基于單片機的導(dǎo)彈發(fā)射車防撞測距報警器的研制

　　摘要：從分析某型號導(dǎo)彈發(fā)射車駕駛的實際情況出發(fā)，研制了基于單片機的導(dǎo)彈發(fā)射車防撞報警器;簡單介紹了超聲波測距原理和系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)硬件各功能模塊的設(shè)計電路和系統(tǒng)軟件實現(xiàn)方法。試驗結(jié)果表明，該儀器具有性能穩(wěn)定可靠，便于安裝，實用性強，較高的測試精度，可擴展性好等特點，為發(fā)射車駕駛員安全行車提供了有效的保障手段，具有重大的軍事意義和顯著的經(jīng)濟效益。

　　引言

　　二炮部隊導(dǎo)彈發(fā)射車車體比普通運輸車長幾米甚至十幾米，寬度也比普通發(fā)射車寬1米多，發(fā)射車進(jìn)出庫房單憑駕駛員駕駛技術(shù)和操作經(jīng)驗，難免出現(xiàn)各種摩擦與碰撞，輕則刮傷發(fā)射車導(dǎo)致車體掉漆，重則引發(fā)導(dǎo)彈彈體和內(nèi)部設(shè)備故障等比較大的事故甚至災(zāi)難，造成不可避免的人員傷亡和經(jīng)濟損失。針對這一狀況，利用非接觸式超聲波測距法研制了導(dǎo)彈發(fā)射車防撞報警器，它有八個探測裝置分別安裝在發(fā)射車前后左右四個方向，根據(jù)距離長短可向駕駛員預(yù)先發(fā)出不同的聲光警告信號，提醒駕駛員采取應(yīng)急措施謹(jǐn)慎駕駛來應(yīng)對特殊險情，以避免事故的發(fā)生，減少經(jīng)濟損失。

　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)基于超聲波反射原理利用超聲波傳感器進(jìn)行超聲波發(fā)射接收實現(xiàn)障礙物探測。八個探測裝置分別安裝在發(fā)射車前后左右四個方向，通過系統(tǒng)總線形成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息通信，再由主控制器適時顯示障礙物距離、位置并進(jìn)行聲光報警，發(fā)射車駕駛員根據(jù)這些重要提示可大大減小發(fā)射車碰撞的可能。系統(tǒng)總體架構(gòu)框圖如圖2所示?！　?/p>

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)

　　單片機最小系統(tǒng)

　　由AT89S52單片機及其外圍電路組成的單片機最小系統(tǒng)，是整個導(dǎo)彈發(fā)射車防撞系統(tǒng)的核心，主要用于控制雷達(dá)模塊發(fā)射與接收，控制LCD模塊適時顯示距離，根據(jù)所測距離控制蜂鳴器報警的頻率和LED發(fā)光二極管的閃爍頻率，此外還具備系統(tǒng)復(fù)位功能和自檢功能以保證系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)。

　　超聲波發(fā)射模塊

　　超聲波發(fā)射模塊的設(shè)計如圖3所示。單片機通過外部引腳P1.6輸出短暫的脈沖寬度為25μs，載波為40Hz的超聲波脈沖串，經(jīng)過功率放大將超聲波發(fā)射出去。電路中的發(fā)光二極管(LED)和R11給出了電路的電源的供電指示。電路中的CSB40T為超聲波的換能器，主要功能是發(fā)射超聲波。發(fā)射超聲波采用軟件方法來實現(xiàn)，這種方法的特點靈活性好，易于控制?！　?/p>

　　具體原理是由單片機AT89S52的Pl.6引腳控制超聲波發(fā)射電路以6個脈沖的序列發(fā)射出去，在程序中用延時實現(xiàn)。脈沖發(fā)射同時打開定時器T0開始計時，發(fā)射后等待1ms打開外部中斷INT0，等待回波反射到接收探頭。等待1ms的原因是，超聲波發(fā)射探頭發(fā)射的超聲波一般都會存在余波干擾，有部分聲波會直接傳到接收探頭，經(jīng)接收電路放大后，系統(tǒng)就會把它誤認(rèn)為是檢測的回波信號，發(fā)射后等待1ms可以避免檢測到余波信號。