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一、深入贯彻落实市委四届二次全体扩大会议精神，认真做好各项公安交通管理工作。一是健全工作机制，提高交通事故预防能力。完善道路交通安全工作机制，推动农村交通安全管理组织体系建设，在解决影响交通安全的突出问题和深层次问题上下功夫，全面排查治理公路危险路段和平交路口隐患，提高事故预防的针对性和时效性。强化客运企业、客运车辆、客运驾驶人和校车的源头管理，完善基础台帐，建立健全车辆动态和静态管理的长效机制。二是创新勤务机制，提升交通安全管控能力。认真落实“五定”巡逻机制，创新公路巡逻和区域联勤工作机制，将警力部署由国省道向县、乡道路延伸，提高路面见警率和管事率，强化农村短途客运、乡（镇）逢圩日交通安全管控，着力解决县乡道路乱点、堵点、事故黑点管理薄弱的问题。三是规范执勤执法，加大交通违法行为查处力度。以“三基”工程为依托，强化队伍正规化建设，规范民警的执勤执法行为，严格依法查处客车超员、车辆超速、无证驾驶、酒后驾驶、疲劳驾驶、逆向行驶、驾乘摩托车不戴安全头盔等严重交通安全违法行为，坚决依法取缔无牌无证、假牌假证、挪用号牌机动车上路行驶和低速货车、三轮车、拖拉机及大货车载客的交通安全违法行为。四是广泛宣传教育，营造和谐文明交通氛围。落实“十个一”的宣传工作措施，以中小学生、农村群众和驾驶人为重点，广开宣传阵地，构建多层次的交通安全宣传教育工作平台，深入开展“五进”活动，建设一批交通安全学校和交通安全宣传教育示范点，切实增强广大人民群众的交通法制观念和交通安全意识。
二、深入开展优化发展环境机关效能监察建设，进一步提高服务人民群众水平。优化发展环境、提高机关效能、服务人民群众是日常性、长期性的任务。我大队将以“交警就是服务，共创和谐交通”为管理理念，增强大局意识、责任意识和服务意识，在解决行政不作为、行政乱作为、办事效率低、服务态度差等问题上下功夫，广泛征求意见，虚心接受评议监督，认真整改突出问题，落实各项服务举措，在服务工作中体现人性化、规范化、制度化：纠正违法先敬礼，处罚之前先告知。深入开展“平安问候，安全提醒”。规范和优化车管、违法处理、交通事故处理“窗口”工作程序，认真落实“首问负责制”、“一次性告知制”和“服务承诺制”，实行“限时服务制”，公开办事服务的项目、程序、手续、要求。公开各项收费的项目、标准、依据。公开事故处理程序、事故认定结果、损害赔偿调解、违法责任处罚、法律法规依据。做到公正执法、公道办事、文明服务。
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我国在环境立法中，虽然已经对环境侵权诉讼的举证责任分配有了一些规定，但还不够清晰，在环境民事诉讼的司法实践中，在对举证责任倒置的理解上，以及对原被告各自应对哪些事实负举证责任的认识上存在着不同程度的混乱。
一、举证责任倒置的概述
（一）举证责任倒置的概念
我国在1989年修改颁布的《环境保护法》第41条第一款中规定，造成环境污染危害的，有责任排除危害，并对直接受到损害的单位或者个人赔偿损失[1]。1992年的《适用最高人民法院关于中华人民共和国民事诉讼意见》规定因环境污染引起的损害赔偿诉讼中，减轻了原告的举证责任和法院的工作负担及费用，实行举证责任倒置由被告承担一定的举证责任，但还是没有从根本上解决问题。2001年的《证据规定》对在环境侵权诉讼中实行举证责任倒置的相关问题作了具体规定。
举证责任倒置是大陆法系提出的一个概念，大陆法系学者主要从三种含义上使用举证责任倒置[2]。第一种含义指在诉讼的审理进行中，承担证明责任的当事人先说明要件事实，然后相对方承担提供证据的责任。第二种含义是让相对方承担证明责任来维护法政策或法秩序的需要。第三种含义的举证责任倒置是通过“造法”方式确定了新的的证明责任分配标准。笔者认为，举证责任倒置是指一方当事人对提出的诉讼请求所依据的事实或者反驳对方的诉讼请求所依据的事实不由其提供证据加以证明，而是由否认的当事人从相反的事实加以证明的一种证明责任分配方式。
（二）环境侵权诉讼中的举证责任倒置的特点
环境侵权中举证责任倒置在构成要素上有以下几个特点[3]：
第一，基本规范上的前置性。举证责任倒置以举证责任分配的一般原则为前提条件，认为主张权利的当事人，应就权利发生规范的要件事实负举证责任，否认权利的当事人，应就权利妨害规范、权利受制规范、权利消灭规范的要件事实负举证责任。
第二，倒置对象上的局部性。在环境案件中，并不意味着所有案件事实都“倒置”由相对方当事人承担，而是将部分要件事实倒置给相对方当事人承担。被告作为侵害者，对所实施的行为能很好的找出证据，同时还能证明对原告提出的侵权事实没有因果关系，不承担责任。
第三，待证事实上的相反性。举证责任倒置之所以称“倒置”，原因在于这种对特定要件事实的举证责任承担不仅在主体上发生了变化，而且在举证责任所指向的客体上也发生了性质上的变化。
第四，承担主体上的对换性。在环境案件中，被告不仅要对诸如不可抗力、合法授权、紧急避险等免责事由承担本应承担的举证责任，而且还要承担诸如因果关系不存在等从原告方倒置给被告的举证责任。
二、环境民事侵权诉讼中举证责任的分配及理由
（一）原告承担的举证责任及理由
在处理环境污染纠纷过程中还是需要提出赔偿请求的一方首先提供证据，其提供证据的范围通常要包括这样几个方面[4]：
1.受害人是环境污染中遭受损失的实体权利的享受者
虽然放宽环境民事诉讼的资格是势在必行的，但是就请求赔偿这种责任方式来讲还是应当要求原告主体适格，否则其请求赔偿的基础部分不存在。只有自己在环境法上的民事权益受到环境污染的侵害或者与他人发生争执时，才能有资格请求环境保护行政主管部门或其他行使环境监督管理权的部门或者司法机关保护自己的合法权益。
2.被告实施或者可能实施了污染和破坏环境的行为
是否存在污染或破坏环境的行为应由原告负举证责任。提供证明自己的民事权益受到的损害系排污者的排污行为所致的证据。但要注意的是在一些累积性、潜伏性环境事故中，原告可能不容易直接证明被告有污染环境的行为，这时可能提供间接事实的证据证明被告可能实施了污染环境的行为即可。
3.有损害事实的存在
行为人只有在其行为造成了损害事实的情况下，才能承担民事责任。如果行为人虽然实施了某种行为，但并没有对他人的人身或财产造成损害事实，行为人便不承担民事责任。若损害事实原告最清楚，应由原告举证。
4.对因果关系提出一定程度的证明
因果关系的证明多涉及科技与证明远近等很专业的问题，原告一般情况下不可能作出完全的证明。这里的“一定程度”还涉及到证明标准，也就是说原告对因果关系的证明达到法官对其请求的确信和支持，才可能依法要求被告承担赔偿责任。
（二）被告承担的举证责任及理由
根据最高人民法院《关于民事诉讼证据若干规定》，排污者应当就下列问题提供证据[5]：
1.其污染环境行为与环境污染损害结果之间不存在因果关系
（1）从证据距离的角度来说，加害人更容易收集证据。在环境污染案件中，受害人本来必须证明所受的损害与加害人释放的污染源之间有因果关系，但是污染物从排入环境到造成损害往往有一个积累的过程，涉及到复杂的科学技术问题，受害人难以确定。
（2）从是否有利于实现实体法的宗旨角度看，由被告承担证明责任更有利于实现受害人的法律权利救济。被害人缺乏相关的科学知识、取证手段等，加害人一般为企业集团。为此，在证明责任的分配上，法律也需要向受害者倾斜。
2.免责事由
（1）不可抗力。即受害人受到的环境污染损害是由于发生了不可抗拒的事件所致。被告必须证明：一是有不可抗力的存在，尤其是证明不可抗力的不可预见性；二是损害必须完全由于不可抗力造成，即不可抗力是损害发生的唯一原因。如果有加害人的过失行为，就不能免除其责任；三是必须“经过采取及时合理措施”仍不可避免。
（2）受害者自身责任。根据《水污染防治法》第55条四款规定，环境污染损害是由于受害者自身的责任引起的，排污单位不承担责任。受害者自身责任这一免责事由也要被告承担举证责任，被告要证明两点：一是受害人的行为是损害发生的唯一原因；二是受害人的心理状态为故意或重大过失。当然受害人的心理状态，被告难以证明。
（3）第三者的过错。根据《水污染防治法》第55条第三款规定，环境污染损害是由于第三人的故意或过失造成的，应当由第三者承担责任。这时排污者既要证明第三者的完全过错，又要证明自己完全没有过错。
三、我国环境侵权民事责任的归责原则的不足及其完善
我国现行法律中所规定的环境侵权民事责任的归责原则有诸多不足之处，而且有些规定是自相矛盾的。从长远的角度，许多问题需要澄清，许多地方需要改善。
（一）确定民事基本法中环境侵权民事责任归责原则
我国《民法通则》中第124条规定：“违反国家保护环境防止污染的规定，污染环境造成他人损害的，应当依法承担民事责任。”这看似是无过错责任原则的规定，但在无过失责任下，侵权责任的成立不考虑加害人的过失，这不仅与国外有关通说、判例和立法所持的污染源遵守公法标准和要求并不免除其民事责任的立场或规定相反，而且与环境基本法及各单行法的有关规定相矛盾。为此，我建议在今后制定民法典时应当将《民法通则》第124条关于“违反国家保护环境防止污染的规定”改为“因环境污染造成他人损害的，加害人应当依法承担民事责任，除能证明损害是由不可抗力、第三人或受害人自身的过错所为者外。”
（二）扩大无过错责任原则在环境侵权领域的范围
我国规定的无过错责任原则只是对环境污染侵权领域适用，但是如生态破坏、地面沉降等自然资源破坏也面临着同环境污染同样的难题。由于此类现象因果关系难以判定，适用过错责任原则不利于对受害者的保护，同时生态破坏也具有类似于环境污染的潜伏性、持续性等特点。所以在生态破坏侵权行为，应适用无过错责任原则比较合理。随着科学技术的不断进步，新能源、新材料产品不断诞生，其在实践中造成的侵权行为应该运用法律手段予以规范，也应适用无过错责任原则。
（三）明确举证责任倒置与因果关系推定原则
由于环境污染侵害的特殊性，受害方往往由于认知水平的限制，以及加害方生产工艺的保密性，无法举证证明加害方有过错，使得受害方处于不利的诉讼境地。笼统的将因果关系作为一个整体进行分配并将其称之为举证责任倒置，却带来了混乱。其一，举证责任倒置是建立在“正置”的基础上的，没有举证责任的“正置”何以“倒置”。其二，因果关系本来就是多方面的，将“不存在因果关系”的举证责任“倒置”给被告，只能解决责任成立的问题，并不能解决责任承担的问题，因此对因果关系制度还应该有进一步的规定，对此可以借鉴外国法中行之有效的方法。
