環(huán)境侵權(quán)民事責(zé)任歸責(zé)原則

我國《民法通則》中第124條規(guī)定：“違反國家保護(hù)環(huán)境防止污染的規(guī)定，污染環(huán)境造成他人損害的，應(yīng)當(dāng)依法承擔(dān)民事責(zé)任。”這看似是無過錯(cuò)責(zé)任原則的規(guī)定，但在無過失責(zé)任下，侵權(quán)責(zé)任的成立不考慮加害人的過失，這不僅與國外有關(guān)通說、判例和立法所持的污染源遵守公法標(biāo)準(zhǔn)和要求并不免除其民事責(zé)任的立場(chǎng)或規(guī)定相反，而且與環(huán)境基本法及各單行法的有關(guān)規(guī)定相矛盾。為此，我建議在今后制定民法典時(shí)應(yīng)當(dāng)將《民法通則》第124條關(guān)于“違反國家保護(hù)環(huán)境防止污染的規(guī)定”改為“因環(huán)境污染造成他人損害的，加害人應(yīng)當(dāng)依法承擔(dān)民事責(zé)任，除能證明損害是由不可抗力、第三人或受害人自身的過錯(cuò)所為者外。”

（二）擴(kuò)大無過錯(cuò)責(zé)任原則在環(huán)境侵權(quán)領(lǐng)域的范圍

我國規(guī)定的無過錯(cuò)責(zé)任原則只是對(duì)環(huán)境污染侵權(quán)領(lǐng)域適用，但是如生態(tài)破壞、地面沉降等自然資源破壞也面臨著同環(huán)境污染同樣的難題。由于此類現(xiàn)象因果關(guān)系難以判定，適用過錯(cuò)責(zé)任原則不利于對(duì)受害者的保護(hù)，同時(shí)生態(tài)破壞也具有類似于環(huán)境污染的潛伏性、持續(xù)性等特點(diǎn)。所以在生態(tài)破壞侵權(quán)行為，應(yīng)適用無過錯(cuò)責(zé)任原則比較合理。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新能源、新材料產(chǎn)品不斷誕生，其在實(shí)踐中造成的侵權(quán)行為應(yīng)該運(yùn)用法律手段予以規(guī)范，也應(yīng)適用無過錯(cuò)責(zé)任原則。

（三）明確舉證責(zé)任倒置與因果關(guān)系推定原則

由于環(huán)境污染侵害的特殊性，受害方往往由于認(rèn)知水平的限制，以及加害方生產(chǎn)工藝的保密性，無法舉證證明加害方有過錯(cuò)，使得受害方處于不利的訴訟境地?；\統(tǒng)的將因果關(guān)系作為一個(gè)整體進(jìn)行分配并將其稱之為舉證責(zé)任倒置，卻帶來了混亂。其一，舉證責(zé)任倒置是建立在“正置”的基礎(chǔ)上的，沒有舉證責(zé)任的“正置”何以“倒置”。其二，因果關(guān)系本來就是多方面的，將“不存在因果關(guān)系”的舉證責(zé)任“倒置”給被告，只能解決責(zé)任成立的問題，并不能解決責(zé)任承擔(dān)的問題，因此對(duì)因果關(guān)系制度還應(yīng)該有進(jìn)一步的規(guī)定，對(duì)此可以借鑒外國法中行之有效的方法。

（四）完善相關(guān)的保險(xiǎn)制度與賠償原則

由于環(huán)境污染侵權(quán)往往具有社會(huì)性，其受害地域廣闊，受害人數(shù)眾多，賠償數(shù)額巨大，加害者一般都難以承受。對(duì)此，許多國家為確保受害人得到充分的賠償，都對(duì)從事有高度風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè)進(jìn)行強(qiáng)制性責(zé)任保險(xiǎn)。這樣，因環(huán)境污染侵權(quán)而致賠償責(zé)任時(shí)，就可通過保險(xiǎn)的渠道將巨額的賠償分散于社會(huì)，從而實(shí)現(xiàn)損害賠償社會(huì)化。這既保證了生產(chǎn)的安全，又有利于及時(shí)救濟(jì)，避免各種矛盾和沖突的發(fā)生。同時(shí)引入懲罰性賠償是對(duì)極端無理之人的嚇阻[6]。在現(xiàn)實(shí)中環(huán)境侵權(quán)既有合法行為，又有故意行為。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯維建.論民事訴訟中的舉證責(zé)任倒置[J].法律適用，2002，（6）.

[2]王政，馬品懿.論環(huán)境侵權(quán)訴訟中的舉證責(zé)任分配[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2006，3（23）.

[3]林漢沂.淺議環(huán)境污染侵權(quán)案件的舉證責(zé)任分配制度[J].海峽科學(xué)，2007，(6).

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跆拳道禮儀不但具有廣泛的適應(yīng)性，還具備了內(nèi)外兼修的作用。將跆拳道運(yùn)動(dòng)的禮儀教育與我國的傳統(tǒng)道德思想聯(lián)系在一起，對(duì)提高全民族的思想素質(zhì)和文化素質(zhì)有著十分積極的促進(jìn)作用。

一、跆拳道禮儀常規(guī)

跆拳道推崇“以禮始，以禮終”的尚武精神，它貫穿了“禮儀，廉恥，忍耐，克己，百折不屈”的根本宗旨。跆拳道運(yùn)動(dòng)極其重視禮儀，它是以敬禮的形式體現(xiàn)出來的。它要求練習(xí)者在學(xué)習(xí)與訓(xùn)練中一定要嚴(yán)格遵守禮儀，要學(xué)會(huì)敬禮。跆拳道中的敬禮，是表示尊重、禮貌、友好、謙虛和感謝，是一種內(nèi)心思想的外在的表達(dá)方式。跆拳道的敬禮要求是：身體面向?qū)Ψ?，并步直立，兩臂自然置于身體兩側(cè)，上體前傾15度，頭部前傾45度，目視地面稍停后，還原成直立姿勢(shì)，行禮完畢。每一個(gè)跆拳道練習(xí)者在進(jìn)入訓(xùn)練館之前都必須身穿白色的、整潔的跆拳道道服，按照要求系好道帶，光腳或穿著道鞋后進(jìn)入訓(xùn)練場(chǎng)地?！耙远Y始，以禮終”是跆拳道練習(xí)者精神的中心思想。進(jìn)入道場(chǎng)時(shí)，首先要向國旗和教練行跆拳道的鞠躬禮，以此來表示對(duì)祖國的熱愛，對(duì)國旗的尊重和對(duì)教練的尊敬；見到隊(duì)友時(shí)也應(yīng)該行禮問好，以表示友好。訓(xùn)練課中應(yīng)時(shí)刻保持道服的干凈與整潔，每次需要整理服裝時(shí)要先向教練行鞠躬禮，然后背對(duì)國旗、教練及隊(duì)友整理服裝，整理完畢時(shí)轉(zhuǎn)身面向教練行鞠躬禮，以表示抱歉，其目的是要求練習(xí)養(yǎng)成的干凈整潔的習(xí)慣；訓(xùn)練中如果出現(xiàn)氣勢(shì)不夠、注意力不集中、動(dòng)作不到位、沒有全力以赴等情況，在教練示意后應(yīng)立即行禮以表示抱歉，為的是讓練習(xí)者在訓(xùn)練過程中可以注意力集中，刻苦訓(xùn)練，減少不必要的傷害；隊(duì)友之間應(yīng)相互幫助，在腳靶訓(xùn)練和模擬實(shí)戰(zhàn)等需要兩個(gè)人配合的訓(xùn)練中，兩個(gè)人應(yīng)以相互敬禮為開始、相互敬禮為結(jié)束，必須認(rèn)真負(fù)責(zé)的幫助隊(duì)友做好每一個(gè)動(dòng)作并及時(shí)的糾正錯(cuò)誤，兩個(gè)人在交換腳靶或任何訓(xùn)練用品時(shí)都需用雙手接送，同時(shí)行鞠躬禮，這樣可以培養(yǎng)隊(duì)友間的團(tuán)隊(duì)精神和相互尊重的良好情感；訓(xùn)練過程中，練習(xí)者應(yīng)該嚴(yán)格按照教練的要求進(jìn)行練習(xí)，教練講話時(shí)練習(xí)者需跨立站好或端正坐好目視教練認(rèn)真聽講，不得隨意打斷教練講話，如要提問需行禮鞠躬，得到許可后才可以提出問題，得到解答后行禮鞠躬并說聲“謝謝”。在比賽開始前，首先要向教練敬禮，然后向裁判敬禮，在每局比賽的開始還要求向?qū)Ψ骄炊Y，以表示尊重；在比賽中，如果紅方使用了犯規(guī)行為攻擊青方，當(dāng)裁判員對(duì)青方作出判決時(shí)，青方必須服從接受并向裁判員行禮以表示歉意；在比賽結(jié)束時(shí)，應(yīng)再次向?qū)Ψ叫卸Y，并向?qū)Ψ降慕叹毦炊Y、握手以此表示感謝。在比賽過程中即使出現(xiàn)了誤判，也要等該場(chǎng)比賽結(jié)束后，有禮貌的向裁判員提出問題并要求改正。

二、跆拳道的精神實(shí)質(zhì)——近于理想的人性

（一）跆拳道禮儀傳入我國，跆拳道的精神扎根于練習(xí)者的心中。跆拳道的禮儀是伴隨著跆拳道這個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的產(chǎn)生而發(fā)展而來的。跆拳道作為朝鮮的國粹，它記載著朝鮮三千多年的歷史文化，它是一項(xiàng)新穎而又古老的體育項(xiàng)目，自從50年代中期在朝鮮半島重新崛起到現(xiàn)在，半個(gè)世紀(jì)以來跆拳道運(yùn)動(dòng)努力的向世界傳播，現(xiàn)已經(jīng)風(fēng)靡全球。韓國人從小就練習(xí)跆拳道，就連小學(xué)生都能做出極其高難的動(dòng)作，他們把禮儀作為一門思想教育的必修課，為培養(yǎng)和發(fā)展后備人才提供基礎(chǔ)?！岸Y儀”是人們?cè)陂L期的學(xué)習(xí)與交往活動(dòng)中產(chǎn)生并逐漸積累起來的一種行為規(guī)范，將禮儀教育滲透到跆拳道學(xué)習(xí)中，不僅有利于引導(dǎo)和規(guī)范學(xué)生的行為舉止，加強(qiáng)課堂的組織紀(jì)律性，還有助于學(xué)生建立和諧的人際關(guān)系，維護(hù)和促進(jìn)學(xué)生的心理健康。隨著跆拳道運(yùn)動(dòng)像臺(tái)風(fēng)一樣猛烈的吹向我國的同時(shí)，跆拳道禮儀也隨之深深吹進(jìn)了我國眾多跆拳道練習(xí)者的心中，猶如武德一樣促進(jìn)著人們的思想道德水準(zhǔn)的提升。

（二）跆拳道禮儀的內(nèi)在表現(xiàn)

跆拳道的禮儀不僅僅是從敬禮一方面表現(xiàn)出來的，它還包含著人的內(nèi)在的一種修養(yǎng)。練習(xí)跆拳道不但可以修身養(yǎng)性，培養(yǎng)人優(yōu)秀的意志品質(zhì)，還可以強(qiáng)身健體，練就人健全的體魄?！耙环指?，一分收獲”，竭盡全力的去學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，會(huì)給我們帶來更多益處和收獲。在練習(xí)跆拳道的過程中，要嚴(yán)格遵守道德規(guī)范，增強(qiáng)法制觀念，要有忠于祖國的思想，要有愛國家、愛民族的熱情，要在尊敬長輩、尊重他人、遵守規(guī)則的前提下磨練意志。當(dāng)我們面對(duì)艱難、困苦和遭受自我極限的挑戰(zhàn)時(shí)，我們可能產(chǎn)生放棄訓(xùn)練、退縮和逃避的念頭。這時(shí)我們一定要用堅(jiān)定的意志去克服雜念，我們必須要學(xué)會(huì)堅(jiān)定、忍耐和不屈不饒的精神，戰(zhàn)勝自身懶惰。講禮貌、重禮儀是具有社會(huì)屬性的現(xiàn)代人的一項(xiàng)重要標(biāo)志，是一個(gè)人的基本素養(yǎng)。無論是在家庭、在學(xué)校、在社會(huì)，一個(gè)人展示給他人的首先是其文明禮貌方面的素養(yǎng)。是否講究文明禮貌，不只是個(gè)人的事，而且直接影響周圍的人乃至社會(huì)風(fēng)氣、民族尊嚴(yán)。而在許多青少年成長過程中，不少家長更多地關(guān)注的是孩子智力和學(xué)業(yè)的發(fā)展，忽視了禮貌禮儀方面的教育，致使一些孩子不懂禮貌，缺乏禮貌，甚至蠻橫無禮。在傳統(tǒng)的觀念中，人們常常把如何與人交往，禮貌、禮儀的學(xué)習(xí)視為“不學(xué)而能”的事，無需專門的教育與訓(xùn)練，社會(huì)、學(xué)校提供給青少年的禮儀示范、禮儀活動(dòng)和相關(guān)禮儀知識(shí)不夠豐富。事實(shí)證明，禮貌、禮儀是一門學(xué)問，需要專門的指導(dǎo)。一個(gè)文明禮貌的人不是自然形成的，與他所接受的教育密不可分，對(duì)青少年進(jìn)行文明禮貌方面的系統(tǒng)指導(dǎo)與訓(xùn)練，對(duì)其文明禮貌素質(zhì)的形成是大有益處的。這就是跆拳道練習(xí)者在學(xué)習(xí)跆拳道禮儀時(shí)所應(yīng)注重的內(nèi)在的道德修養(yǎng)，它隨時(shí)隨刻都督促著我們，使我們時(shí)時(shí)刻刻都可以做到知禮守禮。

（三）尊敬師長、團(tuán)結(jié)互動(dòng)

尊師重道是我國的傳統(tǒng)美德，跆拳道練習(xí)者應(yīng)該尊敬師長、前輩，在行為舉止上要謙和禮讓，恭敬聆聽教師的教誨，認(rèn)真學(xué)習(xí)并實(shí)踐，好學(xué)上進(jìn)，珍惜師長和前輩們的辛勤付出。跆拳道練習(xí)雖然是以雙方格斗的形式進(jìn)行的，但是不管它怎樣激烈，由于雙方都是以提高技藝和磨練意志品質(zhì)為目的，所以在雙方各自內(nèi)心深處都必須持有向?qū)Ψ奖硎揪匆夂蛯W(xué)習(xí)的心理，因此在練習(xí)或比賽前后都一定要向?qū)Ψ骄炊Y。由于跆拳道是練習(xí)者精神和身體的綜合修煉，能在艱苦的練習(xí)過程中培養(yǎng)出健全的人格和強(qiáng)健的體魄，并能獲得防身自衛(wèi)的本領(lǐng)，因?yàn)榫毩?xí)者在精神鍛煉環(huán)節(jié)中就包括“禮儀”的教育和熏陶，這對(duì)培養(yǎng)他們堅(jiān)忍不拔的意識(shí)品質(zhì)，養(yǎng)成恭敬謙虛、友好忍讓的態(tài)度和相互學(xué)習(xí)的作風(fēng)有良好的促進(jìn)作用。

（四）文明禮貌、舉止端莊

跆拳道和我國武術(shù)有著相近之處。中國武術(shù)有五千年的文明史，其博大精深的傳統(tǒng)文化培養(yǎng)了一代又一代中國人。它的禮儀、忍耐、謙虛、堅(jiān)忍不拔、自強(qiáng)不息的精神，在體育事業(yè)中發(fā)揮的淋漓盡致。而在跆拳道運(yùn)動(dòng)中也是如此，它強(qiáng)調(diào)了練習(xí)者學(xué)習(xí)與訓(xùn)練中，要講文明，懂禮貌尊重師長，團(tuán)結(jié)友愛。此外，中國武術(shù)也有禮儀。我國素稱禮儀之邦，有悠久的道德傳統(tǒng)。中國武術(shù)是我國的傳統(tǒng)項(xiàng)目，也是我國的國粹。它要求習(xí)武者平時(shí)的舉止端正大方，有禮貌，言談話語要有素養(yǎng)。它們?cè)诒荣惖拈_始和比賽的結(jié)束后都要行“抱拳禮”，以表示對(duì)隊(duì)友的友好和尊重。在中國武術(shù)散打中也要求了練習(xí)者要有武德，它對(duì)于武術(shù)散打較野蠻的攻殺也起了抑制的作用，從而保證了武術(shù)競(jìng)技的安全性和文明性，因而在一定程度上少了一些美國職業(yè)拳擊、泰拳、歐洲自由搏擊術(shù)的血腥?！皩W(xué)武先學(xué)禮”、“習(xí)武先習(xí)德”。中國武術(shù)、武術(shù)散打都繼承和發(fā)揚(yáng)了中國民族重禮儀、講道德的優(yōu)良傳統(tǒng)。它們和跆拳道一樣，都有著一種內(nèi)在的“尚武崇德”的精神。它不但可以培養(yǎng)人們尊師重道，講禮守信，寬待他人，嚴(yán)于律己；還可以培養(yǎng)人們勇敢、頑強(qiáng)、堅(jiān)毅、不怕苦、不怕累、敢于拼搏的精神。

（五）修身養(yǎng)性、遵紀(jì)守法

篇6

1.1.1 課題研究背景

本課題屬于設(shè)計(jì)性課題。21世紀(jì)人類已進(jìn)入信息社會(huì)，汽車及交通也已邁入信息時(shí)代。當(dāng)前信息技術(shù)在汽車及交通領(lǐng)域中的應(yīng)用項(xiàng)目相當(dāng)多，發(fā)展速度可以說是“日新月異”,各種媒體多有報(bào)道。

