基于單片機的超聲波車位探測器方案設計

陳丹陽

摘 要：經濟的發展帶動了汽車產業的發展，但同時也帶來了停車難的問題。本次設計基于目前停車難的現狀，結合科學技術，本次研究設計出了一種檢測停車位是否有車的檢測方案，主要是利用了超聲波這個介質。所以本次設計以超聲波進行車位的測距，以AT89S52單片機為主控制芯片，接收和處理超聲波檢測的數據，然后將數據發送到顯示屏上，讓人們了解到當前位置的附近車位信息，同時為了使所獲得的數據更加的精準，節省了不少工作或娛樂的時間，具有重要及深遠的意義。

關鍵詞：AT89S52單片機;超聲波定位;車位檢測

1 引言

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

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

2 整體的方案敘述

整體車位探測器總體設計原理圖如圖1：

本次超聲波車位探測器的主控制芯片為AT89S52單片機，同時本設計設有電源電路，用來提供能源供單片機正常工作;在檢測車位方面，該系統設有超聲波發射電路和超聲波接受電路，且為了讓所測數據更加精確，在相應的介質發出模塊處，以及相應的介質接受裝置處，都有一系列的信號放大與調整模塊;因為溫度會對超聲波有一定的影響，所以本設計設有溫度補償電路，用來記錄天氣的溫度數據并傳到主控制芯片;主控制芯片存在于AT89S52電路，對超聲波檢測到的數據和當前的溫度數據利用軟件做出相關處理，最后將處理后的數據傳到本設計中的顯示電路中。將這幾個部分的功能串聯起來，共同實現車位的檢測;這就是本次設計的功能方案設計。

2.1 放大電路設計

放大電路也叫做放大器，在許多電子電路中廣泛的應用、也是構成其他電子電路的基礎單元電路。放大電路的作用就是將輸入的微弱信號放大到所需要的幅度值，而且信號本身并沒有發生實質性的變化，就是相當于不失真的把信號進行放大處理。為了使本次超聲波車位探測器更具準確性、實用性，本次設計在超聲波發射電路和超聲波接受電路中都設有放大電路，將使用到的信號進行放大處理再利用，間接增加了所測數據的準確性。而且放大電路具有一定的簡便性，適合本設計的要求。

2.2 溫度補償電路設計

因為本次設計的整體方案主要是利用了相應的超聲波這一介質，這一介質會隨著溫度的變化出現一系列的改變，在其傳輸會收到溫度變化的影響，所以為了保證所測量數據的精確性，本次設計了溫度補償電路檢測天氣的溫度變化，并將數據傳輸到單片機中，讓單片機通過軟件做相關變化的處理，從而進一步保證測距的精準性。

2.3 接口電路設計

本次的超聲波車位探測器設計中使用的電路是由本人親自設計并主要由自己焊接的，因為是第一次經歷作品的創作，所以該設計的完成是在老師和同學的幫助下實現的。在焊接過程之前需要確定該電路是否具有較高的可行性或者是否需要改進等，在焊接的過程中要特別注意核心處理器與其余模塊的銜接，保證其在焊接的過程中能夠很好地實現關聯，在這個過程中需要十分的認真、仔細。同時為了更方便地進行觀察，本人在設計中還設置了復位電路。如果程序不穩定，將按下復位按鈕，然后程序將啟動初始化過程。

3 總結

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

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