（四）完善相关的保险制度与赔偿原则
由于环境污染侵权往往具有社会性，其受害地域广阔，受害人数众多，赔偿数额巨大，加害者一般都难以承受。对此，许多国家为确保受害人得到充分的赔偿，都对从事有高度风险的企业进行强制性责任保险。这样，因环境污染侵权而致赔偿责任时，就可通过保险的渠道将巨额的赔偿分散于社会，从而实现损害赔偿社会化。这既保证了生产的安全，又有利于及时救济，避免各种矛盾和冲突的发生。同时引入惩罚性赔偿是对极端无理之人的吓阻[6]。在现实中环境侵权既有合法行为，又有故意行为。
参考文献：
[1]汤维建.论民事诉讼中的举证责任倒置[J].法律适用，2002，（6）.
[2]王政，马品懿.论环境侵权诉讼中的举证责任分配[J].环境保护科学，2006，3（23）.
[3]林汉沂.浅议环境污染侵权案件的举证责任分配制度[J].海峡科学，2007，(6).
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跆拳道的礼仪是指练习者从内心深处溢出的自然的表现在人的行为上的，高尚的，有价值的举动。跆拳道练习者在学习技术训练之前，首先要学习的是跆拳道的礼仪知识。只有懂得了跆拳道的礼仪知识，才可以练好跆拳道，从而达到最高境界。跆拳道礼仪的学习对于一个跆拳道练习者非常重要：谦虚和正确的言语，忍让和友好的态度，虚心和好学的作风，是跆拳道练习者应当遵循的重要礼仪。
跆拳道推崇“以礼始，以礼终”的尚武精神，它贯穿了“礼仪，廉耻，忍耐，克己，百折不屈”的根本宗旨。跆拳道运动极其重视礼仪，它是以敬礼的形式体现出来的。它要求练习者在学习与训练中一定要严格遵守礼仪，要学会敬礼。跆拳道中的敬礼，是表示尊重、礼貌、友好、谦虚和感谢，是一种内心思想的外在的表达方式。跆拳道的敬礼要求是：身体面向对方，并步直立，两臂自然置于身体两侧，上体前倾度，头部前倾度，目视地面稍停后，还原成直立姿势，行礼完毕。
每一个跆拳道练习者在进入训练馆之前都必须身穿白色的、整洁的跆拳道道服，按照要求系好道带，光脚或穿着道鞋后进入训练场地。“以礼始，以礼终”是跆拳道练习者精神的中心思想。进入道场时，首先要向国旗和教练行跆拳道的鞠躬礼，以此来表示对祖国的热爱，对国旗的尊重和对教练的尊敬；见到队友时也应该行礼问好，以表示友好。训练课中应时刻保持道服的干净与整洁，每次需要整理服装时要先向教练行鞠躬礼，然后背对国旗、教练及队友整理服装，整理完毕时转身面向教练行鞠躬礼，以表示抱歉，其目的是要求练习养成的干净整洁的习惯；训练中如果出现气势不够、注意力不集中、动作不到位、没有全力以赴等情况，在教练示意后应立即行礼以表示抱歉，为的是让练习者在训练过程中可以注意力集中，刻苦训练，减少不必要的伤害；队友之间应相互帮助，在脚靶训练和模拟实战等需要两个人配合的训练中，两个人应以相互敬礼为开始、相互敬礼为结束，必须认真负责的帮助队友做好每一个动作并及时的纠正错误，两个人在交换脚靶或任何训练用品时都需用双手接送，同时行鞠躬礼，这样可以培养队友间的团队精神和相互尊重的良好情感；训练过程中，练习者应该严格按照教练的要求进行练习，教练讲话时练习者需跨立站好或端正坐好目视教练认真听讲，不得随意打断教练讲话，如要提问需行礼鞠躬，得到许可后才可以提出问题，得到解答后行礼鞠躬并说声“谢谢”。在比赛开始前，首先要向教练敬礼，然后向裁判敬礼，在每局比赛的开始还要求向对方敬礼，以表示尊重；在比赛中，如果红方使用了犯规行为攻击青方，当裁判员对青方作出判决时，青方必须服从接受并向裁判员行礼以表示歉意；在比赛结束时，应再次向对方行礼，并向对方的教练敬礼、握手以此表示感谢。在比赛过程中即使出现了误判，也要等该场比赛结束后，有礼貌的向裁判员提出问题并要求改正。
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二、跆拳道的精神实质——近于理想的人性
（一）跆拳道礼仪传入我国，跆拳道的精神扎根于练习者的心中
跆拳道的礼仪是伴随着跆拳道这个运动项目的产生而发展而来的。跆拳道作为朝鲜的国粹，它记载着朝鲜三千多年的历史文化，它是一项新颖而又古老的体育项目，自从年代中期在朝鲜半岛重新崛起到现在，半个世纪以来跆拳道运动努力的向世界传播，现已经风靡全球。韩国人从小就练习跆拳道，就连小学生都能做出极其高难的动作，他们把礼仪作为一门思想教育的必修课，为培养和发展后备人才提供基础。“礼仪”是人们在长期的学习与交往活动中产生并逐渐积累起来的一种行为规范，将礼仪教育渗透到跆拳道学习中，不仅有利于引导和规范学生的行为举止，加强课堂的组织纪律性，还有助于学生建立和谐的人际关系，维护和促进学生的心理健康。随着跆拳道运动像台风一样猛烈的吹向我国的同时，跆拳道礼仪也随之深深吹进了我国众多跆拳道练习者的心中,犹如武德一样促进着人们的思想道德水准的提升。
（二）跆拳道礼仪的内在表现
跆拳道的礼仪不仅仅是从敬礼一方面表现出来的，它还包含着人的内在的一种修养。练习跆拳道不但可以修身养性，培养人优秀的意志品质，还可以强身健体，练就人健全的体魄。“一分耕耘，一分收获”，竭尽全力的去学习和训练，会给我们带来更多益处和收获。在练习跆拳道的过程中，要严格遵守道德规范，增强法制观念，要有终于祖国的思想，要有爱国家、爱民族的热情，要在尊敬长辈、尊重他人、遵守规则的前提下磨练意志。当我们面对艰难、困苦和遭受自我极限的挑战时，我们可能产生放弃训练、退缩和逃避的念头。这时我们一定要用坚定的意志去克服杂念，我们必须要学会坚定、忍耐和不屈不饶的精神，战胜自身懒惰。
讲礼貌、重礼仪是具有社会属性的现代人的一项重要标志，是一个人的基本素养。无论是在家庭、在学校、在社会，一个人展示给他人的首先是其文明礼貌方面的素养。是否讲究文明礼貌，不只是个人的事，而且直接影响周围的人乃至社会风气、民族尊严。而在许多青少年成长过程中，不少家长更多地关注的是孩子智力和学业的发展，忽视了礼貌礼仪方面的教育，致使一些孩子不懂礼貌，缺乏礼貌，甚至蛮狠无礼。在传统的观念中，人们常常把如何与人交往，礼貌、礼仪的学习视为“不学而能”的事，无需专门的教育与训练，社会、学校提供给青少年的礼仪示范、礼仪活动和相关礼仪知识不够丰富。事实证明，礼貌、礼仪是一门学问，需要专门的指导。一个文明礼貌的人不是自然形成的，与他所接受的教育密不可分，对青少年进行文明礼貌方面的系统指导与训练，对其文明礼貌素质的形成是大有益处的。
这就是跆拳道练习者在学习跆拳道礼仪时所应注重的内在的道德修养，它随时随刻都督促着我们，使我们时时刻刻都可以做到知礼守礼。
（二）尊敬师长 团结互动
尊师重道是我国的传统美德，跆拳道练习者应该尊敬师长、前辈，在行为举止上要谦和礼让，恭敬聆听教师的教诲，认真学习并实践，好学上进，珍惜师长和前辈们的辛勤付出。跆拳道练习虽然是以双方格斗的形式进行的，但是不管它怎样激烈，由于双方都是以提高技艺和磨练意志品质为目的，所以在双方各自内心深处都必须持有向对方表示敬意和学习的心理，因此在练习或比赛前后都一定要向对方敬礼。由于跆拳道是练习者精神和身体的综合修炼，能在艰苦的练习过程中培养出健全的人格和强健的体魄，并能获得防身自卫的本领，因为练习者在精神锻炼环节中就包括“礼仪”的教育和熏陶，这对培养他们坚忍不拔的意识品质，养成恭敬谦虚、友好忍让的态度和相互学习的作风有良好的促进作用。
（三）文明礼貌 举止端庄
跆拳道和我国武术有着相近之处。中国武术有五千年的文明史，其博大精深的传统文化培养了一代又一代中国人。它的礼仪、忍耐、谦虚、坚忍不拔、自强不息的精神，在体育事业中发挥的淋漓尽致。而在跆拳道运动中也是如此，它强调了练习者学习与训练中，要讲文明，懂礼貌，尊重师长，团结友爱。此外，中国武术也有礼仪。我国素称礼仪之邦，有悠久的道德传统。中国武术是我国的传统项目，也是我国的国粹。它要求习武者平时的举止端正大方，有礼貌，言谈话语要有素养。它们在比赛的开始和比赛的结束后都要行“抱拳礼”，以表示对队友的友好和尊重。在中国武术散打中也要求了练习者要有武德，它对于武术散打较野蛮的攻杀也起了抑制的作用，从而保证了武术竞技的安全性和文明性，因而在一定程度上少了一些美国职业拳击、泰拳、欧洲自由搏击术的血腥。“学武先学礼”、“习武先习德”。
中国武术、武术散打都继承和发扬了中国民族重礼仪、讲道德的优良传统。它们和跆拳道一样，都有着一种内在的“尚武崇德”的精神。它不但可以培养人们尊师重道，讲礼守信，宽待他人，严于律己；还可以培养人们勇敢、顽强、坚毅、不怕苦、不怕累、敢于拼搏的精神。
（四）修身养性 遵纪守法
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本课题属于设计性课题。21世纪人类已进入信息社会，汽车及交通也已迈入信息时代。当前信息技术在汽车及交通领域中的应用项目相当多，发展速度可以说是“日新月异”,各种媒体多有报道。
可大致归纳为4个方面，即车辆安全系统，网络、通讯及导航系统，智能交通系统和移动多媒体系统。随着汽车的日益普及, 停车场越来越拥挤, 车辆常常需要在停车场穿行、掉头或倒车。由于这些低速行驶的车辆与其它车辆非常接近, 驾驶员的视野颇受限制, 碰撞和拖挂的事故时有发生, 在夜间时则更显突出。车辆安全系统通过应用电子信息技术，使车辆实现高智能化，极大地改善车辆人机系统的安全性，以避免事故的发生和减少伤害程度。
1.1.2 选题的目的及意义
本课题把硬件电路和电路软件有机的结合起来，完成汽车倒车报警系统的设计，能够了解单片机技术的现状，而且通过对电路系统的设计，学习掌握了数字电路从原理图到PCB版的全部过程，形成完善的设计思路以及思想，并通过对汽车倒车超声波报警器的软件设计的过程，锻炼应用C以及相关汇编语言等软件设计电路程序的能力为以后参与实际工作奠定良好的设计基础。