可大致歸納為4個(gè)方面，即車輛安全系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)、通訊及導(dǎo)航系統(tǒng)，智能交通系統(tǒng)和移動(dòng)多媒體系統(tǒng)。隨著汽車的日益普及, 停車場(chǎng)越來越擁擠, 車輛常常需要在停車場(chǎng)穿行、掉頭或倒車。由于這些低速行駛的車輛與其它車輛非常接近, 駕駛員的視野頗受限制, 碰撞和拖掛的事故時(shí)有發(fā)生, 在夜間時(shí)則更顯突出。車輛安全系統(tǒng)通過應(yīng)用電子信息技術(shù)，使車輛實(shí)現(xiàn)高智能化，極大地改善車輛人機(jī)系統(tǒng)的安全性，以避免事故的發(fā)生和減少傷害程度。

1.1.2 選題的目的及意義

本課題把硬件電路和電路軟件有機(jī)的結(jié)合起來，完成汽車倒車報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠了解單片機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀，而且通過對(duì)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)掌握了數(shù)字電路從原理圖到PCB版的全部過程，形成完善的設(shè)計(jì)思路以及思想，并通過對(duì)汽車倒車超聲波報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)的過程，鍛煉應(yīng)用C以及相關(guān)匯編語言等軟件設(shè)計(jì)電路程序的能力為以后參與實(shí)際工作奠定良好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

本課題要求使用現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛的計(jì)算機(jī)軟件PROTEL，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛， Protel是人們熟悉的常用EDA軟件。作為電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）的一種工具，Protel應(yīng)用于電路原理圖設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)等，它基于Windows環(huán)境，功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，能讓人們?cè)诰哂凶钔暾墓δ墉h(huán)境下，提升設(shè)計(jì)上的品質(zhì)和效率。本課題將要求Protel在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，包括電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)過程中遇到的問題和解決方法。這樣使學(xué)生也能將所學(xué)與所用有機(jī)結(jié)合起來，在步入工作崗位之前得到全方位的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。

通過對(duì)汽車倒車報(bào)警電路的設(shè)計(jì)能初步具有用PROTEL軟件設(shè)計(jì)電路原理圖以及電路版圖的能力。與實(shí)際電路相結(jié)合，通過理論聯(lián)系實(shí)際的方法，使所學(xué)的知識(shí)通過自己設(shè)計(jì)思考真正應(yīng)用到實(shí)踐中。

微波探測(cè)技術(shù)在軍用和民用領(lǐng)域里的廣泛使用，使得通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所學(xué)到的此方面的知識(shí)將會(huì)有很強(qiáng)的實(shí)用性。本設(shè)計(jì)要求對(duì)汽車倒車超聲波報(bào)警器進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，可以通過完成本次設(shè)計(jì)，練習(xí)PROTEL軟件的使用，增加硬件設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。

隨著社會(huì)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，擁有汽車的家庭逐漸增多，交通問題也同時(shí)出現(xiàn)了：交通擁擠，各種不同的場(chǎng)合停車、倒車?yán)щy。許多非職業(yè)汽車駕駛員更是希望能有一種汽車倒車報(bào)警器，在倒車時(shí)不斷測(cè)量汽車尾部與其后面障礙物的距離，并隨時(shí)顯示其距離，在不同的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào)，以提高汽車倒車時(shí)的安全性。

汽車倒車超聲波報(bào)警器設(shè)計(jì)就是為了確保駕駛員和汽車的安全，使駕駛員在倒車時(shí)能明確與后面車輛、建筑的距離，確保倒車的安全。它具有顯示功能，能夠客觀顯示車后物體與車尾之間的距離。它可望成為新手駕駛員，以及后視不良車輛如大貨車、公共汽車、集裝箱車等車輛駕駛員倒車的好幫手，也可用于夜間輔助倒車及倒車入庫。

1.2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)研究現(xiàn)狀以及存在的問題

1.2.1 超聲波測(cè)距系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了微波雷達(dá)測(cè)距、激光測(cè)距及超聲波測(cè)距。前2種方法由于技術(shù)難度大，成本高，一般僅用于軍事工業(yè)，而超聲波測(cè)距則由于其技術(shù)難度相對(duì)較低，且成本低廉，適于民用推廣。這項(xiàng)技術(shù)也可用于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域。由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量，如測(cè)距儀和物位測(cè)量儀等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著自動(dòng)測(cè)量和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，超聲波測(cè)距的理論已經(jīng)成熟，超聲波測(cè)距的應(yīng)用也非常廣泛。超聲測(cè)距是一種非接觸式的檢測(cè)方式。與其它方法相比，如電磁的或光學(xué)的方法，它不受光線、被測(cè)對(duì)象顏色等影響。對(duì)于被測(cè)物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。因此在液位測(cè)量、機(jī)械手控制、車輛自動(dòng)導(dǎo)航、物體識(shí)別等方面有廣泛應(yīng)用。特別是應(yīng)用于空氣測(cè)距，由于空氣中波速較慢，其回波信號(hào)中包含的沿傳播方向上的結(jié)構(gòu)信息很容易檢測(cè)出來，具有很高的分辨力，因而其準(zhǔn)確度也較其它方法為高；而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、信號(hào)處理可靠等特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)也是利用超聲波來測(cè)量距離。

1.2.2 探測(cè)盲區(qū)問題

超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔是由控制器內(nèi)部的定時(shí)器來完成的。由于發(fā)射器探頭與接收器探頭的距離不大，有部分波未經(jīng)被測(cè)物就直接繞射到接收器上，造成發(fā)送部分與接受部分的直接串?dāng)_問題。這一干擾問題可通過軟件編程，使控制器不讀取接收器在從發(fā)射開始到"虛假反射波"結(jié)束的時(shí)間段里的信號(hào)。這樣，就有效的避免了干擾，但另一方面也形成了20cm的“盲區(qū)”。此“盲區(qū)”很小，對(duì)本系統(tǒng)沒有影響。

1.3 論文的主要內(nèi)容

論文將介紹超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案選擇與硬件的設(shè)計(jì)與調(diào)試。全文共分為五章，本章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀和本課題的選題目的與意義；第二章介紹超聲波測(cè)距系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行了方案論證與選擇；第三章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的原理；第四章介紹了各單元模塊的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；第五章介紹了系統(tǒng)的調(diào)試過程和調(diào)試結(jié)果，最后總結(jié)了整個(gè)設(shè)計(jì)中有待改進(jìn)的地方。

 

第二章 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的原理

2.1 超聲波的測(cè)距原理

2.1.1 測(cè)距的電路原理框圖

構(gòu)成超聲測(cè)距系統(tǒng)的電路功能模塊包括發(fā)射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機(jī)控制器及一些輔助電路。

采取收發(fā)分離方式有兩個(gè)好處：一是收發(fā)信號(hào)不會(huì)混疊，接收探頭所接收到的純?yōu)榉瓷湫盘?hào)；二是將接收探頭放置在合適位置，可以避免超聲波在物體表面反射時(shí)造成的各種損失和干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，選擇了西安立宇電子科技有限公司的超聲波測(cè)距傳感器TCT40－16T/R（T表示發(fā)射傳感器，R表示接收傳感器），最大探測(cè)距離為6m，發(fā)射擴(kuò)散角為60度。同時(shí)，采用單片機(jī)作 為主控制器，用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)用單片機(jī)的定時(shí)器完成，超聲波測(cè)距器的系統(tǒng)框圖如下圖2-1所示。

圖2-1 測(cè)距的電路原理框圖

通過單片機(jī)的I/O口控制超聲波發(fā)射電路發(fā)出40kHz的超聲波，與此同時(shí)單片機(jī)內(nèi)計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)；經(jīng)過延遲后開啟超聲波接收電路，當(dāng)接收電路收到經(jīng)障礙物反射的回波后，計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)結(jié)束。通過單片機(jī)計(jì)算出即時(shí)距離，在顯示電路顯示出來，若低于警戒距離則開啟報(bào)警。

2.1.2 工作原理

人能聽到的聲音頻率為：20Hz~20kHz，即為可聽聲波，超出此頻率范圍的聲音，即20Hz以下的聲音稱為低頻聲波，20kHz以上的聲音稱為超聲波。超聲波是一種只有少數(shù)生物（如蝙蝠、海豚）才能感覺的機(jī)械波，其頻率在20kHz以上，波長短，繞射小、能定向傳播。

超聲波為直線傳播方式，頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力越強(qiáng)。為此，利用超聲波的這種性能就可制成超聲波傳感器。

本設(shè)計(jì)采用的超聲波是40kHz。超聲波的縱向分辨率較高，對(duì)色彩和光照度不敏感，對(duì)外界光線和電磁場(chǎng)不敏感，可以用于測(cè)量較近目標(biāo)的距離。本設(shè)計(jì)采用的超聲波傳感器往返距離為15m，在有灰塵、煙霧、強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、有毒等各種環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。

超聲測(cè)距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。由于共振法的應(yīng)用要求復(fù)雜。在這里使用脈沖反射式。超聲波測(cè)距原理是通過超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為C，而根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離L。超聲波測(cè)距的算法原理如圖2-2所示：

 

圖2-2  超聲波測(cè)距的算法原理圖

計(jì)算公式為：

 C= 331. 5 + 0. 607 T                  （2-1）

式中：C為超聲波在空氣中傳播速度；T為環(huán)境溫度。

        L=                     （2-2）

式中：C為被測(cè)距離； 為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時(shí)間差； 為超聲回波接收時(shí)刻； 為超聲脈沖發(fā)射時(shí)刻。用單片機(jī)可以很方便地測(cè)量 時(shí)刻和 時(shí)刻，根據(jù)以上公式，用軟件編程即可得到被測(cè)距離L。

這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法。由于超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關(guān)，表2-1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?/p>

表2-1  聲速與溫度關(guān)系表

溫度(℃)  30

 20

 10

0 10 20 30 100

聲速(米／秒) 313 319 325 323 338 344 349 386

聲速確定后，只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間，即可求得距離。這就是超聲波測(cè)距系統(tǒng)的機(jī)理。本設(shè)計(jì)認(rèn)為在實(shí)際使用中的環(huán)境溫度變化不大，對(duì)距離檢測(cè)精度要求也不高，將超聲波波速C認(rèn)為是不變的常數(shù)。

另一種補(bǔ)償方法就是用查表法，查上面溫度與聲速的對(duì)應(yīng)表，再適當(dāng)插值補(bǔ)償。這種方法精確度較高。在這里考慮到設(shè)計(jì)上的簡易性，沒有進(jìn)行補(bǔ)償，能達(dá)到簡單應(yīng)用的基本要求。

該系統(tǒng)的工作原理：由微機(jī)編程送出40kHz頻率的方波信號(hào)至信號(hào)處理器，信號(hào)處理器通過兩級(jí)放大，再經(jīng)過壓電換能器將信號(hào)發(fā)射出去，該信號(hào)遇到障礙物反射回來在此稱為回波。同時(shí)，壓電換能器將接收的回波，通過信號(hào)處理的檢波放大、積分整形及一系列常見電路的處理，送至微機(jī)處理。顯示器的聲音告警頻率、發(fā)光二極管方位指示及障礙物距超聲波探頭的距離顯示均由單片機(jī)控制。

2.1.3 超聲波測(cè)距的工作方式

利用超聲波測(cè)距的工作，就可以根據(jù)測(cè)量發(fā)射波與反射波之間的時(shí)間間隔，從而達(dá)到測(cè)量距離的作用。其主要有三種測(cè)距方法：

•相位檢測(cè)法，相位檢測(cè)法雖然精度高,但檢測(cè)范圍有限。

•聲波幅值檢測(cè)法，聲波幅值檢測(cè)法易受反射波的影響。

•渡越時(shí)間檢測(cè)法，渡越時(shí)間檢測(cè)法的工作方式簡單，直觀，在硬件控制和軟件設(shè)計(jì)上都非常容易實(shí)現(xiàn)。其原理為：檢測(cè)從發(fā)射傳感器發(fā)射超聲波，經(jīng)氣體介質(zhì)傳播到接收傳感器的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間就是渡越時(shí)間。

本設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距就是使用了渡越時(shí)間檢測(cè)法。在移動(dòng)車輛中應(yīng)用的超聲波傳感器，是利用超聲波在空氣中的定向傳播和固體反射特性（縱波），通過接收自身發(fā)射的超聲波反射信號(hào)，根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收的時(shí)間差和傳播速度，計(jì)算傳播距離，從而得到障礙物到車輛的距離。

2.1.4 信號(hào)處理技術(shù)

測(cè)量過程是由單片機(jī)部分和超聲波信號(hào)處理電路共同完成的，一次測(cè)量的全過程為40ms。發(fā)射時(shí)，將40kHz的超聲波信號(hào)和一個(gè)同步脈沖信號(hào)加到與門，同步脈沖信號(hào)通過與門控制發(fā)射超聲波。單片機(jī)將同步脈沖的起始時(shí)刻定為 ， 超聲波接收電路將接收到的信號(hào)加到單片機(jī)中，若檢測(cè)到信號(hào)，則記下該時(shí)刻 ，由時(shí)間差  =    ，即可算得障礙物與超聲探頭之間的距離。若單片機(jī)系統(tǒng)接收不到超聲波回波信號(hào)，則到40 ms時(shí)重復(fù)上述過程開始下一輪的循環(huán)。

在超聲波發(fā)出后，如果直接進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，則勢(shì)必浪費(fèi)時(shí)間，因?yàn)榇讼到y(tǒng)有最小測(cè)量距離，當(dāng)距離最小時(shí)，即為時(shí)間差 最小，記為  ，所以此時(shí)間可以用來處理別的數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)中計(jì)算子程序就是在此時(shí)間里完成的，這樣就節(jié)省了一些時(shí)間。

2.2 超聲波探頭的主要作用

•探頭是一個(gè)電聲換能器，并能將返回來的聲波轉(zhuǎn)換成電脈沖；

•控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度，當(dāng)改變探頭入射角或改變超聲波的擴(kuò)散角時(shí)，可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質(zhì)內(nèi)部或改變聲波的指向性，提高分辨率；

•實(shí)現(xiàn)波型轉(zhuǎn)換；

•控制工作頻率，適用于不同的工作條件。

2.3 小結(jié)

本章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距原理、超聲波測(cè)距的工作方式以及測(cè)距中如何進(jìn)行信號(hào)處理優(yōu)化，并闡述了超聲波測(cè)距的基本概念理論基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)計(jì)算的主要方法和內(nèi)容

第三章 汽車倒車超聲波報(bào)警器設(shè)計(jì)方案比較與選擇

3.1 汽車倒車超聲波報(bào)警器的總體方案設(shè)計(jì)

3.1.1 方案的擬定條件

本設(shè)計(jì)首先要根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求（最大測(cè)距6m，最小測(cè)距0.20m，顯示分辨率0.02m，實(shí)時(shí)數(shù)字顯示測(cè)得的距離；在不同的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的聲光報(bào)警信號(hào)；駕駛員可根據(jù)個(gè)人需要調(diào)整設(shè)置報(bào)警距離．本報(bào)警器與其它報(bào)警器相比具有功能多、電路簡單、操作簡便、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)）來進(jìn)行器件選擇，如諧振頻率是多少，帶寬為多少，Q值、聲壓輸出、波束指向性、電容、驅(qū)動(dòng)電壓、功率是多少才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在什么樣的 環(huán)境特性下才能正常工作，市場(chǎng)上是否容易找到，便宜且應(yīng)用較廣否，這些都是需要考慮的問題。只有在這樣的條件下，方案才能順利確定，設(shè)計(jì)才能順利展開。

3.1.2 模型的建立

汽車倒車?yán)走_(dá)是利用超聲波測(cè)距原理，不斷測(cè)量汽車尾部與其后面障礙物的距離，在一定距離范圍內(nèi)給駕駛者以警示，同時(shí)由高亮度數(shù)碼管顯示出所測(cè)的距離值，提高汽車在倒車時(shí)的安全性。超聲波測(cè)距是通過不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，可由單片機(jī)測(cè)出從發(fā)射到接收到回波的時(shí)間，計(jì)算出障礙物到汽車尾部的距離S=CT/2，式中C為超聲波波速。盡管超聲波波速與環(huán)境溫度有關(guān)，但汽車倒車?yán)走_(dá)在實(shí)際使用中的環(huán)境溫度變化不大，對(duì)距離檢測(cè)精度要求也不高，將超聲波波速C認(rèn)為是不變的常數(shù)。

測(cè)距系統(tǒng)模型應(yīng)如圖3-1所示。

3.2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的器件選擇

3.2.1 微控制器的選擇

單片機(jī)是本檢測(cè)系統(tǒng)的核心，它完成系統(tǒng)的功能設(shè)定、測(cè)量對(duì)象選擇、信號(hào)處理存儲(chǔ)、驅(qū)動(dòng)LED顯示等功能。起初對(duì)于是選擇AT89S51芯片，還是AT89C51芯片舉棋不定，覺得二者區(qū)別不大，后來查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)AT89S51相對(duì)于AT89C51增加了很多新功能，性能有了較大提升，價(jià)格卻基本不變，甚至比89C51更低。

     圖3-1 測(cè)距模型

•AT89S51支持ISP在線編程功能，串行寫入、速度更快、穩(wěn)定性更好，燒寫電壓也僅僅需要4～5V 即可。這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。而AT89C51只支持并行寫入，同時(shí)需要VPP燒寫高壓。

•最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。

•燒寫壽命更長：89S5*標(biāo)稱的1000次，實(shí)際最少是1000次～10000次，這樣更有利初學(xué)者反復(fù)燒寫，減低學(xué)習(xí)成本。綜合上面的一些區(qū)別，個(gè)人認(rèn)為89C51的停止使用只是時(shí)間問題而已，就象當(dāng)年的8031。

•內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。

•雙數(shù)據(jù)指示器。

•電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)及電源范圍：89S5*電源范圍寬達(dá)4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V 的時(shí)候則無法正常工作。