本课题要求使用现在应用非常广泛的计算机软件PROTEL，随着计算机技术的发展，计算机软件在电路设计中的应用越来越广泛， Protel是人们熟悉的常用EDA软件。作为电路设计自动化（EDA）的一种工具，Protel应用于电路原理图设计、电路板设计等，它基于Windows环境，功能强大，人机界面友好，能让人们在具有最完整的功能环境下，提升设计上的品质和效率。本课题将要求Protel在电路设计中的应用，包括电路原理图设计和印刷电路板设计以及设计过程中遇到的问题和解决方法。这样使学生也能将所学与所用有机结合起来，在步入工作岗位之前得到全方位的工程设计训练。
通过对汽车倒车报警电路的设计能初步具有用PROTEL软件设计电路原理图以及电路版图的能力。与实际电路相结合，通过理论联系实际的方法，使所学的知识通过自己设计思考真正应用到实践中。
微波探测技术在军用和民用领域里的广泛使用，使得通过这次毕业设计所学到的此方面的知识将会有很强的实用性。本设计要求对汽车倒车超声波报警器进行硬件设计，可以通过完成本次设计，练习PROTEL软件的使用，增加硬件设计的经验。
随着社会进步，经济发展，人民生活水平的不断提高，拥有汽车的家庭逐渐增多，交通问题也同时出现了：交通拥挤，各种不同的场合停车、倒车困难。许多非职业汽车驾驶员更是希望能有一种汽车倒车报警器，在倒车时不断测量汽车尾部与其后面障碍物的距离，并随时显示其距离，在不同的距离范围内发出不同的报警信号，以提高汽车倒车时的安全性。
汽车倒车超声波报警器设计就是为了确保驾驶员和汽车的安全，使驾驶员在倒车时能明确与后面车辆、建筑的距离，确保倒车的安全。它具有显示功能，能够客观显示车后物体与车尾之间的距离。它可望成为新手驾驶员，以及后视不良车辆如大货车、公共汽车、集装箱车等车辆驾驶员倒车的好帮手，也可用于夜间辅助倒车及倒车入库。
1.2 超声波测距系统研究现状以及存在的问题
1.2.1 超声波测距系统研究现状
随着电子技术的发展，出现了微波雷达测距、激光测距及超声波测距。前2种方法由于技术难度大，成本高，一般仅用于军事工业，而超声波测距则由于其技术难度相对较低，且成本低廉，适于民用推广。这项技术也可用于工业测量领域。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。随着自动测量和微机技术的发展，超声波测距的理论已经成熟，超声波测距的应用也非常广泛。超声测距是一种非接触式的检测方式。与其它方法相比，如电磁的或光学的方法，它不受光线、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此在液位测量、机械手控制、车辆自动导航、物体识别等方面有广泛应用。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辨力，因而其准确度也较其它方法为高；而且超声波传感器具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点。因此本设计也是利用超声波来测量距离。
1.2.2 探测盲区问题
超声波从发射到接收的时间间隔是由控制器内部的定时器来完成的。由于发射器探头与接收器探头的距离不大，有部分波未经被测物就直接绕射到接收器上，造成发送部分与接受部分的直接串扰问题。这一干扰问题可通过软件编程，使控制器不读取接收器在从发射开始到"虚假反射波"结束的时间段里的信号。这样，就有效的避免了干扰，但另一方面也形成了20cm的“盲区”。此“盲区”很小，对本系统没有影响。
1.3 论文的主要内容
论文将介绍超声波测距系统设计的方案选择与硬件的设计与调试。全文共分为五章，本章介绍了超声波测距系统设计的研究现状和本课题的选题目的与意义；第二章介绍超声波测距系统的总体设计方案，并对每个模块进行了方案论证与选择；第三章介绍了超声波测距系统的原理；第四章介绍了各单元模块的硬件电路设计与实现；第五章介绍了系统的调试过程和调试结果，最后总结了整个设计中有待改进的地方。
第二章 超声波测距系统的原理
2.1 超声波的测距原理
2.1.1 测距的电路原理框图
构成超声测距系统的电路功能模块包括发射电路、接收电路、显示电路、核心功能模块单片机控制器及一些辅助电路。
采取收发分离方式有两个好处：一是收发信号不会混叠，接收探头所接收到的纯为反射信号；二是将接收探头放置在合适位置，可以避免超声波在物体表面反射时造成的各种损失和干扰，提高系统的可靠性。
根据设计要求并综合各方面因素，选择了西安立宇电子科技有限公司的超声波测距传感器TCT40－16T/R（T表示发射传感器，R表示接收传感器），最大探测距离为6m，发射扩散角为60度。同时，采用单片机作 为主控制器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距器的系统框图如下图2-1所示。
图2-1 测距的电路原理框图
通过单片机的I/O口控制超声波发射电路发出40kHz的超声波，与此同时单片机内计数器开始计时；经过延迟后开启超声波接收电路，当接收电路收到经障碍物反射的回波后，计数器计时结束。通过单片机计算出即时距离，在显示电路显示出来，若低于警戒距离则开启报警。
2.1.2 工作原理
人能听到的声音频率为：20Hz~20kHz，即为可听声波，超出此频率范围的声音，即20Hz以下的声音称为低频声波，20kHz以上的声音称为超声波。超声波是一种只有少数生物（如蝙蝠、海豚）才能感觉的机械波，其频率在20kHz以上，波长短，绕射小、能定向传播。
超声波为直线传播方式，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强。为此，利用超声波的这种性能就可制成超声波传感器。
本设计采用的超声波是40kHz。超声波的纵向分辨率较高，对色彩和光照度不敏感，对外界光线和电磁场不敏感，可以用于测量较近目标的距离。本设计采用的超声波传感器往返距离为15m，在有灰尘、烟雾、强磁场干扰、有毒等各种环境下都能稳定工作。
超声测距从原理上可分为共振式、脉冲反射式两种。由于共振法的应用要求复杂。在这里使用脉冲反射式。超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时。超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为C，而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差 就可以计算出发射点距障碍物的距离L。超声波测距的算法原理如图2-2所示：
图2-2 超声波测距的算法原理图
计算公式为：
C= 331. 5 + 0. 607 T （2-1）
式中：C为超声波在空气中传播速度；T为环境温度。
L= （2-2）
式中：C为被测距离； 为发射超声脉冲与接收其回波的时间差； 为超声回波接收时刻； 为超声脉冲发射时刻。用单片机可以很方便地测量 时刻和 时刻，根据以上公式，用软件编程即可得到被测距离L。
这就是所谓的时间差测距法。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关，表2-1列出了几种不同温度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。
表2-1 声速与温度关系表
温度(℃) 30
20
10
0 10 20 30 100
声速(米／秒) 313 319 325 323 338 344 349 386
声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距系统的机理。本设计认为在实际使用中的环境温度变化不大，对距离检测精度要求也不高，将超声波波速C认为是不变的常数。
另一种补偿方法就是用查表法，查上面温度与声速的对应表，再适当插值补偿。这种方法精确度较高。在这里考虑到设计上的简易性，没有进行补偿，能达到简单应用的基本要求。
该系统的工作原理：由微机编程送出40kHz频率的方波信号至信号处理器，信号处理器通过两级放大，再经过压电换能器将信号发射出去，该信号遇到障碍物反射回来在此称为回波。同时，压电换能器将接收的回波，通过信号处理的检波放大、积分整形及一系列常见电路的处理，送至微机处理。显示器的声音告警频率、发光二极管方位指示及障碍物距超声波探头的距离显示均由单片机控制。
2.1.3 超声波测距的工作方式
利用超声波测距的工作，就可以根据测量发射波与反射波之间的时间间隔，从而达到测量距离的作用。其主要有三种测距方法：
•相位检测法，相位检测法虽然精度高,但检测范围有限。
•声波幅值检测法，声波幅值检测法易受反射波的影响。
•渡越时间检测法，渡越时间检测法的工作方式简单，直观，在硬件控制和软件设计上都非常容易实现。其原理为：检测从发射传感器发射超声波，经气体介质传播到接收传感器的时间，这个时间就是渡越时间。
本设计的超声波测距就是使用了渡越时间检测法。在移动车辆中应用的超声波传感器，是利用超声波在空气中的定向传播和固体反射特性（纵波），通过接收自身发射的超声波反射信号，根据超声波发出及回波接收的时间差和传播速度，计算传播距离，从而得到障碍物到车辆的距离。
2.1.4 信号处理技术
测量过程是由单片机部分和超声波信号处理电路共同完成的，一次测量的全过程为40ms。发射时，将40kHz的超声波信号和一个同步脉冲信号加到与门，同步脉冲信号通过与门控制发射超声波。单片机将同步脉冲的起始时刻定为 ， 超声波接收电路将接收到的信号加到单片机中，若检测到信号，则记下该时刻 ，由时间差 = ，即可算得障碍物与超声探头之间的距离。若单片机系统接收不到超声波回波信号，则到40 ms时重复上述过程开始下一轮的循环。
在超声波发出后，如果直接进入检测状态，则势必浪费时间，因为此系统有最小测量距离，当距离最小时，即为时间差 最小，记为 ，所以此时间可以用来处理别的数据。本设计中计算子程序就是在此时间里完成的，这样就节省了一些时间。
2.2 超声波探头的主要作用
•探头是一个电声换能器，并能将返回来的声波转换成电脉冲；
•控制超声波的传播方向和能量集中的程度，当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时，可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性，提高分辨率；
•实现波型转换；
•控制工作频率，适用于不同的工作条件。
2.3 小结