•全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。

•兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。

此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。

比較結(jié)果：就如同INTEL的P3向P4升級(jí)一樣，雖然都可以跑Windows98，不過速度是不同的。從AT89C51升級(jí)到AT89S51，也是同理。和S51比起來，C51就要遜色一些，實(shí)際應(yīng)用市場(chǎng)方面技術(shù)的進(jìn)步是永遠(yuǎn)向前的。

3.2.2 顯示模塊器件的選擇

在單片機(jī)小系統(tǒng)中，顯示模塊可以反映系統(tǒng)工作和運(yùn)行結(jié)果，在系統(tǒng)中占有相當(dāng)重要地位。常用的顯示有：LED顯示和LCD顯示。

•LED顯示的硬件電路設(shè)計(jì)簡單、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是顯示消耗的電流較高，體積大，在低功耗手持式儀器中很少使用。

•LCD顯示具有低功耗、體積小特點(diǎn)，越來越多地應(yīng)用于以單片機(jī)為核心的便攜式儀表和測(cè)試儀中。采用LCD來顯示檢測(cè)到的溫濕度參數(shù)，降低系統(tǒng)功耗。

本設(shè)計(jì)顯示部分采用簡單的4位共陽LED數(shù)碼管，段碼驅(qū)動(dòng)用74LS245集成電路，位碼用S8550（也可用9012）三極管驅(qū)動(dòng)。

3.2.3 超聲波傳感器的選擇

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。

    以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲波換能器，或者超聲波探頭。

    超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收）等。

    超聲波探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個(gè)探頭的性能是不同的，使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括：

•工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí)，輸出的能量最大，靈敏度也最高。

•工作溫度。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高，特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時(shí)間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲波探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。

•靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高；反之，靈敏度低。

為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。總體上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。

本次設(shè)計(jì)就選用壓電式超聲波發(fā)生器，壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-2所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì) 發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。

圖3-2  超聲波換能器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

超聲波發(fā)射換能器與接收換能器其結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志（一般器件上有標(biāo)明是T還是R，T：發(fā)射換能器，R：接受換能器）。超聲波換能器外部結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。

 

圖3-3  超聲波換能器外部結(jié)構(gòu)

每個(gè)傳感器的中心頻率都存在一定的誤差，在40kHz左右波動(dòng)。而且超聲波傳感器發(fā)射波束時(shí)存在發(fā)散角問題，一般發(fā)散角都比較大，從而導(dǎo)致了方向性較差。同時(shí)，隨著傳播距離的增大，在不同的發(fā)散角上信號(hào)衰減的程度也有變化。它在空氣中的發(fā)散角及耗散性如圖3-4所示。

 

圖3-4  發(fā)散角與耗散性

3.3 小結(jié)

本章介紹了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的工作原理和超聲波測(cè)距系統(tǒng)微控制器的特點(diǎn)，提出了超聲波測(cè)距設(shè)計(jì)的總體方案，對(duì)各功能模塊的方案進(jìn)行了比較，分析了常用的傳感器，選定了超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的器件。

第四章 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

4.1 硬件設(shè)計(jì)工具平臺(tái)簡介

電路及PCB設(shè)計(jì)是EDA技術(shù)中的一個(gè)重要內(nèi)容，而EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域的一門新技術(shù)，它提供了基于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。Protel是其中比較杰出的一個(gè)軟件，在國內(nèi)流行最早、應(yīng)用面最寬。Protel DXP是Altium（Protel Technology前身）公司在2002年8月推出的一套最新Protel DXP電路板設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)。該平臺(tái)運(yùn)行與Windows XP/2000操作系統(tǒng)。Protel DXP不僅繼承了Protel系列產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是將所有設(shè)計(jì)工具集成于設(shè)計(jì)系統(tǒng)一身。通過把設(shè)計(jì)輸入仿真、PCB繪制仿真、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合，為用戶提供了全程的設(shè)計(jì)解決方案，使用戶可以輕松的進(jìn)行各種復(fù)雜的電路板設(shè)計(jì)。

使用Protel DXP設(shè)計(jì)印刷電路板的第一步就是要設(shè)計(jì)電路原理圖，只有正確設(shè)計(jì)電路原理圖，生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表之后才能生成PCB文件。在設(shè)計(jì)時(shí)，先分析系統(tǒng)，在進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)，將各部分電路分別設(shè)計(jì)，得到個(gè)模塊電路，在通過融合，實(shí)現(xiàn)整體電路的設(shè)計(jì)，還可以將所有模塊在一張比較大的圖紙上全部畫出來，但在同一張紙以模塊的形式分別設(shè)計(jì)電路圖，這樣在設(shè)計(jì)過程中思維比較清晰，設(shè)計(jì)過程比較簡單，而且更容易檢查錯(cuò)誤。原理圖的設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，在設(shè)計(jì)完成后要先通過編譯無誤后才生成網(wǎng)絡(luò)表，原理圖常見錯(cuò)誤有：

•管腳沒有接入信號(hào)；

•放置導(dǎo)線時(shí)Wire與繪圖工具中Line混用，Wire具有電氣特性而Line不具有；

•元件放到圖紙界外；

•創(chuàng)建的工程文件網(wǎng)絡(luò)表只能部分調(diào)入PCB：生成netlist時(shí)沒有選擇為global；

在設(shè)計(jì)好原理圖，通過編譯檢查，生成了網(wǎng)絡(luò)表之后的工作就是繪制PCB板圖了。在導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表之前，要確定原理圖中的元件都有PCB封裝。如果使用的器件在Protel DXP軟件的PCB庫中是沒有封裝的，那就要求自己按照器件的技術(shù)手冊(cè)封裝所需元件了。在封裝PCB元件是應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

•原理圖中所填元件的封裝要與PCB元件庫中的名稱一致。

•原理圖中元件的引腳名稱要與PCB元件庫中的引腳名稱一致。

•直插式元件封裝的孔要比元件的實(shí)際尺寸稍微大些，貼片元件的引腳封裝應(yīng)在條件允許的范圍內(nèi)盡量加寬、加長，這樣才有利于焊接。

完成以上幾步后，將網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入到PCB文件中，生成PCB板圖。在導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表的時(shí)候通常會(huì)出現(xiàn)以下的錯(cuò)誤：

•原理圖中的元件使用了PCB庫中沒有的封裝。

•原理圖中的元件使用了PCB庫中名稱不一致的封裝。

•原理圖中的元件使用了PCB庫中pin number不一致的封裝。

網(wǎng)絡(luò)表成功導(dǎo)入PCB文件之后對(duì)器件進(jìn)行布局，元件的布局有自動(dòng)布局和手工布局兩中方式，由于自動(dòng)布局的效果往往不能令人滿意，所以一般都需要進(jìn)行手工調(diào)整。良好的布局可以降低PCB布線的難度。布局應(yīng)遵循以下一般原則：

首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時(shí)，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。

在確定特殊元件的位置時(shí)要遵守以下原則：

①盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

②某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。

③重量超過15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題，熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。

④對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。

⑤應(yīng)留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。

根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí)，要符合以下原則：

①按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。

②以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。

③在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列，這樣，不但美觀，而且裝焊容易，也易于批量生產(chǎn)。

④位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3：2或4：3。電路板面尺寸大于200×150mm時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。

布線的方式也有兩種：自動(dòng)布線及手工布線，自動(dòng)布線效率高，但有時(shí)布線的結(jié)果不盡如人意，這是因?yàn)樽詣?dòng)布線的功能主要是實(shí)現(xiàn)電氣網(wǎng)絡(luò)之間的連接。在自動(dòng)布線的實(shí)施過程中，很少考慮到特殊的電氣、物理和散熱等要求，因此必須通過手工來進(jìn)行調(diào)整，使電路板既能實(shí)現(xiàn)正確的電氣連接，又能滿足用戶的設(shè)計(jì)要求。手工調(diào)整布線的最簡便的方法是對(duì)不合 理的布線，采取先拆線，后手工布線。在布線的過程中應(yīng)注意的問題有：

•輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。

•盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的寬度關(guān)系是：地線＞電源線＞信號(hào)線，通常信號(hào)線寬為：0.2～0.3mm,最經(jīng)細(xì)寬度可達(dá)0.05～0.07mm,電源線為1.2～2.5 mm。對(duì)數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路, 即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來使用(模擬電路的地不能這樣使用) 用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。

焊盤時(shí)，焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

此外，還應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

•在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)，操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來吸收放電電流，一般R取1~2K，C取2.2~47uF。

•CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。

4.2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

51系列單片機(jī)中典型芯片(如AT89S51) 采用40引腳雙列直插封裝(DIP)形式，內(nèi)部由CPU，4kB的ROM，256B的RAM，2個(gè)16b的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1，4個(gè)8b的I/O端口P0、P1、P2、P3，一個(gè)全雙功串行通信口等組成。特別是該系列單片機(jī)片內(nèi)的Flash可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器( PROM )，使其在實(shí)際中有著十分廣泛的用途, 在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中更為有用。該系列單片機(jī)引腳圖如圖4-1所示，同時(shí)也為了對(duì)下面超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行更清楚的敘述，對(duì)其引腳標(biāo)了號(hào)。

51系列單片機(jī)提供以下功能: 4kB存儲(chǔ)器；256BRAM；32條I/O 線；2個(gè)16b定時(shí)/計(jì)數(shù)器；5個(gè)2級(jí)中斷源；1個(gè)全雙向的串行口以及時(shí)鐘電路。

空閑方式: CPU 停止工作，而讓RAM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。

掉電方式: 保存RAM的內(nèi)容, 振蕩器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復(fù)位。

51系列單片機(jī)為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法。充分利用他的片內(nèi)資源，即可在較少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的超聲波測(cè)距系統(tǒng)。

 

圖4-1  AT89S51引腳圖

4.2.1 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì)

超聲波發(fā)射電路原理圖如圖4-2所示。

設(shè)計(jì)原理：發(fā)射電路主要由反向器74LS04和超聲波換能器T構(gòu)成，AT89S51單片機(jī)P1.0端口輸出的40kHz方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極。用這種推挽形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。

輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。上拉電阻R8、R9一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時(shí)間。

在實(shí)驗(yàn)制作和電路改進(jìn)中，為了增加測(cè)量效果，可以考慮提高接收的靈敏度，但是靈敏度也并不是越高就越好。接收靈敏度過高，容易引起自激，結(jié)果反而不好，其實(shí)可以從增加發(fā)射功率方面著手，只要在發(fā)射頭兩端加個(gè)線圈。線圈可以用0.01mm的銅絲在小磁環(huán)繞成大致初級(jí)10匝，次級(jí)40匝左右。

  

圖4-2  超聲波發(fā)射電路

4.2.2 超聲波檢測(cè)接收電路的設(shè)計(jì)

本超聲波測(cè)距儀的接收電路采用集成塊CX20106A，其總放大增益為80db 以保證7腳輸出的控制脈沖序列信號(hào)幅度在3.5-5V以內(nèi)。超聲接收換能器UCM-40R接收到的信號(hào)經(jīng)C9電容耦合至輸入端1腳，總增益大小由2腳接收器R、C決定。R越小，C越大增益越高，C9選值過大將造成頻率響應(yīng)變差，為了兼顧總增益和頻率特性R14取4.7 ，C17取3.3μF，3 腳C為檢波電容，選3.3μF，當(dāng)其容量減小時(shí)，瞬態(tài)響應(yīng)，靈敏度會(huì)有所提高，但檢波輸出脈沖寬度變動(dòng)也較大。帶通濾波特性，可由5腳R15電阻決定其值在210K-220K間調(diào)整，本設(shè)計(jì)R15定為200K。用金屬膜電阻調(diào)試，若其阻值偏差過大，中心頻率也將相對(duì)偏移。所以當(dāng)信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器時(shí)，增益將大大降低，6腳C6電容為比較積分電容，7腳R16為輸出負(fù)載電阻，104pF電容C11為電源濾波元件，當(dāng)電容容量減小或失效時(shí)，將造成濾波不良，可能干擾接收輸入端。超聲波接收電路如圖4-3所示。

CX20106是紅外遙控接收前置放大雙極性電路，引腳意義如下：

1 IN    遙控信號(hào)輸入端(此腳與地之間接紅外線接收二極管

2      前置放大器頻率特性和增益設(shè)定(此腳與地之間接RC串連電路)

3     接檢波電容

4 GND   接地

5      設(shè)定帶通濾波器的中心頻率(此腳與電源間接電阻)

6      外接積分電容

7 OUT   遙控指令輸出端

8      外接電源

典型電壓5V，典型功耗9mW。帶通濾波器的中心頻率可由電阻調(diào)節(jié)，范圍30－60kHz。配套使用型號(hào)為M50462AP。

 

圖4-3  超聲波接收電路

4.2.3 超聲波蜂鳴報(bào)警電路的設(shè)計(jì)

蜂鳴報(bào)警電路是采用揚(yáng)聲器來對(duì)所設(shè)置的報(bào)警距離實(shí)施報(bào)警，以向駕駛員提出警示。

本系統(tǒng)可以設(shè)定距離值，當(dāng)大于或小于設(shè)定值時(shí)將發(fā)出控制信號(hào)。當(dāng)小于設(shè)定值時(shí)，進(jìn)入蜂鳴報(bào)警狀態(tài)，通過一個(gè)NPN晶體管來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，不需要復(fù)雜的濾波和放大電路，具有自動(dòng)平滑功能，蜂鳴器鳴響。

超聲波蜂鳴報(bào)警電路如圖4-4所示。

 

圖4-4  超聲波蜂鳴報(bào)警電路

4.2.4 超聲波系統(tǒng)鍵盤電路的設(shè)計(jì)

鍵盤電路是用來對(duì)最大測(cè)距、最小測(cè)距以及有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

鍵盤輸入：開啟值30-1000厘米，關(guān)閉值30-1000厘米（在該范圍內(nèi)任意設(shè)置）。本系統(tǒng)由一個(gè)按鍵 啟動(dòng)/停止系統(tǒng)，由三個(gè)按鍵設(shè)定距離值： 的作用是進(jìn)入和退出設(shè)定， 和 ：分別是向上加值和向下減值，每按一次加或減一厘米，由數(shù)碼管輸出顯示。超聲波系統(tǒng)鍵盤電路如圖4-5示。

 

圖4-5  超聲波系統(tǒng)鍵盤電路

4.2.5 超聲波濾波整流電路的設(shè)計(jì)

超聲波濾波整流電路如圖4-6所示。該電路是用來把反射信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)，通過整形把檢波后得到的不標(biāo)準(zhǔn)的脈沖波整形為標(biāo)準(zhǔn)脈沖波。

信號(hào)整形電路：當(dāng)接收到的信號(hào)從信號(hào)篩選電路中出來之后是一個(gè)很不規(guī)則的方波信號(hào)，希望最好得到一脈沖信號(hào)，經(jīng)過此部分電路處理過后再送進(jìn)單片機(jī)中進(jìn)行處理運(yùn)算。

因?yàn)槎嘀C振蕩器中有高頻分量噪聲，所以通過低通濾波器將高頻噪聲濾掉。本信號(hào)篩選電路在整個(gè)電路中可以說起到非常重要的作用，通過對(duì)它的適當(dāng)調(diào)整，可以有效地濾除由于外界干擾帶來的非超聲波信號(hào)進(jìn)入超聲波接收系統(tǒng)，從而大 大提高了本電路的抗干擾性。

 

圖4-6  超聲波濾波整流電路

4.2.6 時(shí)鐘和復(fù)位電路設(shè)計(jì)

（1）復(fù)位電路的設(shè)計(jì)

在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為ROM的00H處開始運(yùn)行程序。復(fù)位操作不會(huì)對(duì)內(nèi)部RAM有所影響。

（2）時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)

時(shí)鐘振蕩器：

AT89S51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。

外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1，C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。對(duì)外接電容C20，C25雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦電容使用30pF 10pF ,而使用陶瓷諧振器建議選擇40pF 10pF。

可以采用外部時(shí)鐘。這種情況下，外部時(shí)鐘接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。

由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊的要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。時(shí)鐘復(fù)位電路如圖4-7所示：

 

圖4-7  時(shí)鐘和復(fù)位電路

4.2.7 擴(kuò)展顯示電路的設(shè)計(jì)

回波經(jīng)過AT89S51對(duì)接收到的信息進(jìn)行處理后，被測(cè)的距離在LED上顯示。

顯示電路采用簡單實(shí)用的四位一體共陽極LED數(shù)碼管顯示所測(cè)距離值，顯示電平使用低電平有效。段碼用74LS245驅(qū)動(dòng)，外接升壓電阻。位碼用PNP三極管8550（可用9012替代）驅(qū)動(dòng)。顯示電路如圖4-8所示。

數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，動(dòng)態(tài)掃描顯示的好處是對(duì)CPU的I/O口要求較少，但對(duì)電路的干擾較大，注意PCB板的布線和對(duì)接收放大電源的穩(wěn)定性要進(jìn)行補(bǔ)償處理，否則對(duì)其影響很大。

74LS245雙向總線接收器簡要說明：74LS245為三態(tài)輸出的八組總線收發(fā)器，其主要電器特性的典型值如表4-1所示(不同廠家具體值有差別)。

表4-1  74LS245電器特性

 

 

 

 

74LS245 8ns 8ns 275mW

引出端符號(hào)：A     A總線端

B     B總線端

      三態(tài)允許端(低電平有效)

DIR   方向控制端

極限值：電源電壓 …………………………………………. 7V

輸入電壓 …………………………………………. 7V

輸出高阻態(tài)時(shí)高電平電壓 ……………………… 5.5V

工作環(huán)境溫度：74LS245 ………………………………….……… 0~70℃

存儲(chǔ)溫度 ………………………………………-65~150℃

 

圖4-8  顯示電路

4.3 小結(jié)

本章首先介紹了做設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)工具Protel DXP，然后對(duì)超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件各電路功能模塊包括發(fā)射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機(jī)控制器及一些輔助電路進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，給出了詳細(xì)的原理圖。

本系統(tǒng)利用AT89S51產(chǎn)生40kHz的頻率驅(qū)動(dòng)超聲波換能器的發(fā)射頭，接收頭收到信號(hào)后，經(jīng)CX20106A芯片進(jìn)行放大、限幅、濾波、整形、比較后輸出低電平送到單片機(jī)的外部中斷0申請(qǐng)中斷，單片機(jī)響應(yīng)中斷請(qǐng)求，取得定時(shí)器內(nèi)的時(shí)間進(jìn)行距離計(jì)算，用四位一體的數(shù)碼管顯示測(cè)出的距離，并可根據(jù)設(shè)定報(bào)警距離進(jìn)行報(bào)警。

 

第五章 超聲波測(cè)距系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試與結(jié)論

5.1 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試與分析

5.1.1 調(diào)試儀器和內(nèi)容

（1）測(cè)試試驗(yàn)方法：可通過顯示電路實(shí)驗(yàn)、超聲波發(fā)射接收以及測(cè)距試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)試。

測(cè)試儀器：示波器，多功能穩(wěn)壓電源，電壓表，秒表。

（2）調(diào)試內(nèi)容

超聲波測(cè)距儀的制作和調(diào)試都比較簡單，安裝時(shí)探頭時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距4～8cm，其余元件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容C的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。

系統(tǒng)調(diào)試完后對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。

5.1.2 調(diào)試過程

系統(tǒng)采用模塊化電路設(shè)計(jì), 采用較低的外部晶振和中周電路固化的超聲波探頭，數(shù)字和模擬部分電路分開供電，以提高系統(tǒng)抗干擾能力，但由于實(shí)際應(yīng)用中仍存在較多電磁干擾，而回波信號(hào)為小信號(hào)輸入, 系統(tǒng)調(diào)試中通過硬件補(bǔ)償?shù)姆绞綄?duì)電路進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，使系統(tǒng)達(dá)到了較高的可靠性。

測(cè)距系統(tǒng)經(jīng)過檢波等硬件處理后的波形如圖5-1所示：

在檢測(cè)時(shí)，發(fā)送完檢測(cè)脈沖后立刻進(jìn)行判斷負(fù)脈沖的長短，從而確定是否有障礙物存在。無障礙物時(shí)負(fù)脈沖寬度固定為t1，有障礙物時(shí)負(fù)脈沖固定為t1+t2，t3為超聲波回波檢測(cè)負(fù)脈沖。t1、t2的寬度與發(fā)送的脈沖周期數(shù)有關(guān)。周波數(shù)越多，t1越寬，檢測(cè)距離越遠(yuǎn)，反之亦然。T3與T4之間的長度會(huì)隨障礙物的距離而先行變化。因此，只要檢測(cè)出t1、t2及T3與T4之間的長度即可判斷障礙物距離。

（1）7段數(shù)碼管的測(cè)試

LED數(shù)碼有共陽和共陰兩種，把這些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個(gè)8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）而作為一個(gè)引腳，就叫共陽的，相反的，就叫共陰的，那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接VCC和GND。再把多個(gè)這樣的8字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。

    首先，找個(gè)電源（3到5伏）和1個(gè)1K（幾百的也歐的也行）的電阻，VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的找到一個(gè)就夠了，然后用GND不動(dòng)，VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)），那就是共陰的了。相反用VCC不動(dòng)，GND逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)），那就是共陽的了。

（2）發(fā)射器探頭對(duì)接收器探頭的影響

超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間 間隔是由控制器內(nèi)部的定時(shí)器來完成的。由于發(fā)射器探頭與接收器探頭的距離不大，有部分波未經(jīng)被測(cè)物就直接繞射到接收器上，造成發(fā)送部分與接受部分的直接串?dāng)_問題。這一干擾問題可通過軟件編程，使控制器不讀取接收器在從發(fā)射開始到"虛假反射波"結(jié)束的時(shí)間段里的信號(hào)。這樣，就有效的避免了干擾，但另一方面也形成了20cm的“盲區(qū)”。此“盲區(qū)”很小，對(duì)本系統(tǒng)沒有影響。

（3）調(diào)試注意事項(xiàng)

•超聲波探頭表面嚴(yán)禁用手及其它物體觸摸以免產(chǎn)生信號(hào)滯后性及損壞。

•在測(cè)距中應(yīng)保證測(cè)距儀與被測(cè)物體距離為定值，要和被測(cè)物體成一條直線，使測(cè)得距離讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

5.1.3 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析計(jì)算

傳感器工作電壓：超聲波傳感器5V

試驗(yàn)數(shù)據(jù)：簡單搭建電路板并調(diào)試后，對(duì)一500mm寬的距離測(cè)試，所測(cè)數(shù)據(jù)如表5-1所示（單位:mm）。

表5-1  500mm寬的距離測(cè)試數(shù)據(jù)

次數(shù) 1 2 3 4 5 平均

測(cè)值 500.3 499.8 499.9 500.1 500.0 500.03

該測(cè)距系統(tǒng)使用方便、精度高，在一些惡劣環(huán)境，如極易被腐蝕、電解，失去靈敏性等工礦業(yè)現(xiàn)場(chǎng)將大有用武之地。

（1）測(cè)試結(jié)果與分析

超聲波測(cè)距系統(tǒng)調(diào)試完成后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。在超聲波換能器與較大平面(如墻壁面)法線方向一致時(shí)，量程為0.07~5.50m，測(cè)距盲區(qū)控制在20cm內(nèi)，分辨率為0.01m，實(shí)驗(yàn)中對(duì)測(cè)量范圍0.07~2.50m內(nèi)的平面物體做了多次測(cè)試，測(cè)距器的最大誤差不超過1cm，重復(fù)一致性很好。因?yàn)槌暡ň哂幸欢òl(fā)散角，所以當(dāng)在正前方和斜前方都有物體時(shí)，會(huì)以距發(fā)射器最近的物體作為探測(cè)目標(biāo)。目前此設(shè)計(jì)可提交于應(yīng)用于一些動(dòng)機(jī)器人、安全線提示，銀行及取款機(jī)的一米線提示等場(chǎng)合。

（2）誤差分析

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在5米范圍內(nèi)，最大誤差在5cm以內(nèi)，且距離越近，誤差越小，限制該系統(tǒng)最大可測(cè)距離的因素包括：超聲波的幅度、反射面的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測(cè)距離。

測(cè)距誤差主要來源于以下幾個(gè)方面：

①氣溫度變化等引起的聲速變化造成的誤差，溫度在-30℃-40℃范圍變化時(shí)，傳播速度v的變化范圍為313米/秒-356米/秒，由測(cè)距公式可計(jì)算出距離值有一定影響，采用聲速預(yù)置和傳播介質(zhì)溫度測(cè)量結(jié)合的方法對(duì)聲速進(jìn)行修正，可有效地降低溫度變化產(chǎn)生的誤差。

②發(fā)射與脈沖計(jì)數(shù)由于響應(yīng)快慢差異開啟不同步引起的誤差，對(duì)此在調(diào)試中通過脈沖計(jì)數(shù)值補(bǔ)償進(jìn)行修正。

③超聲波在傳播過程由于受衍射、散射和吸收等影響衰減導(dǎo)致的誤差，近距離誤差不明顯，距離越遠(yuǎn)產(chǎn)生的誤差越大，可適當(dāng)增大超聲波的發(fā)射功率等來改善。

④發(fā)射和接受前置電路延遲的時(shí)間誤差等，發(fā)射前置電路和接收前置電路中采用集成芯片都有時(shí)間延遲。對(duì)此采取時(shí)間增益控制，來減少誤差，由于本裝置對(duì)于厘米級(jí)的精度已經(jīng)足夠，電路延遲都是納秒數(shù)量級(jí)，記數(shù)頻率是40kHz，所以減少一個(gè)記數(shù)單位完全可以矯正。針對(duì)誤差原因在程序設(shè)計(jì)及系統(tǒng)調(diào)試中做了相應(yīng)處理后，收到一定的效果，精度得到一定的提高。

⑤超聲波波束對(duì)探測(cè)目標(biāo)的入射角的影響。

⑥超聲波回波聲強(qiáng)與待測(cè)距離的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系。

⑦超聲波傳播速度對(duì)測(cè)距是有影響的。穩(wěn)定準(zhǔn)確的超聲波傳播速度是保證測(cè)量精度的必要條件，傳播媒質(zhì)的特性，如溫度、壓力、密度對(duì)聲速都將產(chǎn)生影響。因此，為了準(zhǔn)確地計(jì)算距離，應(yīng)對(duì)聲速加以修正，系統(tǒng)程序中采用了軟件補(bǔ)償措施。

（3）誤差改進(jìn)

由于考慮到體積、成本等因素，本裝置在性能上、功能上還存在不足，有待于進(jìn)一步提高：

•增加幾路不同方向的超聲波探測(cè)或紅外探測(cè)器以及溫度補(bǔ)償電路等，可以提高裝置的靈敏度和精度,同時(shí)提高可靠性。

•可在裝置中增加一個(gè)語音芯片，將蜂鳴報(bào)警改為語音說明指示，根據(jù)探測(cè)結(jié)果直接報(bào)出距離、方位，更便于使用。

•由于受發(fā)射功率及回波檢測(cè)靈敏度的限制，探測(cè)范圍較小，可增加發(fā)射功率調(diào)節(jié)等電路，以便增大探測(cè)范圍，可用于夜間探路、井下探索等。

（4）溫度的補(bǔ)償

由于超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關(guān)。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。聲速確定后，只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間，即可求得距離。

所以，在超聲波的兩個(gè)探頭旁邊可放置溫度傳感器，測(cè)出環(huán)境溫度T，由單片機(jī)控制器進(jìn)行軟件修正。

5.2 系統(tǒng)源程序的調(diào)試過程

5.2.1 軟件仿真驗(yàn)證

本設(shè)計(jì)采用51匯編語言編寫，用Keil C51編譯和調(diào)試。這里采用光電二極管和光電三極管來代替超聲波發(fā)送探頭和超聲波接收探頭，且空中傳播過程略去仿真。聯(lián)調(diào)仿真后，可見數(shù)字電路的延遲效果比較明顯，所以需要軟件矯正。

由于超聲波探頭存在余震效應(yīng), 為避免余震產(chǎn)生的“虛假反射波”超聲測(cè)距數(shù)據(jù)的采集與處理錯(cuò)誤申請(qǐng)中斷，超聲波脈沖發(fā)射后軟件中設(shè)置了一段時(shí)間的延時(shí)，稱為“死區(qū)”時(shí)間，“死區(qū)”形成了距離測(cè)量中的“盲區(qū)”，由于探頭的性能誤差，運(yùn)行后要不斷調(diào)整探頭的“死區(qū)”。經(jīng)過應(yīng)用過程的調(diào)試，本系統(tǒng)的測(cè)量“盲區(qū)”控制在20cm內(nèi)，“死區(qū)”時(shí)間為115ms，測(cè)量誤差為±1cm。

結(jié)  論

本文所設(shè)計(jì)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)是保障汽車倒車安全的輔助系統(tǒng)，通過超聲波探頭發(fā)出超聲波，使用高速單片機(jī)計(jì)算距離，還可加入了溫度補(bǔ)償電路，提高了距離計(jì)算的精度。系統(tǒng)安裝的LED可以直觀的顯示溫度和距離，給駕駛員提供了方便。倒車時(shí)當(dāng)汽車與障礙物的距離小于所設(shè)定的安全距離時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，提醒駕駛員，防止汽車的碰撞或擦傷，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

整個(gè)報(bào)警器系統(tǒng)由汽車倒車擋控制，當(dāng)汽車置于倒車擋時(shí)，報(bào)警器工作；置于其它擋時(shí)，報(bào)警器不工作。在環(huán)境溫度為-20～50℃的范圍內(nèi)，測(cè)量誤差為幾個(gè)厘米，這個(gè)誤差能滿足正常倒車的需要。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所采用的超聲波傳感器的輻射范圍是   60°，所以在安裝時(shí)，需在車尾裝3～4個(gè)超聲波傳感器，這樣才能覆蓋整個(gè)范圍。

利用51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的測(cè)距儀便于操作、讀數(shù)直觀。經(jīng)實(shí)際測(cè)試證明, 該類測(cè)距儀工作穩(wěn)定, 能滿足一般近距離測(cè)距的要求, 且成本較低、有良好的性價(jià)比。

本超聲波測(cè)距系統(tǒng)可應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān) 控，也可用于如液位、井深、管道長度的測(cè)量等場(chǎng)合，覺得這次的設(shè)計(jì)實(shí)用性極強(qiáng)。

通過一學(xué)期的努力，完成了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)滿足了任務(wù)書中的基本要求和擴(kuò)展要求，軟、硬件設(shè)計(jì)已達(dá)到預(yù)期效果。主要完成的工作有：

①學(xué)會(huì)了使用Protel軟件繪制原理圖和PCB板圖。

②完成了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊的硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試。

③已經(jīng)通過系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)合調(diào)試，距離通過LED顯示出來。

由于時(shí)間和能力有限，本次設(shè)計(jì)還有一些不足之處，主要有以下幾方面：

①由于經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距系統(tǒng)的時(shí)候，設(shè)計(jì)原理圖與PCB板圖的時(shí)候出現(xiàn)了一些問題。

②在調(diào)試時(shí)，顯示的延遲性較大，超聲波探頭太敏感。

本文創(chuàng)新點(diǎn)：

①測(cè)試結(jié)果分析可知，本裝置采用較低成本的器件設(shè)計(jì)制作，且誤差較小，完全滿足汽車倒車的指引作用，具有較高的性價(jià)比。

②裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小、性能穩(wěn)定，操作容易、使用方便，可以安裝在不同的載體上，制作成不同的用具，如導(dǎo)盲眼鏡、位移儀、深度儀等，具有一定推廣應(yīng)用價(jià)值。

致  謝

感謝西南科技大學(xué)。在這里，我開闊了見識(shí)，增長了知識(shí)，鍛煉了能力。大學(xué)四年的親身體驗(yàn)讓我更增加了對(duì)學(xué)校的熱愛。

感謝我的指導(dǎo)老師曾毅對(duì)我的辛勤培育。從論文的立題到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)以及論文的撰寫整個(gè)過程無不浸透著老師的心血。他廣博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，靈活的思維方式，耐心細(xì)致的言傳身教深深感染激勵(lì)著我，將使我終身受益。導(dǎo)師不但在學(xué)習(xí)上給予我耐心細(xì)致的指導(dǎo)，在生活中也給了我莫大的關(guān)懷，在這里向曾老師表示衷心的感謝。

    感謝大學(xué)四年所有指導(dǎo)過的老師。在學(xué)習(xí)的過程中給了我很多的指導(dǎo)，讓我在理論知識(shí)和動(dòng)手能力上都有很大的提高。

在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文的過程中，我們寢室的同學(xué)給了我很大的幫助，在此向他們表示深深的感謝。

感謝父母二十多年來的養(yǎng)育之恩，讓我順利的完成了四年的大學(xué)學(xué)業(yè)，并讓我獲取了一定的知識(shí)并最終走向社會(huì)，為社會(huì)貢獻(xiàn)自己!