本章介绍了超声波测距系统的测距原理、超声波测距的工作方式以及测距中如何进行信号处理优化，并阐述了超声波测距的基本概念理论基础、设计计算的主要方法和内容
第三章 汽车倒车超声波报警器设计方案比较与选择
3.1 汽车倒车超声波报警器的总体方案设计
3.1.1 方案的拟定条件
本设计首先要根据毕业设计任务书中的要求（最大测距6m，最小测距0.20m，显示分辨率0.02m，实时数字显示测得的距离；在不同的距离范围内发出不同的声光报警信号；驾驶员可根据个人需要调整设置报警距离．本报警器与其它报警器相比具有功能多、电路简单、操作简便、工作稳定可靠等优点）来进行器件选择，如谐振频率是多少，带宽为多少，Q值、声压输出、波束指向性、电容、驱动电压、功率是多少才能达到设计要求，在什么样的 环境特性下才能正常工作，市场上是否容易找到，便宜且应用较广否，这些都是需要考虑的问题。只有在这样的条件下，方案才能顺利确定，设计才能顺利展开。
3.1.2 模型的建立
汽车倒车雷达是利用超声波测距原理，不断测量汽车尾部与其后面障碍物的距离，在一定距离范围内给驾驶者以警示，同时由高亮度数码管显示出所测的距离值，提高汽车在倒车时的安全性。超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，可由单片机测出从发射到接收到回波的时间，计算出障碍物到汽车尾部的距离S=CT/2，式中C为超声波波速。尽管超声波波速与环境温度有关，但汽车倒车雷达在实际使用中的环境温度变化不大，对距离检测精度要求也不高，将超声波波速C认为是不变的常数。
测距系统模型应如图3-1所示。
3.2 超声波测距系统的器件选择
3.2.1 微控制器的选择
单片机是本检测系统的核心，它完成系统的功能设定、测量对象选择、信号处理存储、驱动LED显示等功能。起初对于是选择AT89S51芯片，还是AT89C51芯片举棋不定，觉得二者区别不大，后来查阅相关资料发现AT89S51相对于AT89C51增加了很多新功能，性能有了较大提升，价格却基本不变，甚至比89C51更低。
图3-1 测距模型
•AT89S51支持ISP在线编程功能，串行写入、速度更快、稳定性更好，烧写电压也仅仅需要4～5V 即可。这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离，是一个强大易用的功能。而AT89C51只支持并行写入，同时需要VPP烧写高压。
•最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。
•烧写寿命更长：89S5*标称的1000次，实际最少是1000次～10000次，这样更有利初学者反复烧写，减低学习成本。综合上面的一些区别，个人认为89C51的停止使用只是时间问题而已，就象当年的8031。
•内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
•双数据指示器。
•电源关闭标识及电源范围：89S5*电源范围宽达4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V 的时候则无法正常工作。
•全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
•兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等），在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。
此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
比较结果：就如同INTEL的P3向P4升级一样，虽然都可以跑Windows98，不过速度是不同的。从AT89C51升级到AT89S51，也是同理。和S51比起来，C51就要逊色一些，实际应用市场方面技术的进步是永远向前的。
3.2.2 显示模块器件的选择
在单片机小系统中，显示模块可以反映系统工作和运行结果，在系统中占有相当重要地位。常用的显示有：LED显示和LCD显示。
•LED显示的硬件电路设计简单、价格便宜，缺点是显示消耗的电流较高，体积大，在低功耗手持式仪器中很少使用。
•LCD显示具有低功耗、体积小特点，越来越多地应用于以单片机为核心的便携式仪表和测试仪中。采用LCD来显示检测到的温湿度参数，降低系统功耗。
本设计显示部分采用简单的4位共阳LED数码管，段码驱动用74LS245集成电路，位码用S8550（也可用9012）三极管驱动。
3.2.3 超声波传感器的选择
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器，或者超声波探头。
超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。
超声波探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括：
•工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。
•工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声波探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。
•灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。
为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。
本次设计就选用压电式超声波发生器，压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图3-2所示，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会 发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
图3-2 超声波换能器内部结构
超声波发射换能器与接收换能器其结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志（一般器件上有标明是T还是R，T：发射换能器，R：接受换能器）。超声波换能器外部结构如图3-3所示。
图3-3 超声波换能器外部结构
每个传感器的中心频率都存在一定的误差，在40kHz左右波动。而且超声波传感器发射波束时存在发散角问题，一般发散角都比较大，从而导致了方向性较差。同时，随着传播距离的增大，在不同的发散角上信号衰减的程度也有变化。它在空气中的发散角及耗散性如图3-4所示。
图3-4 发散角与耗散性
3.3 小结
本章介绍了超声波测距系统的工作原理和超声波测距系统微控制器的特点，提出了超声波测距设计的总体方案，对各功能模块的方案进行了比较，分析了常用的传感器，选定了超声波测距系统设计所需的器件。
第四章 超声波测距系统的硬件设计
4.1 硬件设计工具平台简介
电路及PCB设计是EDA技术中的一个重要内容，而EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。Protel是其中比较杰出的一个软件，在国内流行最早、应用面最宽。Protel DXP是Altium（Protel Technology前身）公司在2002年8月推出的一套最新Protel DXP电路板设计软件平台。该平台运行与Windows XP/2000操作系统。Protel DXP不仅继承了Protel系列产品的优点，更重要的是将所有设计工具集成于设计系统一身。通过把设计输入仿真、PCB绘制仿真、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为用户提供了全程的设计解决方案，使用户可以轻松的进行各种复杂的电路板设计。
使用Protel DXP设计印刷电路板的第一步就是要设计电路原理图，只有正确设计电路原理图，生成相应的网络表之后才能生成PCB文件。在设计时，先分析系统，在进行模块化的设计，将各部分电路分别设计，得到个模块电路，在通过融合，实现整体电路的设计，还可以将所有模块在一张比较大的图纸上全部画出来，但在同一张纸以模块的形式分别设计电路图，这样在设计过程中思维比较清晰，设计过程比较简单，而且更容易检查错误。原理图的设计相对简单，在设计完成后要先通过编译无误后才生成网络表，原理图常见错误有：
•管脚没有接入信号；
•放置导线时Wire与绘图工具中Line混用，Wire具有电气特性而Line不具有；
•元件放到图纸界外；
•创建的工程文件网络表只能部分调入PCB：生成netlist时没有选择为global；
在设计好原理图，通过编译检查，生成了网络表之后的工作就是绘制PCB板图了。在导入网络表之前，要确定原理图中的元件都有PCB封装。如果使用的器件在Protel DXP软件的PCB库中是没有封装的，那就要求自己按照器件的技术手册封装所需元件了。在封装PCB元件是应注意以下几点：
•原理图中所填元件的封装要与PCB元件库中的名称一致。
•原理图中元件的引脚名称要与PCB元件库中的引脚名称一致。
•直插式元件封装的孔要比元件的实际尺寸稍微大些，贴片元件的引脚封装应在条件允许的范围内尽量加宽、加长，这样才有利于焊接。
完成以上几步后，将网络表导入到PCB文件中，生成PCB板图。在导入网络表的时候通常会出现以下的错误：
•原理图中的元件使用了PCB库中没有的封装。
•原理图中的元件使用了PCB库中名称不一致的封装。
•原理图中的元件使用了PCB库中pin number不一致的封装。
网络表成功导入PCB文件之后对器件进行布局，元件的布局有自动布局和手工布局两中方式，由于自动布局的效果往往不能令人满意，所以一般都需要进行手工调整。良好的布局可以降低PCB布线的难度。布局应遵循以下一般原则：
首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后，再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。