最后，我要向在百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱、評(píng)議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝

參考文獻(xiàn)

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附  錄

附錄1：系統(tǒng)總原理圖

 

附錄2：AT89S51引腳功能

Vcc：電源電壓；GND：地

RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。

P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)斷口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。

在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。

在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)。而在程序檢驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。

P1口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸出口使用時(shí)，因?yàn)榇嬖谏侠娮?，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ ）。

Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接受低8位地址。

P2口：P2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸出口使用時(shí)，因?yàn)榇嬖谏侠娮?，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ ）。

在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問八位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能存儲(chǔ)器（SFR）區(qū)中R2寄存器）。在整個(gè)訪問期間不改變。

FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接受地址和其它控制信號(hào)

P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的八位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）四個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)。它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（I ）。

P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表③-2所示。P3口還接受一些用于FLASH閃速存儲(chǔ)器和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。

表1  P3口的分配

端口引腳 第二功能

P3.0 RXD（串性輸入口）

P3.1 TXD(串行輸出口)

P3.2  （外中段0）

P3.3  （外中段1）

P3.4  （定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）

P3.5  （定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）

P3.6  （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）

P3.7  （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）

ALE：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低八位字節(jié)。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出 固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ ）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無效。

 ：程序儲(chǔ)存允許（ ）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在次期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 信號(hào)不出現(xiàn)。

EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp。當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。

XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。

篇7

隨著公路交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，交通擁擠、道路阻塞和交通事故頻繁發(fā)生等問題越來越嚴(yán)重地困擾著世界各大城市。在我國，長期以來城市人均道路面積一直處于低水平狀態(tài)，近十年有了較快發(fā)展，人均面積由2.8平方米上升到6.6平方米。盡管其增長幅度較快，仍趕不上城市交通流量年均20%的增長速度。這種狀況在大城市中尤為突出目前全國32個(gè)百萬人口以上的大城市中，有27個(gè)城市的人均道路面積低于全國平均水平。

另外，最近幾年也是大城市機(jī)動(dòng)車增長速度最快的年份，轎車、客車、面包車以及摩托車的增幅年均在15%以上。以廣州為例，廣州市近10年來機(jī)動(dòng)車年均增長速度為17%，其中轎車為19%，摩托車為35%。

相對(duì)于交通運(yùn)輸工具的飛速發(fā)展，我國交通配套設(shè)施建設(shè)明顯滯后，道路安全網(wǎng)絡(luò)、道路標(biāo)識(shí)、交通指揮中心仍然不足。單獨(dú)從車輛方面或道路方面考慮，均很難有效地解決交通問題。

停車場(chǎng)是交通事故頻發(fā)區(qū)之一。隨著汽車的日益普及，停車場(chǎng)越來越擁擠，車輛間距離非常接近，使得駕駛員在停車場(chǎng)穿行、掉頭或倒車時(shí)常常顧此失彼，發(fā)生碰撞和拖掛的事故，在夜間，事故發(fā)生率最高。

汽車倒車超聲波報(bào)警器能在一定程度上幫助駕駛員避免事故的發(fā)生，它能顯示出車尾距離障礙物的距離，并能在低于安全距離時(shí)發(fā)出報(bào)警聲音。對(duì)于后視不良的車輛如大客車，貨車駕駛員和駕車新手來說，擁有一個(gè)倒車報(bào)警器是很有必要的。

1.2 課題目的及意義

本課題把硬件電路和電路軟件有機(jī)的結(jié)合起來，完成汽車倒車報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠了解單片機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀，而且通過對(duì)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)掌握了數(shù)字電路從原理圖到PCB版的全部過程，形成完善的設(shè)計(jì)思路以及思想，并通過對(duì)汽車倒車超聲波報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)的過程，鍛煉應(yīng)用C以及相關(guān)匯編語言等軟件設(shè)計(jì)電路程序的能力為以后參與實(shí)際工作奠定良好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

本課題要求使用現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛的計(jì)算機(jī)軟件PROTEL，及Keil C51，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛，Protel是人們熟悉的常用EDA軟件。作為電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）的一種工具，Protel應(yīng)用于電路原理圖設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)等，它基于Windows環(huán)境，功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，能讓人們?cè)诰哂凶钔暾墓δ墉h(huán)境下，提升設(shè)計(jì)上的品質(zhì)和效率。本課題將要求Protel在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，包括電路原理圖設(shè)計(jì)和印刷電路板設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)過程中遇到的問題和解決方法。Keil C51，是51系列單片機(jī)學(xué)習(xí)和調(diào)試的常用軟件，是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用。這樣使學(xué)生也能將所學(xué)與所用有機(jī)結(jié)合起來。在步入工作崗位之前得到全方位的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。

通過對(duì)汽車倒車報(bào)警電路的設(shè)計(jì)能初步具有用PROTEL軟件設(shè)計(jì)電路原理圖以及電路版圖的能力。與實(shí)際電路相結(jié)合，通過理論聯(lián)系實(shí)際的方法，使所學(xué)的知識(shí)通過自己設(shè)計(jì)思考真正應(yīng)用到實(shí)踐中。通過該次設(shè)計(jì)能了解51系列的一些單片機(jī)的知識(shí)，并能熟練運(yùn)用PROTEL，Keil C51軟件，提高實(shí)際動(dòng)手能力。

通過運(yùn)用匯編語言編程，可以鍛煉嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木幊趟悸罚M(jìn)一步提高編程能力和對(duì)匯編思想的理解。為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

第2章 總體設(shè)計(jì)方案和開發(fā)軟件介紹

2.1超聲波測(cè)距原理

 人耳的聽音范圍是20～20 000Hz ,超聲波是人耳聽不到的一種聲波,是一種頻率超過 20kHz 的機(jī)械波。超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦?mdash;反射、折射、干涉、衍射、散射。超聲波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特點(diǎn)，可產(chǎn)生較大力量，并且在不同的媒質(zhì)介面，超聲波能量損失小大部分能量會(huì)反射。同時(shí)，由于超聲波對(duì)人體和環(huán)境是無害的，所以超聲撥檢測(cè)可以廣泛應(yīng)用到各個(gè)部門。而且利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速，方便，易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。在本設(shè)計(jì)中綜合各方面考慮，采用的超聲波頻率為40KHz。

 超聲波的縱向分辨率較高,對(duì)色彩和光照度不敏感,對(duì)外界光線和電磁場(chǎng)不敏感,可以用于測(cè)量較近目標(biāo)的距離。本設(shè)計(jì)采用的超聲波傳感器往返距離為15m ,在有灰塵、煙霧、強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、有毒等各種環(huán)境下都能穩(wěn)定工作.超聲波測(cè)距是根據(jù)超聲波傳播過程中遇到障礙物會(huì)發(fā)生反射這一原理來測(cè)量距離的,即用發(fā)射超聲波和接收其回波之間的時(shí)間差來計(jì)算距離,計(jì)算公式為:

v = 331. 5 + 0. 607 T                        (2-1)

式中：v 為超聲波在空氣中傳播速度T為環(huán)境溫度

常溫下可簡化為

(2-2)

式中：S為被測(cè)距離；Δt為發(fā)射超聲脈沖與接收其回波的時(shí)間差：t1為超聲回波接收時(shí)刻；t0為超聲脈沖發(fā)射時(shí)刻. 用單片機(jī)可以很方便地測(cè)量t0時(shí)刻和t1時(shí)刻，根據(jù)以上公式，用軟件編程即可得到被測(cè)距離S。

2.2 汽車倒車?yán)走_(dá)的發(fā)展

倒車?yán)走_(dá)其實(shí)跟大家所知道的雷達(dá)是一樣的，是根據(jù)蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會(huì)與任何障得物相撞的原理設(shè)計(jì)開發(fā)的，通過感應(yīng)裝置發(fā)出超聲波，然后通過反射回來的超聲波來判斷前方有無障得物，以及距障礙物的距離、障礙物的大小、方位和形狀等。不過由于倒車?yán)走_(dá)體積和實(shí)用性的限制，目前的倒車?yán)走_(dá)主要具備的就是判斷障礙物的距離，并作出提示，讓駕駛者便于判斷是否該減速或熄火。

通常的倒車?yán)走_(dá)主要由三部分組成：感應(yīng)器(探頭)、主機(jī)和顯示設(shè)備。感應(yīng)器發(fā)出和接收超聲波信號(hào)，然后將得到的信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)里面的電腦進(jìn)行分析，再通過顯示設(shè)備顯示出來。探頭裝在后保險(xiǎn)杠上，探頭有1、3、4、6只不等。探頭以45°角輻射，上下左右搜尋目標(biāo)。它最大的特點(diǎn)是能探索到那些低于保險(xiǎn)杠而駕駛員從后窗難以看見的障礙物( 如花壇、蹲在車后玩耍的小孩等)并報(bào)警。倒車?yán)走_(dá)的顯示器裝在駕駛室儀表板上，它不停地提醒駕駛員汽車距后面物體還有多少距離。到危險(xiǎn)距離時(shí)蜂鳴器就開始鳴叫，提醒駕駛員停車。

按探頭分，倒車?yán)走_(dá)有粘貼式、鉆孔式和懸掛式三種。粘貼式探頭后有層膠，可直接粘在后保險(xiǎn)杠上。鉆孔式探頭，是在保險(xiǎn)杠上打一個(gè)洞，然后把探頭嵌進(jìn)去。懸掛式探頭主要用于貨車。從顯示器分，有數(shù)字顯示、顏色顯示和蜂鳴三種。

下面介紹倒車?yán)走_(dá)的發(fā)展：

第一代——轟鳴器，這是倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的真正開始，倒車時(shí)，如果車后1.5～1.8m處有障礙物，轟鳴器就會(huì)開始工作。轟鳴聲越急，表示車輛離 障礙物越近，沒有語音提示，也沒有距離顯示，雖然司機(jī)知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對(duì)駕駛員幫助不大。

第二代——數(shù)碼波段顯示，這代產(chǎn)品要先進(jìn)得多，它安裝在儀表臺(tái)的位置，可以顯示車后障礙物離車體的距離。如果是物體，在1.8m 開始顯示；如果是人，在0.9m左右的距離開始顯示；這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由三種顏色來區(qū)別顯示：綠色代表安全距離，表示障礙物離車體距離有0.8m 以上；黃色代表警告距離，表示離障礙物的距離只有0.6～0.8m；紅色代表危險(xiǎn)距離，表示離障礙物只有不到0.6m 的距離，你必須停止倒車。這種產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，比較實(shí)用。但缺點(diǎn)是反應(yīng)不夠快，而且使用壽命較短。

第三代——液晶顯示屏動(dòng)態(tài)顯示，這一代產(chǎn)品非常引人注目，特別是屏幕顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。它不用掛倒擋，只要發(fā)動(dòng)汽車，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離。其外表美觀，可以直接粘貼在儀表盤上，安裝很方便，給人以舒適的感覺，顯示的距離也更準(zhǔn)確些。相比其他倒車?yán)走_(dá)產(chǎn)品，這種產(chǎn)品廣為車主接受。但是，液晶顯示器存在抗干擾能力不強(qiáng)的毛病，所以有時(shí)出現(xiàn)誤報(bào)的情

第四代——魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)，它結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用了最新仿生超聲雷達(dá)技術(shù)，配以高速電腦控制，可全天候準(zhǔn)確地測(cè)知2m以內(nèi)的障礙物，并以不同等級(jí)的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、免提電話、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起，并設(shè)計(jì)了語音功能。因?yàn)槠渫庑尉褪且粔K倒車鏡，所以并不占用車內(nèi)空間，直接可安裝在車內(nèi)后視鏡的位置。當(dāng)然，它的價(jià)格也相對(duì)較高。

第五代——整合影音系統(tǒng)，這是專為高檔轎車生產(chǎn)的，它在上一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上新增了很多功能。從外觀上來看，這套系統(tǒng)比上代產(chǎn)品更精致和典雅；從功能上來看，它除了具備上代產(chǎn)品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統(tǒng)，可以在顯示器上觀看DVD影像。

可見汽車倒車?yán)走_(dá)的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成熟了。

2.3總體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)由89S51單片機(jī)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、顯示電路等部分組成。如圖2-1所示

圖2-1 總體設(shè)計(jì)框圖

本設(shè)計(jì)以ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S51為中心，通過AT89S51單片機(jī)控制超聲波發(fā)射電路發(fā)出40KHz的超聲波，與此同時(shí)單片機(jī)內(nèi)計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)；經(jīng)過延遲后開啟超聲波接收電路，當(dāng)接收電路收到經(jīng)障礙物反射的回波后，計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)結(jié)束。通過AT89S51單片機(jī)計(jì)算出即時(shí)距離，在顯示電路顯示出來，若低于警戒距離則開啟報(bào)警。超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)；顯示電路選用LED作為顯示設(shè)備，一來價(jià)錢便宜，二來編程方便；報(bào)警電路選用蜂鳴器報(bào)警，也是從經(jīng)濟(jì)和編程的角度去考慮的。

2.4 Keil C51介紹

KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境,同時(shí)保留了匯編代碼高效,快速的特點(diǎn)。C51編譯器的功能不斷增強(qiáng)，使你可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。

C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發(fā)平臺(tái)。它可以支持所有8051的衍生產(chǎn)品，也可以支持所有兼容的仿真器，同時(shí)支持其它第三方開發(fā)工具。因此，C51 V7版本無疑是8051開發(fā)用戶的最佳選擇。

2.4.1  uVision2集成開發(fā)環(huán)境

   項(xiàng)目管理 ,工程(project)是由源文件、開發(fā)工具選項(xiàng)以及編程說明三部分組成的。一個(gè)單一的uVision2工程能夠產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)程序。產(chǎn)生目標(biāo)程序的源文件構(gòu)成“組”。開發(fā)工具選項(xiàng)可以對(duì)應(yīng)目標(biāo)，組或單個(gè)文件uVision2包含一個(gè)器件數(shù)據(jù)庫(device database)，可以自動(dòng)設(shè)置匯編器、編譯器、連接定位器及調(diào)試器選項(xiàng)，來滿足用戶充分利用特定微控制器的要求。此數(shù)據(jù)庫包含：片上存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備的信息，擴(kuò)展數(shù)據(jù)指針(extra data pointer)或者加速器(math accelerator)的特性。uVision2可以為片外存儲(chǔ)器產(chǎn)生必要的連接選項(xiàng)：確定起始地址和規(guī)模。

     集成功能uVision2的強(qiáng)大功能有助于用戶按期完工。

1.集成源極瀏覽器利用符號(hào)數(shù)據(jù)庫使用戶可以快速瀏覽源文件。用詳細(xì)的符號(hào)信息來優(yōu)化用戶變數(shù)存儲(chǔ)器。

2.文件尋找功能：在特定文件中執(zhí)行全局文件搜索。

3.工具菜單：允許在V2集成開發(fā)環(huán)境下啟動(dòng)用戶功能。

4.可配置SVCS接口：提供對(duì)版本控制系統(tǒng)的入口。

5.PC－LINT接口：對(duì)應(yīng)用程序代碼進(jìn)行深層語法分析。

6.Infineon的EasyCase接口：集成塊集代碼產(chǎn)生。

7.Infineon的DAVE功能：協(xié)助用戶的CPU和外部程序。DAVE工程可被直接輸入uVision2。

2.4.2部分編輯器和調(diào)試器

源代碼編輯器,uVision2編輯器包含了所有用戶熟悉的特性。彩色語法顯像和文件辯識(shí)都對(duì)C源代碼進(jìn)行和優(yōu)化?？梢栽诰庉嬈鲀?nèi)調(diào)試程序，它能提供一種自然的調(diào)試環(huán)境，使你更快速地檢查和修改程序。

斷點(diǎn), uVision2允許用戶在編輯時(shí)設(shè)置程序斷點(diǎn)（甚至在源代碼未經(jīng)編譯和匯編之前）。用戶啟動(dòng)V2調(diào)試器之后，斷點(diǎn)即被激活。斷點(diǎn)可設(shè)置為條件表達(dá)式，變量或存儲(chǔ)器訪問，斷點(diǎn)被觸發(fā)后，調(diào)試器命令或調(diào)試功能即可執(zhí)行。在屬性框(attributes column)中可以快速瀏覽斷點(diǎn)設(shè)置情況和源程序行的位置。代碼覆蓋率信息可以讓你區(qū)分程序中已執(zhí)行和未執(zhí)行的部分。

調(diào)試函數(shù)語言, uVision2中，你可以編寫或使用類似C的數(shù)語言進(jìn)行調(diào)試。

內(nèi)部函數(shù)：如printf, memset, rand及其它功能的函數(shù)。

信號(hào)函數(shù)：模擬產(chǎn)生CPU的模擬信號(hào)和脈沖信號(hào)(simulate analog and digital inputs to CPU)。

用戶函數(shù)：擴(kuò)展指令范圍，合并重復(fù)動(dòng)作。

變量和存儲(chǔ)器,用戶可以在編輯器中選中變呈來觀察其取值。雙層窗口顯示，可進(jìn)行以下調(diào)整：

1.當(dāng)前函數(shù)的局部變量

2.用戶在兩個(gè)不同watch窗口頁面上的自定義變量

3.堆棧調(diào)用(call stack)頁面上的調(diào)用記錄（樹）(call tree)

4.不同格式的四個(gè)存儲(chǔ)區(qū)

2.4.3 C51編譯器

KEIL C51編譯器在遵循ANSI標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，為8051微控制器系列特別設(shè)計(jì)。語言上的擴(kuò)展能讓用戶使用應(yīng)用中的所有資源。

存儲(chǔ)器和特殊功能寄存器的存取, C51編 譯器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)8051系列所有資源的操作。SFR的存取由sfr和sbit兩個(gè)關(guān)鍵字來提供。變量可旋轉(zhuǎn)到任一個(gè)地址空間。用關(guān)鍵字－at－還能把變量放入固定的存儲(chǔ)器．存儲(chǔ)模式（大，中，?。Q定了變量的存儲(chǔ)類型。連接定位器支持的代碼區(qū)可達(dá)32個(gè)，這就允許用戶在原有64K　ROM的8015基礎(chǔ)上擴(kuò)展程序。在V2的編譯器和許多高性能仿真器中，可以支持應(yīng)用程序的調(diào)試。

中斷功能, C51允許用戶使用C語言編寫中斷服務(wù)程序，快速進(jìn)、出代碼和寄存器區(qū)的轉(zhuǎn)換功能使C語言中斷功能更加高效?？稍偃牍δ苁怯藐P(guān)鍵字來定義的。多任務(wù)，中斷或非中斷的代碼要求必須具備可再入功能。

靈活的指針, C51提供了靈活高效的指針。通用指針用3個(gè)字節(jié)來存儲(chǔ)存儲(chǔ)器類型及目標(biāo)地址，可以在8051的任意存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)存取任何變量。特殊指針在聲明的同時(shí)已指定了存儲(chǔ)器類型，指向某一特定的存儲(chǔ)區(qū)域。由于地址的存儲(chǔ)只需1到2字節(jié)，因此，指針存取非常迅速。

2.4.4　測(cè)試程序

uVision2調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試，符號(hào)調(diào)試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復(fù)雜斷點(diǎn)等功能．DDE界面和shift語言支持自動(dòng)程序測(cè)試．

CPU和外設(shè)模擬裝置, uVision2為8051及衍生產(chǎn)品提供了高速CUP模擬功能和片上擴(kuò)展口．在對(duì)話框內(nèi)可直接觀察和修改I/O值，也可以用預(yù)裝的C-LIKE宏指令書寫符號(hào)函數(shù)來提供動(dòng)態(tài)輸入。

目標(biāo)監(jiān)控器，uVision2含一個(gè)可配置的監(jiān)控器，可測(cè)試目標(biāo)器件上的軟件體。監(jiān)控器用uVision2的調(diào)試器直接工作，可支持代碼區(qū)。它要求目標(biāo)系統(tǒng)具備6字節(jié)堆?？臻g，6KB的代碼ROM和256字節(jié)Xdata RAM。