在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：
①尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。
②某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
③重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题，热敏元件应远离发热元件。
④对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。
⑤应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。
根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：
①按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。
②以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
③在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列，这样，不但美观，而且装焊容易，也易于批量生产。
④位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3：2或4：3。电路板面尺寸大于200×150mm时，应考虑电路板所受的机械强度。
布线的方式也有两种：自动布线及手工布线，自动布线效率高，但有时布线的结果不尽如人意，这是因为自动布线的功能主要是实现电气网络之间的连接。在自动布线的实施过程中，很少考虑到特殊的电气、物理和散热等要求，因此必须通过手工来进行调整，使电路板既能实现正确的电气连接，又能满足用户的设计要求。手工调整布线的最简便的方法是对不合 理的布线，采取先拆线，后手工布线。在布线的过程中应注意的问题有：
•输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。
•尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的宽度关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
焊盘时，焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。
此外，还应注意以下两点：
•在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时，操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC电路来吸收放电电流，一般R取1~2K，C取2.2~47uF。
•CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源。
4.2 超声波测距系统的硬件设计
51系列单片机中典型芯片(如AT89S51) 采用40引脚双列直插封装(DIP)形式，内部由CPU，4kB的ROM，256B的RAM，2个16b的定时/计数器T0和T1，4个8b的I/O端口P0、P1、P2、P3，一个全双功串行通信口等组成。特别是该系列单片机片内的Flash可编程、可擦除只读存储器( PROM )，使其在实际中有着十分广泛的用途, 在便携式、省电及特殊信息保存的仪器和系统中更为有用。该系列单片机引脚图如图4-1所示，同时也为了对下面超声波测距系统的硬件设计进行更清楚的叙述，对其引脚标了号。
51系列单片机提供以下功能: 4kB存储器；256BRAM；32条I/O 线；2个16b定时/计数器；5个2级中断源；1个全双向的串行口以及时钟电路。
空闲方式: CPU 停止工作，而让RAM、定时/计数器、串行口和中断系统继续工作。
掉电方式: 保存RAM的内容, 振荡器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件复位。
51系列单片机为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。充分利用他的片内资源，即可在较少外围电路的情况下构成功能完善的超声波测距系统。
图4-1 AT89S51引脚图
4.2.1 超声波发射电路的设计
超声波发射电路原理图如图4-2所示。
设计原理：发射电路主要由反向器74LS04和超声波换能器T构成，AT89S51单片机P1.0端口输出的40kHz方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极，另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。用这种推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端，可以提高超声波的发射强度。
输出端采用两个反向器并联，用以提高驱动能力。上拉电阻R8、R9一方面可以提高反向器74LS04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡的时间。
在实验制作和电路改进中，为了增加测量效果，可以考虑提高接收的灵敏度，但是灵敏度也并不是越高就越好。接收灵敏度过高，容易引起自激，结果反而不好，其实可以从增加发射功率方面着手，只要在发射头两端加个线圈。线圈可以用0.01mm的铜丝在小磁环绕成大致初级10匝，次级40匝左右。
图4-2 超声波发射电路
4.2.2 超声波检测接收电路的设计
本超声波测距仪的接收电路采用集成块CX20106A，其总放大增益为80db 以保证7脚输出的控制脉冲序列信号幅度在3.5-5V以内。超声接收换能器UCM-40R接收到的信号经C9电容耦合至输入端1脚，总增益大小由2脚接收器R、C决定。R越小，C越大增益越高，C9选值过大将造成频率响应变差，为了兼顾总增益和频率特性R14取4.7 ，C17取3.3μF，3 脚C为检波电容，选3.3μF，当其容量减小时，瞬态响应，灵敏度会有所提高，但检波输出脉冲宽度变动也较大。带通滤波特性，可由5脚R15电阻决定其值在210K-220K间调整，本设计R15定为200K。用金属膜电阻调试，若其阻值偏差过大，中心频率也将相对偏移。所以当信号经过带通滤波器时，增益将大大降低，6脚C6电容为比较积分电容，7脚R16为输出负载电阻，104pF电容C11为电源滤波元件，当电容容量减小或失效时，将造成滤波不良，可能干扰接收输入端。超声波接收电路如图4-3所示。
CX20106是红外遥控接收前置放大双极性电路，引脚意义如下：
1 IN 遥控信号输入端(此脚与地之间接红外线接收二极管
2 前置放大器频率特性和增益设定(此脚与地之间接RC串连电路)
3 接检波电容
4 GND 接地
5 设定带通滤波器的中心频率(此脚与电源间接电阻)
6 外接积分电容
7 OUT 遥控指令输出端
8 外接电源
典型电压5V，典型功耗9mW。带通滤波器的中心频率可由电阻调节，范围30－60kHz。配套使用型号为M50462AP。
图4-3 超声波接收电路
4.2.3 超声波蜂鸣报警电路的设计
蜂鸣报警电路是采用扬声器来对所设置的报警距离实施报警，以向驾驶员提出警示。
本系统可以设定距离值，当大于或小于设定值时将发出控制信号。当小于设定值时，进入蜂鸣报警状态，通过一个NPN晶体管来驱动蜂鸣器，不需要复杂的滤波和放大电路，具有自动平滑功能，蜂鸣器鸣响。
超声波蜂鸣报警电路如图4-4所示。
图4-4 超声波蜂鸣报警电路
4.2.4 超声波系统键盘电路的设计
键盘电路是用来对最大测距、最小测距以及有关参数进行设置。
键盘输入：开启值30-1000厘米，关闭值30-1000厘米（在该范围内任意设置）。本系统由一个按键 启动/停止系统，由三个按键设定距离值： 的作用是进入和退出设定， 和 ：分别是向上加值和向下减值，每按一次加或减一厘米，由数码管输出显示。超声波系统键盘电路如图4-5示。
图4-5 超声波系统键盘电路
4.2.5 超声波滤波整流电路的设计
超声波滤波整流电路如图4-6所示。该电路是用来把反射信号转换为标准电平信号，通过整形把检波后得到的不标准的脉冲波整形为标准脉冲波。
信号整形电路：当接收到的信号从信号筛选电路中出来之后是一个很不规则的方波信号，希望最好得到一脉冲信号，经过此部分电路处理过后再送进单片机中进行处理运算。
因为多谐振荡器中有高频分量噪声，所以通过低通滤波器将高频噪声滤掉。本信号筛选电路在整个电路中可以说起到非常重要的作用，通过对它的适当调整，可以有效地滤除由于外界干扰带来的非超声波信号进入超声波接收系统，从而大 大提高了本电路的抗干扰性。
图4-6 超声波滤波整流电路
4.2.6 时钟和复位电路设计
（1）复位电路的设计
在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的00H处开始运行程序。复位操作不会对内部RAM有所影响。
（2）时钟电路的设计
时钟振荡器：
AT89S51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。
外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1，C2接在放大器的反馈回路中构成并联谐振电路。对外接电容C20，C25虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低，振荡器工作的稳定性，起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，推荐电容使用30pF 10pF ,而使用陶瓷谐振器建议选择40pF 10pF。
可以采用外部时钟。这种情况下，外部时钟接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。