MCB517/251啟動(dòng)工具包,在開始一項(xiàng)8051工程時(shí)，MCB啟動(dòng)工具會(huì)對(duì)你有很大幫助。每一個(gè)啟動(dòng)工具包括一套2K字節(jié)的開發(fā)工具和許多可快速運(yùn)行的舉例程序。用戶可在檢測(cè)8051性能的同時(shí)，查看開發(fā)工具的可行性。MCB517AC板含高性能InfineonC517A單片機(jī)，它提供標(biāo)準(zhǔn)8052外圍設(shè)備和A/D轉(zhuǎn)換器，PWM，搜索／比較，8位數(shù)據(jù)指針，一個(gè)高速運(yùn)算單元。同時(shí)包含對(duì)81C90CAN控制器和代碼區(qū)的支持。

2.5  AT89S51簡介

AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可系統(tǒng)編程的flash只讀程序寄存器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集flash程序存儲(chǔ)器既可在線編程(ISP)也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能和強(qiáng)大，低價(jià)位的AT89S51單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活用于各種控制領(lǐng)域。

2.5.1主要性能參數(shù)

與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)安全兼容

4k字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）FLASH閃速存儲(chǔ)器

1000次擦寫周期

4.0-5.5V的工作電壓范圍

全靜態(tài)操作：0HZ—33MHZ

三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器

128×8字節(jié)內(nèi)部RAM

32個(gè)可編程I/O口線

2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器

6個(gè)中斷源

全雙工串行UART通道

低功耗空閑和掉電模式

中斷可以從空閑模式喚醒系統(tǒng)

看門狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針

掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性

靈活的在系統(tǒng)編程（ISP-字節(jié)或頁寫模式）AT89S51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)五向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式件可選的節(jié)電工作模

圖2-2 89S51引腳圖

式。空閑方式停止CPU工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。引腳圖如圖2-2所示。

2.5.2 引腳功能說明

Vcc：電源電壓

GND：地

P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)斷口寫“1”

可作為高阻抗輸入端用。

在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。

在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)。而在程序檢驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。

P1口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸出口使用時(shí)，因?yàn)榇嬖谏侠娮瑁硞€(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ ）。

Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1口接受低8位地址。

P2口：P2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸出口使用時(shí)，因?yàn)榇嬖谏侠娮?，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ ）。

在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問八位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能存儲(chǔ)器（SFR）區(qū)中R2寄存器）。在整個(gè)訪問期間不改變。

FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接受地址和其它控制信號(hào)

P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的八位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）四個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)。它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（I ）。

P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表2-1所示。

表2-1 P3口的分配

端口引腳 第二功能

P3.0 RXD（串性輸入口）

P3.1 TXD(串行輸出口)

P3.2  （外中段0）

P3.3  （外中段1）

P3.4  （定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）

P3.5  （定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）

P3.6  （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）

P3.7  （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）

P3口還接受一些用于FLASH閃速存儲(chǔ)器和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。

RST；復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。

ALE：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低八位字節(jié)。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。

對(duì)Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ ）。

如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無效。

 ：程序儲(chǔ)存允許（ ）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在次期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 信號(hào)不出現(xiàn)。

EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。

如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。

Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp。當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。

XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。

XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。

當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，外部時(shí)鐘接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。若選用12M晶振，時(shí)鐘周期為1微秒。

 

第3章 主程序設(shè)計(jì)原理

主程序設(shè)計(jì)按自上而下的設(shè)計(jì)理念。主程序主要完成初始化工作，對(duì)超聲波發(fā)射和接收的控制，以及對(duì)計(jì)算和顯示的控制。

主程序需要實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)定、中斷的開啟關(guān)閉以及控制調(diào)用各子程序從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。

3.1 AT89S51的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制器

與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用有關(guān)的控制寄存器有三個(gè)。

3.1.1 定時(shí)控制寄存器（TCON）

TCON寄存器既參與中斷控制又參與定時(shí)控制。

 TF0和TF1：計(jì)數(shù)器溢出標(biāo)志位

當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)溢出(計(jì)滿)時(shí)，該位置“1”。使用查詢方式時(shí)，此位為狀態(tài)位以供查詢，但應(yīng)注意查詢有效后，需用軟件方法及時(shí)將該位清“0”；使用中斷方式時(shí)，此位為中斷標(biāo)志位，在轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)由硬件自動(dòng)清“0”。

 TR0和 TR1：定時(shí)器運(yùn)行控制位

TR0(TR1)=0 停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作

TR0(TR1)=1 啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作

該位根據(jù)需要以軟件方法使其置“1”或清“0”。

3.1.2 工作方式控制寄存器(TMOD)

TMOD寄存器是一個(gè)專用寄存器，用于設(shè)定兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式，但TMOD寄存器不能位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置其內(nèi)容。格式如下：

表3-1 TMOD寄存器格式

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0

 GATE：門控位

GATE=0由運(yùn)行控制位TR啟動(dòng)定時(shí)器；

GATE=1由外中斷請(qǐng)求信號(hào)（INT0和INT1）和TR的組合狀態(tài)啟動(dòng)定時(shí)器。

 C/T：定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式選擇位

C/T=0定時(shí)器工作方式；

C/T =1計(jì)數(shù)器工作方式。

 M1M0：工作方式選擇位

M1M0=00 方式0，13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式；

M1M0=01 方式1，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式；

M1M0=10 方式2，常數(shù)自動(dòng)裝入的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式；

M1M0=11 方式3， 僅適用于T0，為兩個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式；在方式3時(shí)T1停止計(jì)數(shù)。

3.1.3中斷允許控制器（IE）

中斷允許寄存器格式如下：

表3-2 中斷允許寄存器格式

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

EA — — ES ET1 EX1 ET0 EX0

寄存器中用于控制中斷的共6位，可實(shí)現(xiàn)中斷管理。EA為中斷允許總控制位。EA=1時(shí)，CPU開中斷；EA=0時(shí)，CPU屏蔽所有中斷請(qǐng)求。

ES、ET1、EX1、ET0、EX0為對(duì)應(yīng)的串行口中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷、外部中斷1中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷、外部中斷0中斷的中斷允許位。對(duì)應(yīng)位為1時(shí)，允許其中斷，對(duì)應(yīng)位為0時(shí)，禁止其中斷。

89S51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的管理是由中斷允許控制EA和各中斷源的控制位聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)的，缺一不可。

3.2主程序設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)功能有收發(fā)超聲波、顯示距離、計(jì)算距離、開啟報(bào)警等。這些功能都需要主程序控制完成。收發(fā)超聲波中用到的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器需要在主程序中對(duì)其進(jìn)行設(shè)置；通過調(diào)用計(jì)算子程序，可以計(jì)算出當(dāng)前的距離；通過調(diào)用顯示子程序顯示當(dāng)前的距離。程序流程如圖3-1所示。

程序開始執(zhí)行后，首先進(jìn)行初始化：顯示緩沖單元清“0”，接收成功標(biāo)志位清“0”， T0、T1的工作方式的設(shè)定。在完成初始化后，CPU開中斷，定時(shí)器1開中斷，開外部中斷0中斷，并且開啟定時(shí)器1用于65ms定時(shí)。

當(dāng)65ms定時(shí)完成后，轉(zhuǎn)入中斷處理程序，也就是超聲波發(fā)射程序，控制超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波。當(dāng)收到回波信號(hào)后，接收成功標(biāo)志位置“1”，這時(shí)候CPU關(guān)中

礙物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對(duì)駕駛員幫助不大。第二代——數(shù)碼波段顯示，這代產(chǎn)品要先進(jìn)得多，它安裝在儀表臺(tái)的位置，可以顯示車后障礙物離車體的距離。如果是物體，在11 開始顯示；如果是人，在11左右的距離開始顯示；這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由三種顏色來區(qū)別顯示：綠色代表安全距離，表示障礙物離車體距離有11以上；黃色代表警告距離，表示離障礙物的距離只有0.6～0；紅色代表危險(xiǎn)距離，表示離障礙物只有不到的距離，你必須停止倒車。這種產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，比較實(shí)用。但缺點(diǎn)是反應(yīng)不夠快，而且使用壽命較短。第三代——液晶顯示屏動(dòng)態(tài)顯示，這一代產(chǎn)品非常引人注目，特別是屏幕顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。它不用掛倒擋，只要發(fā)動(dòng)汽車，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離。其外表美觀，可以直接粘貼在儀表盤上，安裝很方便，給人以舒適的感覺，顯示的距離也更準(zhǔn)確些。相比其他倒車?yán)走_(dá)產(chǎn)品，這種產(chǎn)品廣為車主接受。但是，液晶顯示器,存在抗干擾能力不強(qiáng)的毛病，所以有時(shí)出現(xiàn)誤報(bào)的情駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)

圖3-1 主程序原理圖

斷，調(diào)用計(jì)算子程序計(jì)算出當(dāng)前距離。然后調(diào)用顯示子程序，將當(dāng)前距離顯示在LED上。測(cè)量間隔一定時(shí)間后轉(zhuǎn)入下一循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行。

 

第4章 超聲波發(fā)射及接收程序的設(shè)計(jì)

超聲波發(fā)射程序主要實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射電路的控制，從實(shí)際的角度考慮，設(shè)計(jì)本汽車倒車超聲波報(bào)警器的最遠(yuǎn)探測(cè)距離為11m，由公式(2-2)可計(jì)算出時(shí)間間隔約為65ms，為了 避免超聲波發(fā)射端的聲波直達(dá)到超聲波接收端，必須在發(fā)射之后延遲一段時(shí)間，在實(shí)際設(shè)計(jì)的電路中，發(fā)射頭和接收頭的距離約為7cm所以最小探測(cè)距離設(shè)置為7cm，算出的時(shí)間間隔約為0.5ms，也就是說發(fā)射電路發(fā)射結(jié)束后0.5ms才能開啟接收電路。

超聲波接收程序完成對(duì)超聲波接收電路的控制，通俗點(diǎn)說就是將收到回波的消息告訴單片機(jī)，并完成保存計(jì)數(shù)器值的功能。

兩個(gè)程序都采用中斷控制的方式設(shè)計(jì)，下面對(duì)AT89S51的中斷系統(tǒng)及發(fā)射、接收中斷程序做分別的介紹。

4.1  AT89S51中斷系統(tǒng)

4.1.1 中斷源

AT98S51共有5個(gè)中斷向量：2個(gè)外中斷（INT0和INT1），2個(gè)定時(shí)中斷（TIMER0和TIMER1）和一個(gè)串行中斷。

外部中斷：INT0和INT1，它們的中斷請(qǐng)求信號(hào)有效方式分別電平觸發(fā)和脈沖觸發(fā)兩種。電平方式是低電平有效，脈沖方式為負(fù)跳變觸發(fā)有效。

內(nèi)部中斷：內(nèi)部中斷有TF0、TF1、TI、RI，分別為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出中斷和串行口的發(fā)送接收中斷。

4.1.2 中斷控制

89S51單片機(jī)設(shè)置了4個(gè)專用寄存器用于中斷控制，用戶通過設(shè)置其狀態(tài)來管理中斷系統(tǒng)，下面介紹下本設(shè)計(jì)中用到的3個(gè)中斷控制寄存器。

1、定時(shí)器控制寄存器(TCON)

TCON的格式如下：      

 

表4-1 TCON的格式

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0

在該寄存器中，TR1、TR0用于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)控制，其余6位用語中斷控制，其作用如下：

 IT0為外部中斷0請(qǐng)求信號(hào)方式控制位，IT0=1為脈沖出發(fā)方式（負(fù)跳變有效）；IT0=0為電平觸發(fā)方式（低電平有效）。

 IE0為外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志位。當(dāng)CPU檢測(cè)到INT0（P3.2）端有中斷請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，由硬件置位，使IE0=1請(qǐng)求中斷，中斷響應(yīng)后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，由硬件自動(dòng)清零。

 IT1為外部中斷1請(qǐng)求信號(hào)方式控制位，其作用同IT0。

 IE1為外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志位，其作用同IE0。

 TF0(TF1)為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出標(biāo)志位。

2、中斷允許控制寄存器（IE）

寄存器中用于控制中斷的共6位，可實(shí)現(xiàn)中斷管理。EA為中斷允許總控制位。EA=1時(shí)，CPU開中斷；EA=0時(shí)，CPU屏蔽所有中斷請(qǐng)求。

ES、ET1、EX1、ET0、EX0為對(duì)應(yīng)的串行口中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷、外部中斷1中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷、外部中斷0中斷的中斷允許位。對(duì)應(yīng)位為1時(shí)，允許其中斷，對(duì)應(yīng)位為0時(shí)，禁止其中斷。

3、中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（IP）

中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器的格式如下：

表4-2 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器的格式

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0

89S51中規(guī)定了兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)：高級(jí)中斷和低級(jí)中斷，用中斷優(yōu)先級(jí)寄存器(IP)的5位狀態(tài)管理5個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)別，即PS、PT1、PX1、PT0、PX0分別對(duì)應(yīng)串行口中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷、外部中斷1中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷、外部中斷0中斷，當(dāng)相應(yīng)位為1時(shí)，設(shè)置其為高級(jí)中斷：相應(yīng)位為0時(shí)，設(shè)置其為低級(jí)中斷。通過對(duì)IP的設(shè)置可以為中斷設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)別。

4.2 超聲波發(fā)射程序

對(duì)于超聲波發(fā)射程序，設(shè)計(jì)采用中斷控制的方式讓超聲波發(fā)射電路每隔65ms發(fā)射出一次超聲波。單片機(jī)89S51的定時(shí)器T1設(shè)置為65ms的定時(shí)，控制本中斷程序每65ms執(zhí)行一次。該中斷為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出中斷，入口地址為001BH。

每執(zhí)行一次，單片機(jī)就控制超聲波發(fā)射管發(fā)射一次超聲波，在本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)由單片機(jī)的P1.0口控制，對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口；作輸出口使用時(shí)，因?yàn)榇嬖谏侠娮?，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。如上所說為避免發(fā)射的信號(hào)直達(dá)超聲波接收器，發(fā)射結(jié)束后應(yīng)該延遲一定時(shí)間，再開啟接收中斷。

程序流程圖如圖4-1所示。

礙物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對(duì)駕駛員幫助不大。第二代——數(shù)碼波段顯示，這代產(chǎn)品要先進(jìn)得多，它安裝在儀表臺(tái)的位置，可以顯示車后障礙物離車體的距離。如果是物體，在11 開始顯示；如果是人，在11左右的距離開始顯示；這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由三種顏色來區(qū)別顯示：綠色代表安全距離，表示障礙物離車體距離有11以上；黃色代表警告距離，表示離障礙物的距離只有0.6～0；紅色代表危險(xiǎn)距離，表示離障礙物只有不到的距離，你必須停止倒車。這種產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，比較實(shí)用。但缺點(diǎn)是反應(yīng)不夠快，而且使用壽命較短。第三代——液晶顯示屏動(dòng)態(tài)顯示，這一代產(chǎn)品非常引人注目，特別是屏幕顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。它不用掛倒擋，只要發(fā)動(dòng)汽車，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍障礙物的距離。其外表美觀，可以直接粘貼在儀表盤上，安裝很方便，給人以舒適的感覺，顯示的距離也更準(zhǔn)確些。相比其他倒車?yán)走_(dá)產(chǎn)品，這種產(chǎn)品廣為車主接受。但是，液晶顯示器,存在抗干擾能力不強(qiáng)的毛病，所以有時(shí)出現(xiàn)誤報(bào)的情駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、駕駛員。魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)

圖4-1 超聲波發(fā)射中斷程序流程圖

設(shè)計(jì)中每次發(fā)射，發(fā)射兩次超聲波脈沖，這可以通過對(duì)P1.0反復(fù)取反來控制，取4次就可以滿足每次發(fā)送兩個(gè)超聲波脈，通過對(duì)取反次數(shù)位的設(shè)置可以控制每次發(fā)送脈沖的個(gè)數(shù)。超聲波發(fā)出的同時(shí)計(jì)數(shù)器T0需要立即開啟計(jì)數(shù)，這樣才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。由于要避開從發(fā)射端直達(dá)接收段的超聲波，需要延遲一定時(shí)間才開啟接收，這樣才能使系統(tǒng)正常工作，但使得近距離范圍無法測(cè)量，出現(xiàn)“盲區(qū)”。

延遲0.5ms的子程序設(shè)計(jì)如下：

delay_250:   push   psw

      mov   r7, #0ffh

delay_250_1: djnz  r7,delay_250_1 ;執(zhí)行一次占用2個(gè)機(jī)器周期

             pop     psw

             ret

4.3 超聲波接收程序

對(duì)于超聲波接收程序，也采用中斷控制的方式。如上所說，當(dāng)發(fā)射工作結(jié)束后經(jīng)過0.5ms延時(shí)，開啟回波接收中斷，超聲波接收中斷為外部中斷0中斷。若超聲波經(jīng)障礙物放射回來被超聲波接收管收到后，將脈沖送入CX20106紅外接收芯片輸入端放大，由CX20106輸出端將遙控指令輸出到單片機(jī)。在電路連接中用AT89S51單片機(jī)的 (外部中斷0)腳接收該指令。當(dāng)接收到指令后，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，計(jì)數(shù)器

 

圖4-2 超聲波接收中斷程序流程圖

T0停止計(jì)數(shù)，此時(shí)T0的值就是超聲波由發(fā)射頭到達(dá)障礙物再由障礙物反射回接收頭所使用的時(shí)間。程序 設(shè)計(jì)如下：外中斷0，中斷入口0003H，收到回波時(shí)進(jìn)入。

這里使用內(nèi)存44H、45H、46H用于計(jì)算距離，當(dāng)收到回波時(shí)CX20106輸出給單片機(jī)P3.2口一個(gè)低電平，中斷程序開始工作，關(guān)計(jì)數(shù)器T0并將計(jì)數(shù)器的值放入內(nèi)存單元以便下面計(jì)算使用，同時(shí)接收成功標(biāo)志位置“1”，這是后面轉(zhuǎn)入計(jì)算子程序的標(biāo)志，最后計(jì)數(shù)器清“0”，中斷結(jié)束。程序比較簡單，主要是完成對(duì)計(jì)數(shù)值的保存，但這卻是系統(tǒng)最重要的步驟。