由于外部时钟信号是通过一个二分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊的要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。时钟复位电路如图4-7所示：
图4-7 时钟和复位电路
4.2.7 扩展显示电路的设计
回波经过AT89S51对接收到的信息进行处理后，被测的距离在LED上显示。
显示电路采用简单实用的四位一体共阳极LED数码管显示所测距离值，显示电平使用低电平有效。段码用74LS245驱动，外接升压电阻。位码用PNP三极管8550（可用9012替代）驱动。显示电路如图4-8所示。
数码管采用动态扫描显示，动态扫描显示的好处是对CPU的I/O口要求较少，但对电路的干扰较大，注意PCB板的布线和对接收放大电源的稳定性要进行补偿处理，否则对其影响很大。
74LS245双向总线接收器简要说明：74LS245为三态输出的八组总线收发器，其主要电器特性的典型值如表4-1所示(不同厂家具体值有差别)。
表4-1 74LS245电器特性
74LS245 8ns 8ns 275mW
引出端符号：A A总线端
B B总线端
三态允许端(低电平有效)
DIR 方向控制端
极限值：电源电压 …………………………………………. 7V
输入电压 …………………………………………. 7V
输出高阻态时高电平电压 ……………………… 5.5V
工作环境温度：74LS245 ………………………………….……… 0~70℃
存储温度 ………………………………………-65~150℃
图4-8 显示电路
4.3 小结
本章首先介绍了做设计的硬件设计工具Protel DXP，然后对超声波测距系统的硬件各电路功能模块包括发射电路、接收电路、显示电路、核心功能模块单片机控制器及一些辅助电路进行了详细的叙述，给出了详细的原理图。
本系统利用AT89S51产生40kHz的频率驱动超声波换能器的发射头，接收头收到信号后，经CX20106A芯片进行放大、限幅、滤波、整形、比较后输出低电平送到单片机的外部中断0申请中断，单片机响应中断请求，取得定时器内的时间进行距离计算，用四位一体的数码管显示测出的距离，并可根据设定报警距离进行报警。
第五章 超声波测距系统联机调试与结论
5.1 系统硬件电路调试与分析
5.1.1 调试仪器和内容
（1）测试试验方法：可通过显示电路实验、超声波发射接收以及测距试验进行调试。
测试仪器：示波器，多功能稳压电源，电压表，秒表。
（2）调试内容
超声波测距仪的制作和调试都比较简单，安装时探头时应保持两换能器中心轴线平行并相距4～8cm，其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力。根据测量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。
系统调试完后对测量误差和重复一致性进行多次实验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。
5.1.2 调试过程
系统采用模块化电路设计, 采用较低的外部晶振和中周电路固化的超声波探头，数字和模拟部分电路分开供电，以提高系统抗干扰能力，但由于实际应用中仍存在较多电磁干扰，而回波信号为小信号输入, 系统调试中通过硬件补偿的方式对电路进行了优化和调整，使系统达到了较高的可靠性。
测距系统经过检波等硬件处理后的波形如图5-1所示：
在检测时，发送完检测脉冲后立刻进行判断负脉冲的长短，从而确定是否有障碍物存在。无障碍物时负脉冲宽度固定为t1，有障碍物时负脉冲固定为t1+t2，t3为超声波回波检测负脉冲。t1、t2的宽度与发送的脉冲周期数有关。周波数越多，t1越宽，检测距离越远，反之亦然。T3与T4之间的长度会随障碍物的距离而先行变化。因此，只要检测出t1、t2及T3与T4之间的长度即可判断障碍物距离。
（1）7段数码管的测试
LED数码有共阳和共阴两种，把这些LED发光二极管的正极接到一块（一般是拼成一个8字加一个小数点）而作为一个引脚，就叫共阳的，相反的，就叫共阴的，那么应用时这个脚就分别的接VCC和GND。再把多个这样的8字装在一起就成了多位的数码管了。
首先，找个电源（3到5伏）和1个1K（几百的也欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那就是共阳的了。
（2）发射器探头对接收器探头的影响
超声波从发射到接收的时间 间隔是由控制器内部的定时器来完成的。由于发射器探头与接收器探头的距离不大，有部分波未经被测物就直接绕射到接收器上，造成发送部分与接受部分的直接串扰问题。这一干扰问题可通过软件编程，使控制器不读取接收器在从发射开始到"虚假反射波"结束的时间段里的信号。这样，就有效的避免了干扰，但另一方面也形成了20cm的“盲区”。此“盲区”很小，对本系统没有影响。
（3）调试注意事项
•超声波探头表面严禁用手及其它物体触摸以免产生信号滞后性及损坏。
•在测距中应保证测距仪与被测物体距离为定值，要和被测物体成一条直线，使测得距离读数的准确性。
5.1.3 测试数据及测试结果分析计算
传感器工作电压：超声波传感器5V
试验数据：简单搭建电路板并调试后，对一500mm宽的距离测试，所测数据如表5-1所示（单位:mm）。
表5-1 500mm宽的距离测试数据
次数 1 2 3 4 5 平均
测值 500.3 499.8 499.9 500.1 500.0 500.03
该测距系统使用方便、精度高，在一些恶劣环境，如极易被腐蚀、电解，失去灵敏性等工矿业现场将大有用武之地。
（1）测试结果与分析
超声波测距系统调试完成后，对系统进行了测试。在超声波换能器与较大平面(如墙壁面)法线方向一致时，量程为0.07~5.50m，测距盲区控制在20cm内，分辨率为0.01m，实验中对测量范围0.07~2.50m内的平面物体做了多次测试，测距器的最大误差不超过1cm，重复一致性很好。因为超声波具有一定发散角，所以当在正前方和斜前方都有物体时，会以距发射器最近的物体作为探测目标。目前此设计可提交于应用于一些动机器人、安全线提示，银行及取款机的一米线提示等场合。
（2）误差分析
对系统进行实验测试，结果发现在5米范围内，最大误差在5cm以内，且距离越近，误差越小，限制该系统最大可测距离的因素包括：超声波的幅度、反射面的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。
测距误差主要来源于以下几个方面：
①气温度变化等引起的声速变化造成的误差，温度在-30℃-40℃范围变化时，传播速度v的变化范围为313米/秒-356米/秒，由测距公式可计算出距离值有一定影响，采用声速预置和传播介质温度测量结合的方法对声速进行修正，可有效地降低温度变化产生的误差。
②发射与脉冲计数由于响应快慢差异开启不同步引起的误差，对此在调试中通过脉冲计数值补偿进行修正。
③超声波在传播过程由于受衍射、散射和吸收等影响衰减导致的误差，近距离误差不明显，距离越远产生的误差越大，可适当增大超声波的发射功率等来改善。
④发射和接受前置电路延迟的时间误差等，发射前置电路和接收前置电路中采用集成芯片都有时间延迟。对此采取时间增益控制，来减少误差，由于本装置对于厘米级的精度已经足够，电路延迟都是纳秒数量级，记数频率是40kHz，所以减少一个记数单位完全可以矫正。针对误差原因在程序设计及系统调试中做了相应处理后，收到一定的效果，精度得到一定的提高。
⑤超声波波束对探测目标的入射角的影响。
⑥超声波回波声强与待测距离的远近有直接关系。
⑦超声波传播速度对测距是有影响的。稳定准确的超声波传播速度是保证测量精度的必要条件，传播媒质的特性，如温度、压力、密度对声速都将产生影响。因此，为了准确地计算距离，应对声速加以修正，系统程序中采用了软件补偿措施。
（3）误差改进
由于考虑到体积、成本等因素，本装置在性能上、功能上还存在不足，有待于进一步提高：
•增加几路不同方向的超声波探测或红外探测器以及温度补偿电路等，可以提高装置的灵敏度和精度,同时提高可靠性。
•可在装置中增加一个语音芯片，将蜂鸣报警改为语音说明指示，根据探测结果直接报出距离、方位，更便于使用。
•由于受发射功率及回波检测灵敏度的限制，探测范围较小，可增加发射功率调节等电路，以便增大探测范围，可用于夜间探路、井下探索等。
（4）温度的补偿
由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。
所以，在超声波的两个探头旁边可放置温度传感器，测出环境温度T，由单片机控制器进行软件修正。
5.2 系统源程序的调试过程
5.2.1 软件仿真验证
本设计采用51汇编语言编写，用Keil C51编译和调试。这里采用光电二极管和光电三极管来代替超声波发送探头和超声波接收探头，且空中传播过程略去仿真。联调仿真后，可见数字电路的延迟效果比较明显，所以需要软件矫正。
由于超声波探头存在余震效应, 为避免余震产生的“虚假反射波”超声测距数据的采集与处理错误申请中断，超声波脉冲发射后软件中设置了一段时间的延时，称为“死区”时间，“死区”形成了距离测量中的“盲区”，由于探头的性能误差，运行后要不断调整探头的“死区”。经过应用过程的调试，本系统的测量“盲区”控制在20cm内，“死区”时间为115ms，测量误差为±1cm。
结 论
本文所设计的倒车雷达系统是保障汽车倒车安全的辅助系统，通过超声波探头发出超声波，使用高速单片机计算距离，还可加入了温度补偿电路，提高了距离计算的精度。系统安装的LED可以直观的显示温度和距离，给驾驶员提供了方便。倒车时当汽车与障碍物的距离小于所设定的安全距离时，系统发出报警，提醒驾驶员，防止汽车的碰撞或擦伤，具有很强的实用性。
整个报警器系统由汽车倒车挡控制，当汽车置于倒车挡时，报警器工作；置于其它挡时，报警器不工作。在环境温度为-20～50℃的范围内，测量误差为几个厘米，这个误差能满足正常倒车的需要。因为本设计所采用的超声波传感器的辐射范围是 60°，所以在安装时，需在车尾装3～4个超声波传感器，这样才能覆盖整个范围。
利用51系列单片机设计的测距仪便于操作、读数直观。经实际测试证明, 该类测距仪工作稳定, 能满足一般近距离测距的要求, 且成本较低、有良好的性价比。
本超声波测距系统可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监 控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合，觉得这次的设计实用性极强。
通过一学期的努力，完成了超声波测距系统的设计。设计满足了任务书中的基本要求和扩展要求，软、硬件设计已达到预期效果。主要完成的工作有：
①学会了使用Protel软件绘制原理图和PCB板图。
②完成了超声波测距系统的各个功能模块的硬件设计与调试。
③已经通过系统的软硬件联合调试，距离通过LED显示出来。
由于时间和能力有限，本次设计还有一些不足之处，主要有以下几方面：
①由于经验不足，在设计超声波测距系统的时候，设计原理图与PCB板图的时候出现了一些问题。
②在调试时，显示的延迟性较大，超声波探头太敏感。
本文创新点：
①测试结果分析可知，本装置采用较低成本的器件设计制作，且误差较小，完全满足汽车倒车的指引作用，具有较高的性价比。
②装置结构简单、体积小、性能稳定，操作容易、使用方便，可以安装在不同的载体上，制作成不同的用具，如导盲眼镜、位移仪、深度仪等，具有一定推广应用价值。
致 谢
感谢西南科技大学。在这里，我开阔了见识，增长了知识，锻炼了能力。大学四年的亲身体验让我更增加了对学校的热爱。
感谢我的指导老师曾毅对我的辛勤培育。从论文的立题到实验的设计以及论文的撰写整个过程无不浸透着老师的心血。他广博的学识，严肃的科学态度，严谨的治学精神，灵活的思维方式，耐心细致的言传身教深深感染激励着我，将使我终身受益。导师不但在学习上给予我耐心细致的指导，在生活中也给了我莫大的关怀，在这里向曾老师表示衷心的感谢。
感谢大学四年所有指导过的老师。在学习的过程中给了我很多的指导，让我在理论知识和动手能力上都有很大的提高。
在完成毕业设计和毕业论文的过程中，我们寝室的同学给了我很大的帮助，在此向他们表示深深的感谢。
感谢父母二十多年来的养育之恩，让我顺利的完成了四年的大学学业，并让我获取了一定的知识并最终走向社会，为社会贡献自己!
最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢
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附 录
附录1：系统总原理图
附录2：AT89S51引脚功能
Vcc：电源电压；GND：地
RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现机器周期以上高电平将使单片机复位。
P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对断口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在Flash编程时，P0口接收指令字节。而在程序检验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输出口使用时，因为存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ ）。
Flash编程和程序校验期间，P1口接受低8位地址。
P2口：P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输出口使用时，因为存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ ）。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器P2口送出高8位地址数据。在访问八位地址的外部数据存储器，P2口线上的内容（也即特殊功能存储器（SFR）区中R2寄存器）。在整个访问期间不改变。
FLASH编程或校验时，P2亦接受地址和其它控制信号
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的八位双向I/O口，P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）四个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时。它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（I ）。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表③-2所示。P3口还接受一些用于FLASH闪速存储器和程序校验的控制信号。
表1 P3口的分配
端口引脚 第二功能
P3.0 RXD（串性输入口）
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 （外中段0）
P3.3 （外中段1）
P3.4 （定时/计数器0）
P3.5 （定时/计数器1）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）
ALE：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低八位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出 固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是，每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ ）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。
：程序储存允许（ ）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 有效，即输出两个脉冲。在次期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的 信号不出现。
EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp。当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。
XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
篇7
另外，最近几年也是大城市机动车增长速度最快的年份，轿车、客车、面包车以及摩托车的增幅年均在15%以上。以广州为例，广州市近10年来机动车年均增长速度为17%，其中轿车为19%，摩托车为35%。
相对于交通运输工具的飞速发展，我国交通配套设施建设明显滞后，道路安全网络、道路标识、交通指挥中心仍然不足。单独从车辆方面或道路方面考虑，均很难有效地解决交通问题。
停车场是交通事故频发区之一。随着汽车的日益普及，停车场越来越拥挤，车辆间距离非常接近，使得驾驶员在停车场穿行、掉头或倒车时常常顾此失彼，发生碰撞和拖挂的事故，在夜间，事故发生率最高。
汽车倒车超声波报警器能在一定程度上帮助驾驶员避免事故的发生，它能显示出车尾距离障碍物的距离，并能在低于安全距离时发出报警声音。对于后视不良的车辆如大客车，货车驾驶员和驾车新手来说，拥有一个倒车报警器是很有必要的。
1.2 课题目的及意义
本课题把硬件电路和电路软件有机的结合起来，完成汽车倒车报警系统的设计，能够了解单片机技术的现状，而且通过对电路系统的设计，学习掌握了数字电路从原理图到PCB版的全部过程，形成完善的设计思路以及思想，并通过对汽车倒车超声波报警器的软件设计的过程，锻炼应用C以及相关汇编语言等软件设计电路程序的能力为以后参与实际工作奠定良好的设计基础。
本课题要求使用现在应用非常广泛的计算机软件PROTEL，及Keil C51，随着计算机技术的发展，计算机软件在电路设计中的应用越来越广泛，Protel是人们熟悉的常用EDA软件。作为电路设计自动化（EDA）的一种工具，Protel应用于电路原理图设计、电路板设计等，它基于Windows环境，功能强大，人机界面友好，能让人们在具有最完整的功能环境下，提升设计上的品质和效率。本课题将要求Protel在电路设计中的应用，包括电路原理图设计和印刷电路板设计以及设计过程中遇到的问题和解决方法。Keil C51，是51系列单片机学习和调试的常用软件，是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑、编译、仿真于一体，支持汇编、PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用。这样使学生也能将所学与所用有机结合起来。在步入工作岗位之前得到全方位的工程设计训练。
通过对汽车倒车报警电路的设计能初步具有用PROTEL软件设计电路原理图以及电路版图的能力。与实际电路相结合，通过理论联系实际的方法，使所学的知识通过自己设计思考真正应用到实践中。通过该次设计能了解51系列的一些单片机的知识，并能熟练运用PROTEL，Keil C51软件，提高实际动手能力。
通过运用汇编语言编程，可以锻炼严谨的编程思路，进一步提高编程能力和对汇编思想的理解。为以后的工作打下良好的基础。
第2章 总体设计方案和开发软件介绍
2.1超声波测距原理
人耳的听音范围是20～20 000Hz ,超声波是人耳听不到的一种声波,是一种频率超过 20kHz 的机械波。超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基本物理特性—反射、折射、干涉、衍射、散射。超声波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特点，可产生较大力量，并且在不同的媒质介面，超声波能量损失小大部分能量会反射。同时，由于超声波对人体和环境是无害的，所以超声拨检测可以广泛应用到各个部门。而且利用超声波检测往往比较迅速，方便，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。在本设计中综合各方面考虑，采用的超声波频率为40KHz。