第5章 計(jì)算程序和顯示程序設(shè)計(jì)

5.1 實(shí)現(xiàn)功能

計(jì)算子程序需要將計(jì)數(shù)器值轉(zhuǎn)化為即時(shí)距離，程序中包括兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法程序和四字節(jié)/兩字節(jié)除法程序兩個(gè)子程序，通過對(duì)乘法、除法程序的調(diào)用將每位的結(jié)果存到顯示緩沖單元。

顯示子程序?qū)崿F(xiàn)將計(jì)算的結(jié)果從89S51單片機(jī)送到LED數(shù)碼管顯示的功能，為了簡化電路和降低成本，采用LED動(dòng)態(tài)顯示方式實(shí)現(xiàn)這一功能，一共需要顯示四位。單片機(jī)的P0口送段選信號(hào)，P2口送位選信號(hào)。

5.2 計(jì)算子程序的設(shè)計(jì)

計(jì)算子程序主要實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)數(shù)器值進(jìn)行計(jì)算，和往顯示緩沖單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功

兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法流程圖

能。由于時(shí)鐘周期為1× 秒，根據(jù)公式(2-2)，可知數(shù)值計(jì)算主要完成“計(jì)數(shù)值×17/1000cm”的工作，其中涉及了乘法和除法，這里分別用兩個(gè)子程序：兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法程序和四字節(jié)/兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)除法程序來實(shí)現(xiàn)。

5.2.1 兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法程序

實(shí)現(xiàn)R7R6R5R4 <= R3R2 ×R1R0，涉及到2個(gè)左移，R7R6R5R4的左移和R1R0的左移，大家都知道R7R6R5R4向左移一位為乘以2，，后者的左移控制“R7R6R5R4 + R3R2”一次還是“R7R6R5R4×2”一次，由于為兩字節(jié)無符，循環(huán)次數(shù)為16次。程序方框圖如圖5-1所示。

下面用一組數(shù)據(jù)來驗(yàn)證這個(gè)算法，若R1R0=17，這個(gè)數(shù)據(jù)也是本程序所用到的R1R0的值。也就是R1R0=0000 0000 0001 0001，R1R0需要循環(huán)12次才能使C位第一次為1，第一次執(zhí)行R7R6R5R4+R3R2，現(xiàn)在的R7R6R5R4也就等于R3R2，此時(shí)16自減為4，不為0，跳轉(zhuǎn)到R7R6R5R4循環(huán)左移，也就是R7R6R5R4

乘以2，R1R0再左移，C不等于0，16自減為3，R7R6R5R4再乘以2……16自減為1，此時(shí)R7R6R5R4已經(jīng)為R3R2的16倍，R1R0左移后C位為1，執(zhí)行R7R6R5R4+R3R2此時(shí)的R7R6R5R4為R3R2的17倍，接下來16自減為0跳出兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法子程序。

(c) R7R6R5R4循環(huán)左移        (d) 計(jì)算完成

圖5-2 17乘以0808H部分計(jì)算流程

圖5-2是R3R2為0808H也就是約為2ms時(shí)的部分計(jì)算流程。

5.2.2四字節(jié)/兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)除法程序

首先來了解一下2進(jìn)制數(shù)是怎樣完成除法運(yùn)算的。

2進(jìn)制完成除法運(yùn)算就是移位和相減，比如1011011除以1110順序如下：  

1 - 1110不夠減，結(jié)果添0，1左移一位再加上原來1后的0，為10。  

10 - 1110不夠減，結(jié)果添0，10左移一位再加上原來10后的1，為101。 

101 - 1110不夠減，結(jié)果添0，101左移一位再加上原來101后的1，為1011。  

圖5-3 四字節(jié)/兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)除法程序流程圖

1011- 1110不夠減，結(jié)果添0，1011左移一位再加上原來1011后的0，為10110。  

10110- 1110= 1000結(jié)果添1，同上左移加原來10110后的1得10001。  

10001 - 1110 = 11結(jié)果添1，同上左移加原來101101后的1得111。  

111- 101不夠減，結(jié)果添0，此時(shí)1011011所有位都已移完，運(yùn)算完畢。 

即 1011011 = 1110 ×0000110。

要完成R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)……R1R0(余數(shù))這樣一個(gè)四字節(jié)/兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)除法程序，應(yīng)該怎樣實(shí)現(xiàn)呢？注意到，當(dāng)不夠減的時(shí)候，結(jié)果添“0”，夠的時(shí)候，結(jié)果添“1”，這正好和當(dāng)時(shí)的“C”位值相反，可以通過觀察“C”位來實(shí)現(xiàn)。還有，若夠減的時(shí)候，減下的值要保留后再移位，不夠減的時(shí)候，減法運(yùn)算的結(jié)果是不被保留的，繼續(xù)原來的值再移位，由于是四字節(jié)的數(shù)需要移位32次才能移完。

程序流程圖如圖5-3所示，整個(gè)程序的關(guān)鍵就是圍繞“C”位進(jìn)行處理，根據(jù)“C”位來判斷減法運(yùn)算的結(jié)果是否保留。通過運(yùn)行調(diào)試，程序?qū)崿F(xiàn)了除法的功能。

5.2.3 計(jì)算程序設(shè)計(jì)

現(xiàn)在已經(jīng)能夠計(jì)算出即時(shí)的距離了，在將計(jì)算值送到四個(gè)LED顯示之前還

需要對(duì)顯示緩沖單元的值再次進(jìn)行調(diào)整，若最高位為“0”的時(shí)候我們不顯示它，當(dāng)距離小于1米的時(shí)候還需要開啟報(bào)警功能，這里采用蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)報(bào)警。程序方框圖如圖5-4所示。

先通過對(duì)上述兩個(gè)子程序的調(diào)用計(jì)算出即時(shí)的距離，單位為厘米。再調(diào)用除法程序完成除以1000算出最高位，結(jié)果保存在寄存器R4中，余數(shù)保留在R1R0中。然后再將余數(shù)R1R0賦給R5R4，除以100算出次高位，以此類推算出次次高位，和最低位，通過編程判斷是否將其對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管電亮。若最高位為“0”，不點(diǎn)亮該燈；若次高位為“0”，先看最高為是否點(diǎn)亮，若最高位未被點(diǎn)亮，次高位也將不點(diǎn)亮，若最高位已被點(diǎn)亮，次高位點(diǎn)亮；同理接下來檢查次次高位；最

后一位無論是否為“0”都將被點(diǎn)亮。

 報(bào)警電路由放大器和蜂鳴器組成。當(dāng)需要報(bào)警時(shí)AT89S51的P1.1口控制報(bào)警電路導(dǎo)通發(fā)出蜂鳴報(bào)警。

設(shè)計(jì)安全距離為1米，當(dāng)?shù)陀谝幻讜r(shí)發(fā)出報(bào)警，注意到當(dāng)?shù)陀?米時(shí)LED的最高位和次高位不點(diǎn)亮，所以可以在判斷是否點(diǎn)亮次高位時(shí)確定是否發(fā)出報(bào)警，點(diǎn)亮說明高于1米，不點(diǎn)亮說明小于1米，立即開啟報(bào)警。

圖5-4 計(jì)算程序流程圖

5.3 顯示程序設(shè)計(jì)

經(jīng)過主程序計(jì)算后待顯示的結(jié)果存到了40H到43H，40H 為最高位，43H為最低位，設(shè)計(jì)采用先掃描最高位的方式，將40 H到43H依次顯示在4個(gè)數(shù)碼管。由于人眼的反應(yīng)時(shí)間沒有那么快，4個(gè)數(shù)碼管看上去是同時(shí)點(diǎn)亮的。這里主要涉及兩個(gè)重點(diǎn)注意的地方：第一，每位結(jié)果的值需要通過查表后才能送到P0口送顯示；第二，P2控制循環(huán)點(diǎn)亮4個(gè)數(shù)碼管，要設(shè)置好供移動(dòng)的值。

顯示子程序流程如圖5-5所示。

圖5-5顯示子程序流程圖

由于是共陽極七段碼，當(dāng)位選信號(hào)為“0”時(shí)驅(qū)動(dòng)LED 點(diǎn)亮。如果將位選字設(shè)為“0101 1111”，此時(shí)LED0和LED2將被點(diǎn)亮，LED1和LED3不亮?？紤]到需要循環(huán)顯示四位數(shù)碼管，每次點(diǎn)亮一位，位選字設(shè)置為“0111 1111”即可實(shí)現(xiàn)，通過對(duì)位選字的右移可以循環(huán)點(diǎn)亮四個(gè)LED，當(dāng)位選字為“1110 1111”時(shí)表明四個(gè) LED都被點(diǎn)亮了一次，這也是進(jìn)入下一循環(huán)的標(biāo)志。

LED顯示器的七段碼如下：

表5-1 共陽段碼表

TAB 18H 7BH 2CH 29H 4BH 89H 88H 3BH 08H 09H 0FFH

共陽段碼表值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮

 

第6章  系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)論

本設(shè)計(jì)采用51匯編語言編寫，采用Keil C51編譯和調(diào)試，以及采用keil和proteus聯(lián)調(diào)仿真。由于proteus仿真庫里并無超聲波仿真模型，因此這里采用光電二極管和光電三極管來代替超聲波發(fā)送探頭和超聲波接收探頭，且仿真中略去了超聲波在空氣中的傳播過程。聯(lián)調(diào)仿真后，發(fā)現(xiàn)數(shù)字電路的延遲效果比較明顯，所以需要軟件矯正。

由于超聲波探頭存在余震效應(yīng), 為避免余震產(chǎn)生的“虛假反射波”超聲測(cè)距數(shù)據(jù)的采集與處理錯(cuò)誤申請(qǐng)中斷，超聲波脈沖發(fā)射后，軟件中設(shè)置了一段時(shí)間的延時(shí)，稱為“死區(qū)”時(shí)間，“死區(qū)”形成了距離測(cè)量中的“盲區(qū)”，由于探頭的性能誤差，運(yùn)行后要不斷調(diào)整探頭的“死區(qū)”。經(jīng)過應(yīng)用過程的調(diào)試，本系統(tǒng)的測(cè)量“盲區(qū)”控制在20cm內(nèi)。

本報(bào)警系統(tǒng)由于受到超聲波發(fā)射角度和環(huán)境溫度、濕度等因素的影響，測(cè)量值和實(shí)際之間有一定的差異，原來理想的有效工作范圍為7cm-11m，但經(jīng)過聯(lián)機(jī)調(diào)試實(shí)際的工作范圍為20cm-8m，下面是聯(lián)機(jī)測(cè)試的一些結(jié)果:

表6-1 聯(lián)試結(jié)果1

實(shí)際值(cm) 700 300 90 50 30

LED顯示結(jié)果 680 288 85 47 26

蜂鳴器 未鳴叫 未鳴叫 鳴叫 鳴叫 鳴叫

從上表可以看出，本報(bào)警器基本完成了顯示和報(bào)警的功能，但也存在不少問題，測(cè)量精度不是很高，特別是距離較遠(yuǎn)的時(shí)候精度不能保證，這主要是由于所使用的聲速與實(shí)際聲速有差別造成的，但誤差也不是很大，滿足汽車倒車超聲波報(bào)警器的基本要求。

表6-2 聯(lián)試結(jié)果2

實(shí)際值(cm) 25 12 9 3

LED顯示結(jié)果 24 20 20 20

 從上表可以看出，本報(bào)警器的工作盲區(qū)為20cm。

 本系統(tǒng)探測(cè)范圍為0.2-8m，制作成本為150元左右，基本達(dá)到了汽車倒車報(bào)警器的設(shè)計(jì)要求，相信經(jīng)過進(jìn)一步改造后可以用于中低檔車輛。若要使系統(tǒng)更加可靠，仍有一些需要改進(jìn)之處：

1、溫度對(duì)超聲波速度的影響，改進(jìn)方法是加入一個(gè)溫度傳感器，并對(duì)計(jì)算子程序做相應(yīng)的修改。

 2、超聲波在傳播過程中受空氣對(duì)流及塵埃吸收的影響，使得遠(yuǎn)距離的回波難以檢測(cè)，可以通過提高超聲波探頭功率來改進(jìn)。

 

 總結(jié)

本課題把硬件電路和電路軟件有機(jī)的結(jié)合起來，完成了汽車倒車報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠了解單片機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀，而且通過對(duì)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)掌握了數(shù)字電路從原理圖到PCB版的全部過程，形成完善的設(shè)計(jì)思路以及思想，并通過對(duì)汽車倒車超聲波報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)的過程，鍛煉應(yīng)用匯編語言等軟件設(shè)計(jì)電路程序的能力為以后參與實(shí)際工作奠定良好的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

通過對(duì)系統(tǒng)程序的編寫，進(jìn)一步加深了對(duì)匯編語言的理解和操控能力，匯編語言的控制直接，實(shí)時(shí)性好，代碼短。熟練掌握匯編有利于更好的理解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，有利于充分地利用單片機(jī)的資源，有利于程序的調(diào)試。

設(shè)計(jì)中用到了現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛的計(jì)算機(jī)軟件Keil C51等軟件。Keil C51是51系列單片機(jī)學(xué)習(xí)和調(diào)試的常用軟件，是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用。通過對(duì)這些軟件的學(xué)習(xí)和使用使我能將所學(xué)與所用有機(jī)結(jié)合起來。在步入工作崗位之前得到全方位的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。

通過對(duì)汽車倒車報(bào)警電路的設(shè)計(jì)能初步具有用PROTEL軟件設(shè)計(jì)電路原理圖以及電路版圖的能力。與實(shí)際電路相結(jié)合，通過理論聯(lián)系實(shí)際的方法，使所學(xué)的知識(shí)通過自己設(shè)計(jì)思考真正應(yīng)用到實(shí)踐中。通過該次設(shè)計(jì)能了解51系列的一些單片機(jī)的知識(shí)，能熟練運(yùn)用PROTEL，Keil C51軟件，提高了實(shí)際動(dòng)手能力。

 

致 謝

本論文是在西南科技大學(xué)高頻實(shí)驗(yàn)室中完成的。特別要感謝我的導(dǎo)師曾毅，曾老師不僅引導(dǎo)我進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)世界，悉心指導(dǎo)我作項(xiàng)目開發(fā)，還對(duì)我的軟件設(shè)計(jì)方面認(rèn)真輔導(dǎo)。曾老師對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度給我留下了深刻的印象，并將使我終生受益。

我也感謝大學(xué)四年期間所有指導(dǎo)過我的老師，感謝他們對(duì)我無私的教誨和幫助。

感謝我大學(xué)四年的同窗，是你們讓我感受了大學(xué)的美好。和你們共同走過的這大學(xué)四年，我感到無比的快樂。

 

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附錄1  本設(shè)計(jì)的實(shí)物圖

實(shí)物圖

 

 

附錄2  本設(shè)計(jì)的程序

本次設(shè)計(jì)的程序如下所示：

;測(cè)距范圍7CM-11M，堆棧在4FH以上，20H用于標(biāo)志

;顯示緩沖單元在40H-43H，使用內(nèi)存44H、45H、46H用于計(jì)算距離

;

              VOUT     EQU     P1.0    ; 紅外脈沖輸出端口

 speak  equ p1.1

;********************************************

;*             中斷入口程序                 *

;********************************************

;

              ORG 0000H

                  LJMP  START

              ORG 0003H

                  LJMP  PINT0

              ORG 000BH

                  reti

              ORG 0013H

     RETI

       ORG 001BH

    LJMP  INTT1

       ORG 0023H

    RETI

       ORG 002BH

     RETI    

;

;********************************************

;*               主 程 序                   *

;********************************************

;

            START: MOV     SP,#4FH

                   MOV     R0,#40H     ;40H-43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元（40H為最高位）

                   MOV     R7,#0BH

       CLEARDISP:  MOV     @R0,#00H

                   INC     R0

                   DJNZ    R7,CLEARDISP    ;;;;;;;;;;清零 40H-43H單元

                   MOV     20H,#00H

                   MOV     TMOD,#11H     ;T1為 T0為16位定時(shí)器

                   MOV     TH0,#00H      ;65毫秒初值

                   MOV     TL0,#00H

                   MOV     TH1,#00H    

                   MOV     TL1,#00H

                   MOV     P0,#0FFH

                   MOV     P1,#0FFH

                   MOV     P2,#0FFH

                   MOV     P3,#0FFH

                   MOV     R4,#04H       ;超聲波脈沖個(gè)數(shù)控制（為賦值的一半）

                   SETB    PX0

                   SETB    ET1

                   SETB    EA

                   SETB    TR1           ;開啟測(cè)距定時(shí)器

            start1: LCALL  DISPLAY

                    JNB    00H,START1    ;收到反射信號(hào)時(shí)標(biāo)志位為1

                    CLR    EA

                    LCALL  WORK          ;計(jì)算距離子程序

                    clr    EA                    

                    MOV    R2,#32h  ;#64H      ;測(cè)量間隔控制

              LOOP: LCALL  DISPLAY

                    DJNZ   R2,LOOP                   

                    CLR    00H

                    setb        et0

                    mov         th0,00h

                    mov         tl0,00h

                    SETB   TR1          ;重新開啟測(cè)距定時(shí)器

                    SETB   EA

                    SJMP   Start1

;

;****************************************************

;*                    中斷程序*                     *

;****************************************************

 

;T1中斷，發(fā)超聲波用     ;T1中斷，65毫秒中斷一次

INTT1:          CLR     EA

                CLR     TR0

                clr     ex0

                MOV     TH0,#00H

                MOV     TL0,#00H

                MOV     TH1,#00H

                MOV     TL1,#00H

                SETB    ET0

                SETB    EA

                SETB    TR0       ;啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0，用以計(jì)

intt11:

                CPL     VOUT            ;40KHZ

                nop

                nop

                nop

                nop

                nop

                nop

                nop

                nop

                nop

                DJNZ    R4,intt11

                                        ;超聲波發(fā)送完畢，

                MOV     R4,#04H

                lcall   delay_250       ;延時(shí)，避開發(fā)射的直達(dá)聲波信號(hào)

                SETB    EX0        ;開啟接收回波中斷

               

RETIOUT:        RETI

;外中斷0，收到回波時(shí)進(jìn)入

PINT0:          nop

                jb     p3.2,pint0_exit

                CLR     TR0        ;關(guān)計(jì)數(shù)器

                

                CLR     EA         ;

                CLR     EX0        ;

                MOV     44H,TL0    ;將計(jì)數(shù)值移入處理單元

                MOV     45H,TH0    ;

                mov     th0,#00h

                mov     tl0,#00h

                jnb     p3.2,$

                SETB    00H        ;接收成功標(biāo)志

pint0_exit:

                RETI

;

;****************************************************

;*                    顯示程序                      *

;****************************************************

; 40H為最高位，43H為最低位，先掃描高位

          DISPLAY: MOV   R1,#40H  ;G

                   MOV   R5,#7fH  ;G

             PLAY: MOV   A,R5

                   MOV   P0,#0FFH

                   MOV   P2,A

                   MOV   A,@R1

                   MOV   DPTR,#TAB

                   MOVC  A,@A+DPTR

                   MOV   P0,A

                   LCALL DL1MS

                   INC   R1

                   MOV   A,R5

                   JNB    ACC.4,ENDOUT;G

                   RR    A

                   MOV   R5,A

                   AJMP  PLAY

           ENDOUT: MOV   P2,#0FFH

                   MOV   P0,#0FFH

                   RET

;

            TAB:   DB 18h, 7Bh, 2Ch, 29h, 4Bh, 89h, 88h, 3Bh, 08h, 09h,0ffh

;共陽段碼表            "0" "1"  "2"   "3"  "4" "5""6"  "7" "8" "9" "不亮""A""-"

;

;****************************************************

;*                    延時(shí)程序                      *

;****************************************************

;

             DL1MS:

                        push    06h

                        push    07h

 

                        MOV    R6,#14H

             DL1:   MOV    R7,#19H

             DL2:   DJNZ   R7,DL2

                    DJNZ   R6,DL1

                    pop         07h

                    pop         06h

                    RET

;

;****************************************************

;*        距離計(jì)算程序 (=計(jì)數(shù)值*17/1000cm)          *

;****************************************************

;

work:     PUSH  ACC

          PUSH  PSW

          PUSH  B

          MOV   PSW, #18h

          MOV   R3,  45H

          MOV   R2,  44H

          MOV   R1,  #00D

          MOV   R0,  #17D

          LCALL MUL2BY2

          MOV   R3,  #03H

          MOV   R2,  #0E8H

          LCALL DIV4BY2

          LCALL DIV4BY2

          MOV   40H, R4

          MOV   A,40H

          JNZ   JJ0

          MOV   40H,#0AH    ;最高位為零，不點(diǎn)亮

JJ0:      MOV   A,  R0

          MOV   R4, A

          MOV   A,  R1

          MOV   R5, A

          MOV   R3,  #00D

          MOV   R2,  #100D

          LCALL DIV4BY2

          MOV   41H, R4

          MOV   A,41H

          JNZ   JJ1

          MOV   A,40H    ;次高位為0，先看最高位是否為不亮

          SUBB  A,#0AH

          JNZ   JJ1

          MOV   41H,#0AH ;最高位不亮，次高位也不亮

   CPL speak; 小于1米時(shí)開啟報(bào)警 

JJ1:      MOV   A,  R0

          MOV   R4, A

          MOV   A,  R1

          MOV   R5, A

          MOV   R3,  #00D

          MOV   R2,  #10D

          LCALL DIV4BY2

          MOV   42H, R4

          MOV   A,42H

          JNZ   JJ2

          MOV   A,41H    ;次次高位為0，先看次高位是否為不亮

          SUBB  A,#0AH

          JNZ   JJ2

          MOV   42H,#0AH ;次高位不亮，次次高位也不亮

JJ2:      MOV   43H, R0

          POP   B

          POP   PSW

          POP   ACC

          RET

;

;****************************************************

;*            兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法程序                *

;****************************************************

; R7R6R5R4 <= R3R2 * R1R0

;

MUL2BY2:  CLR   A

          MOV   R7,  A

          MOV   R6,  A

          MOV   R5,  A

          MOV   R4,  A

          MOV   46H, #10H

MULLOOP1: CLR   C

          MOV   A,   R4

          RLC   A

          MOV   R4,  A

          MOV   A,   R5

          RLC   A

          MOV   R5,  A

          MOV   A,   R6

          RLC   A

          MOV   R6,  A

          MOV   A,   R7

          RLC   A

          MOV   R7,  A

          MOV   A,   R0

          RLC   A

          MOV   R0,  A

          MOV   A,   R1

          RLC   A

          MOV   R1,  A

          JNC   MULLOOP2

          MOV   A,   R4

          ADD   A,   R2

          MOV   R4,  A

          MOV   A,   R5

          ADDC  A,   R3

          MOV   R5,  A

          MOV   A,   R6

          ADDC  A,   #00H

          MOV   R6,  A

          MOV   A,   R7

          ADDC  A,   #00H

          MOV   R7,  A

MULLOOP2: DJNZ  46H, MULLOOP1

          RET

;

;****************************************************

;*            四字節(jié)/兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)除法程序         *

;****************************************************

;R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)...R1R0(余數(shù))

;

DIV4BY2:  MOV   46H,  #20H

          MOV   R0,  #00H

          MOV   R1,  #00H

DIVLOOP1: MOV   A,   R4

          RLC   A

          MOV   R4,  A

          MOV   A,   R5

          RLC   A

          MOV   R5,  A

          MOV   A,   R6

          RLC   A

          MOV   R6,  A

          MOV   A,   R7

          RLC   A

          MOV   R7,  A

          MOV   A,   R0

          RLC   A

          MOV   R0,  A

          MOV   A,   R1

          RLC   A

          MOV   R1,  A

          CLR   C

          MOV   A,   R0

          SUBB  A,   R2

          MOV   B,   A

          MOV   A,   R1

          SUBB  A,   R3

          JC    DIVLOOP2 ;看是否夠減，不夠跳轉(zhuǎn)，夠R0，R1保留繼續(xù)

          MOV   R0,  B

          MOV   R1,  A

DIVLOOP2: CPL   C

          DJNZ  46H,  DIVLOOP1

          MOV   A,   R4

          RLC   A

          MOV   R4,  A

          MOV   A,   R5

          RLC   A

          MOV   R5,  A

          MOV   A,   R6

          RLC   A

          MOV   R6,  A

          MOV   A,   R7

          RLC   A

          MOV   R7,  A

          RET

;

delay_250:

      

        push    psw

        push    07h

        mov     r7,#0ffh

delay_250_1:

        nop

        nop

        nop

        djnz    r7,delay_250_1

        pop     07h

        pop     psw

       

篇8

深圳信達(dá)律師事務(wù)所：

現(xiàn)就你所于1997年2月19日關(guān)于境內(nèi)企業(yè)間接到境外上市有關(guān)問題的請(qǐng)示答復(fù)如下：

一、根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)證券市場(chǎng)宏觀管理的通知》、《股票發(fā)行與交易管理暫行條例》、《國務(wù)院關(guān)于批轉(zhuǎn)國務(wù)院證券委員會(huì)1995年證券期貨工作安排意見的通知》、《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國務(wù)院證券委員會(huì)關(guān)于1996年全國證券期貨工作安排意見的通知》的有關(guān)規(guī)定，境內(nèi)企業(yè)直接或者間接到境外發(fā)行股票并將其股票在境外上市，都必須經(jīng)國務(wù)院證券委員會(huì)審批；未經(jīng)國務(wù)院證券委員會(huì)批準(zhǔn)，任何境內(nèi)企業(yè)不得以任何形式到境外發(fā)行股票和上市。

二、具有證券從業(yè)資格的律師事務(wù)所及其律師在為境內(nèi)企業(yè)間接上市提供法律服務(wù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵守上述有關(guān)規(guī)定，對(duì)其出具的法律意見書承擔(dān)責(zé)任。任何認(rèn)為境內(nèi)企業(yè)間接到境外發(fā)行股票并上市不需要國務(wù)院證券委員會(huì)批準(zhǔn)的法律意見都是沒有依據(jù)的，出具此類不正確法律意見的選題事務(wù)所及其律師應(yīng)當(dāng)對(duì)其行為承擔(dān)法律責(zé)任。

三、具有證券從業(yè)資格的律師事務(wù)所及其律師在從事境內(nèi)企業(yè)間接到境外上市的法律服務(wù)過程中，對(duì)有關(guān)問題如有疑問，可以向我會(huì)有關(guān)部門請(qǐng)示。

篇9

創(chuàng)立道家的老子，同創(chuàng)立儒家的孔子齊名，但是關(guān)于老子的生平事跡，史書記載卻要少得多，作為歷史上的著名隱者，他的事跡往往神龍見首不見尾，甚至連老子是誰也一直爭(zhēng)論不休。文史專家羅根澤在主編《古史辨》第六冊(cè)時(shí)，曾列舉出了29種關(guān)于老子其人其書的不同說法。好在陸續(xù)出土的帛書簡書，證明了《史記》關(guān)于老子的記載大體上是可信的。

老子是楚人，姓李名耳字聃，擔(dān)任過周室的史官，與孔子同時(shí)代或者稍早，孔子曾向老子問過禮。老子的最大貢獻(xiàn)，就是給世人留下了一部《道德經(jīng)》?！袄献有薜赖?，其學(xué)以自隱無名為務(wù)。居周久之，見周之衰，乃遂去。至關(guān)，關(guān)令尹喜曰：‘子將隱矣，強(qiáng)為我著書?！谑抢献幽酥鴷舷缕?，言道德之意五千馀言而去，莫知其所終。”（《史記 ? 老子韓非列傳》）

老子的思想在歷史上影響極大。中國有學(xué)者認(rèn)為，老子是中國第一個(gè)哲學(xué)家。黑格爾在談到東方哲學(xué)時(shí)滿臉的不屑，認(rèn)為哲學(xué)是從西方開始的，然而在談到老子時(shí)卻要比對(duì)孔子略微肯定一些。盡管黑格爾對(duì)孔子和老子的文獻(xiàn)充滿了誤讀誤解，也不得不承認(rèn)老子是古代東方精神世界的代表者。出于對(duì)黑格爾偏見的批評(píng)，錢鐘書曾經(jīng)在《管錐編》中指出：老子一句話就能說清楚的哲學(xué)概念，黑格爾卻要長篇大論，黑格爾關(guān)于東方思想的講演，“數(shù)十百言均《老子》一句之衍義”；黑格爾的失誤，是一種對(duì)漢語無知的“失言”。嚴(yán)復(fù)干脆直接在“同謂之玄，玄之又玄，眾妙之門”旁邊批注道：“西國哲學(xué)所從事者，不出此十二字?！崩罴s瑟在《中國科技思想史》中則對(duì)老子給予了極高的評(píng)價(jià)，說：“中國如果沒有道家，就像大樹沒有根一樣?！彪m然關(guān)于老子的思想評(píng)價(jià)見仁見智，但老子在中國思想史上的地位之高是無可置疑的。

老子的《道德經(jīng)》有很多傳世版本，流傳較廣的主要是《河上公章句》和王弼《老子注》，前者是漢代河上公的注本，后者是曹魏王弼的注本。上世紀(jì)70年代在長沙馬王堆出土有帛書本，90年代在湖北郭店楚墓出土有竹簡本。出土的簡帛本為《道德經(jīng)》的考訂?？焙陀?xùn)詁提供了新的資料，澄清了關(guān)于《道德經(jīng)》寫作年代的部分質(zhì)疑，對(duì)有些字句的訂正提供了新的證據(jù)，但對(duì)于普通讀者來說，依然以讀傳世本為宜。

在《論六家要指》中，司馬談對(duì)其他各家都有批評(píng)，唯對(duì)道家高度贊揚(yáng)。稱：“道家使人精神專一，動(dòng)合無形，贍足萬物。其為術(shù)也，因陰陽之大順，采儒墨之善，撮名法之要，與時(shí)遷移，應(yīng)物變化，立俗施事，無所不宜，指約而易操，事少而功多?！薄稘h書 ? 藝文志》則簡要指出了道家的淵源和主旨：“道家者流，蓋出于史官，歷記成敗存亡禍福古今之道，然后知秉要執(zhí)本，清虛以自守，卑弱以自持，此君人南面之術(shù)也。合于堯之克攘，易之嗛嗛。一謙而四益，此其所長也。及放者為之，則欲絕去禮學(xué)，兼棄仁義，曰獨(dú)任清虛可以為治?！边@些論述說明，在兩漢時(shí)期，人們就把道家思想看作治理國家的理論，所以，研究《道德經(jīng)》的管理思想，正是回歸道家本位。

篇10

巴富爾分別從詞源學(xué)和哲學(xué)的角度將“道”解釋為“reason”和“way”，但他認(rèn)為這兩種翻譯都將扼殺“道”的玄妙之意。[6]I他更具想象力地將“道”比作代數(shù)學(xué)中的π，以顯示其無盡的意義。對(duì)于“道”的可譯性，巴富爾是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模环矫嬖谛蜓灾型嘎┏鰧?duì)“道”冠以任何俗名的不恰當(dāng)，另一方面又找尋作為萬物之本源，在西方與“道”相似的稱呼，即“Nature”，或“PrincipleofNature”。[6]I-II而巴富爾對(duì)譯“道”的謹(jǐn)慎不僅是其尊“道”的體現(xiàn)，更是通過尋“道”從本根論的角度以達(dá)到合中西之“道”的嘗試。而身為傳教士的理雅各，雖在其譯本中并未具體闡釋自己對(duì)“道”的理解和對(duì)其譯名的看法，但卻在這之前的《中國宗教》一書中對(duì)道教——作為中國宗教和哲學(xué)的存在進(jìn)行過細(xì)致的闡述，并對(duì)其起源作了考據(jù)。尤其值得注意的是，理雅各將道與上帝作了比較，更確切的說，理雅各站在上帝的立場(chǎng)上，考察了《道德經(jīng)》一書中老子承認(rèn)上帝存在的證據(jù)。雖然道家信奉“道”是萬物的本源，但理雅各通過論證認(rèn)為道家是承認(rèn)上帝存在的，同時(shí)也并未反駁道家固有的觀點(diǎn)。理雅各在書的最后感慨道：“為了解釋這個(gè)難題，我苦思冥想許久，如今終于可以輕松點(diǎn)了?！盵7]229對(duì)于一個(gè)有責(zé)任感的傳教士來說，一方面，面對(duì)種種信仰上的挑戰(zhàn)，他義不容辭地要進(jìn)行“合理”的解釋；另一方面，為了達(dá)到傳教的目的，也為了英國人能接受理解中國傳統(tǒng)文化，他在努力尋找信仰基礎(chǔ)，通過景教碑的史實(shí)考證和自己的推理判斷，最終證明中國圣人自古便承認(rèn)上帝的存在，所以在中國傳播福音于情于理都是正確的。

（二）修辭的處理

縱觀《道德經(jīng)》，其中的修辭手法頗為豐富，如比喻、對(duì)偶、排比、頂真等，且其修辭手法往往疊加使用，因此文章達(dá)到形神兼?zhèn)涞慕^佳境地。如上文所述，這三個(gè)早期譯者對(duì)中國經(jīng)典都抱以學(xué)術(shù)研究的心態(tài)，對(duì)原文的忠實(shí)度較高，且相互之間常有交流，故三個(gè)文本有一定的相似性。如《道德經(jīng)》第十五章：豫兮其若冬涉川，猶兮其若畏四鄰，偐兮其若客，渙兮其若凌釋，敦兮其若樸……[9]25在這一段中，老子通過生動(dòng)的比喻，輔以排比、反問、對(duì)偶等修辭手法，說明一個(gè)得“道”之人所具備的品質(zhì)特征。若想完全保留全文的形與意顯然是很困難的，因此三個(gè)譯者在此處各有取舍。湛約翰的譯本為：Timidwerethey,likeonefordingastreaminwinter.Cautiouswerethey,likeonewhodreadshisneighbour.Circumspectwerethey,likeamanfromhome.Vanishingwerethey,likeicethatisabouttomelt.Simplewerethey,likeunwroughtwood…[5]10-11巴富爾的譯本為：Theyendured[thehardshipsoftheirsearch]asthosewhofordstreamsinthewinter.Cautiouswerethey,asthosewhodread[theridiculeof]theirneighbours;reverentwerethey,asthosewhoentertainavisitor;expansivewerethey,asiceonthepointofmelting;simpleandunpolishedwerethey,asunhewnwood…[6]10理雅各的譯本為：Shrinkinglookedtheylikethosewhowadethroughastreaminwinter;irresolutelikethosewhoareafraidofallaroundthem;gravelikeaguest（inaweofhishost）;evanescentlikeicethatismeltingaway;unpretentiouslikewoodthathasnotbeenfashionedintoanything…[10]58三人在句式上基本都保留了原文的句法特征，且極為對(duì)仗。與原文相似，他們也都運(yùn)用倒裝句突出了得“道”之人的所有品質(zhì)特征。而在意思表達(dá)上，理雅各對(duì)文章的理解明顯要精準(zhǔn)一些，如“偐兮其若客”一句中“偐”字是莊重嚴(yán)肅的意思，僅有理雅各在譯本中譯為“grave”，其余二人則理解為熱情好客之意，理解有些偏頗。