超声波的纵向分辨率较高,对色彩和光照度不敏感,对外界光线和电磁场不敏感,可以用于测量较近目标的距离。本设计采用的超声波传感器往返距离为15m ,在有灰尘、烟雾、强磁场干扰、有毒等各种环境下都能稳定工作.超声波测距是根据超声波传播过程中遇到障碍物会发生反射这一原理来测量距离的,即用发射超声波和接收其回波之间的时间差来计算距离,计算公式为:
v = 331. 5 + 0. 607 T (2-1)
式中：v 为超声波在空气中传播速度T为环境温度
常温下可简化为
(2-2)
式中：S为被测距离；Δt为发射超声脉冲与接收其回波的时间差：t1为超声回波接收时刻；t0为超声脉冲发射时刻. 用单片机可以很方便地测量t0时刻和t1时刻，根据以上公式，用软件编程即可得到被测距离S。
2.2 汽车倒车雷达的发展
倒车雷达其实跟大家所知道的雷达是一样的，是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障得物相撞的原理设计开发的，通过感应装置发出超声波，然后通过反射回来的超声波来判断前方有无障得物，以及距障碍物的距离、障碍物的大小、方位和形状等。不过由于倒车雷达体积和实用性的限制，目前的倒车雷达主要具备的就是判断障碍物的距离，并作出提示，让驾驶者便于判断是否该减速或熄火。
通常的倒车雷达主要由三部分组成：感应器(探头)、主机和显示设备。感应器发出和接收超声波信号，然后将得到的信号传输到主机里面的电脑进行分析，再通过显示设备显示出来。探头装在后保险杠上，探头有1、3、4、6只不等。探头以45°角辐射，上下左右搜寻目标。它最大的特点是能探索到那些低于保险杠而驾驶员从后窗难以看见的障碍物( 如花坛、蹲在车后玩耍的小孩等)并报警。倒车雷达的显示器装在驾驶室仪表板上，它不停地提醒驾驶员汽车距后面物体还有多少距离。到危险距离时蜂鸣器就开始鸣叫，提醒驾驶员停车。
按探头分，倒车雷达有粘贴式、钻孔式和悬挂式三种。粘贴式探头后有层胶，可直接粘在后保险杠上。钻孔式探头，是在保险杠上打一个洞，然后把探头嵌进去。悬挂式探头主要用于货车。从显示器分，有数字显示、颜色显示和蜂鸣三种。
下面介绍倒车雷达的发展：
第一代——轰鸣器，这是倒车雷达系统的真正开始，倒车时，如果车后1.5～1.8m处有障碍物，轰鸣器就会开始工作。轰鸣声越急，表示车辆离 障碍物越近，没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。
第二代——数码波段显示，这代产品要先进得多，它安装在仪表台的位置，可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，在1.8m 开始显示；如果是人，在0.9m左右的距离开始显示；这一代产品有两种显示方式，数码产品显示距离数字，而波段显示产品由三种颜色来区别显示：绿色代表安全距离，表示障碍物离车体距离有0.8m 以上；黄色代表警告距离，表示离障碍物的距离只有0.6～0.8m；红色代表危险距离，表示离障碍物只有不到0.6m 的距离，你必须停止倒车。这种产品把数码和波段组合在一起，比较实用。但缺点是反应不够快，而且使用寿命较短。
第三代——液晶显示屏动态显示，这一代产品非常引人注目，特别是屏幕显示开始出现动态显示系统。它不用挂倒挡，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离。其外表美观，可以直接粘贴在仪表盘上，安装很方便，给人以舒适的感觉，显示的距离也更准确些。相比其他倒车雷达产品，这种产品广为车主接受。但是，液晶显示器存在抗干扰能力不强的毛病，所以有时出现误报的情
第四代——魔幻镜倒车雷达，它结合了前几代产品的优点，采用了最新仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知2m以内的障碍物，并以不同等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多项功能整合在一起，并设计了语音功能。因为其外形就是一块倒车镜，所以并不占用车内空间，直接可安装在车内后视镜的位置。当然，它的价格也相对较高。
第五代——整合影音系统，这是专为高档轿车生产的，它在上一代产品的基础上新增了很多功能。从外观上来看，这套系统比上代产品更精致和典雅；从功能上来看，它除了具备上代产品的所有功能之外，还整合了高档轿车具备的影音系统，可以在显示器上观看DVD影像。
可见汽车倒车雷达的技术发展已经比较成熟了。
2.3总体设计方案
本系统由89S51单片机、超声波发射电路、超声波接收电路、显示电路等部分组成。如图2-1所示
图2-1 总体设计框图
本设计以ATMEL公司生产的AT89S51为中心，通过AT89S51单片机控制超声波发射电路发出40KHz的超声波，与此同时单片机内计数器开始计时；经过延迟后开启超声波接收电路，当接收电路收到经障碍物反射的回波后，计数器计时结束。通过AT89S51单片机计算出即时距离，在显示电路显示出来，若低于警戒距离则开启报警。超声波发射电路和超声波接收电路是整个系统的基础；显示电路选用LED作为显示设备，一来价钱便宜，二来编程方便；报警电路选用蜂鸣器报警，也是从经济和编程的角度去考虑的。
2.4 Keil C51介绍
KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。C51编译器的功能不断增强，使你可以更加贴近CPU本身，及其它的衍生产品。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中，这个集成开发环境包含：编译器，汇编器，实时操作系统，项目管理器，调试器。uVision2 IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。
C51 V7版本是目前最高效、灵活的8051开发平台。它可以支持所有8051的衍生产品，也可以支持所有兼容的仿真器，同时支持其它第三方开发工具。因此，C51 V7版本无疑是8051开发用户的最佳选择。
2.4.1 uVision2集成开发环境
项目管理 ,工程(project)是由源文件、开发工具选项以及编程说明三部分组成的。一个单一的uVision2工程能够产生一个或多个目标程序。产生目标程序的源文件构成“组”。开发工具选项可以对应目标，组或单个文件uVision2包含一个器件数据库(device database)，可以自动设置汇编器、编译器、连接定位器及调试器选项，来满足用户充分利用特定微控制器的要求。此数据库包含：片上存储器和外围设备的信息，扩展数据指针(extra data pointer)或者加速器(math accelerator)的特性。uVision2可以为片外存储器产生必要的连接选项：确定起始地址和规模。
集成功能uVision2的强大功能有助于用户按期完工。
1.集成源极浏览器利用符号数据库使用户可以快速浏览源文件。用详细的符号信息来优化用户变数存储器。
2.文件寻找功能：在特定文件中执行全局文件搜索。
3.工具菜单：允许在V2集成开发环境下启动用户功能。
4.可配置SVCS接口：提供对版本控制系统的入口。
5.PC－LINT接口：对应用程序代码进行深层语法分析。
6.Infineon的EasyCase接口：集成块集代码产生。
7.Infineon的DAVE功能：协助用户的CPU和外部程序。DAVE工程可被直接输入uVision2。
2.4.2部分编辑器和调试器
源代码编辑器,uVision2编辑器包含了所有用户熟悉的特性。彩色语法显像和文件辩识都对C源代码进行和优化。可以在编辑器内调试程序，它能提供一种自然的调试环境，使你更快速地检查和修改程序。
断点, uVision2允许用户在编辑时设置程序断点（甚至在源代码未经编译和汇编之前）。用户启动V2调试器之后，断点即被激活。断点可设置为条件表达式，变量或存储器访问，断点被触发后，调试器命令或调试功能即可执行。在属性框(attributes column)中可以快速浏览断点设置情况和源程序行的位置。代码覆盖率信息可以让你区分程序中已执行和未执行的部分。
调试函数语言, uVision2中，你可以编写或使用类似C的数语言进行调试。
内部函数：如printf, memset, rand及其它功能的函数。
信号函数：模拟产生CPU的模拟信号和脉冲信号(simulate analog and digital inputs to CPU)。
用户函数：扩展指令范围，合并重复动作。
变量和存储器,用户可以在编辑器中选中变呈来观察其取值。双层窗口显示，可进行以下调整：
1.当前函数的局部变量
2.用户在两个不同watch窗口页面上的自定义变量
3.堆栈调用(call stack)页面上的调用记录（树）(call tree)
4.不同格式的四个存储区
2.4.3 C51编译器
KEIL C51编译器在遵循ANSI标准的同时，为8051微控制器系列特别设计。语言上的扩展能让用户使用应用中的所有资源。
存储器和特殊功能寄存器的存取, C51编 译器可以实现对8051系列所有资源的操作。SFR的存取由sfr和sbit两个关键字来提供。变量可旋转到任一个地址空间。用关键字－at－还能把变量放入固定的存储器．存储模式（大，中，小）决定了变量的存储类型。连接定位器支持的代码区可达32个，这就允许用户在原有64K ROM的8015基础上扩展程序。在V2的编译器和许多高性能仿真器中，可以支持应用程序的调试。
中断功能, C51允许用户使用C语言编写中断服务程序，快速进、出代码和寄存器区的转换功能使C语言中断功能更加高效。可再入功能是用关键字来定义的。多任务，中断或非中断的代码要求必须具备可再入功能。
灵活的指针, C51提供了灵活高效的指针。通用指针用3个字节来存储存储器类型及目标地址，可以在8051的任意存储区内存取任何变量。特殊指针在声明的同时已指定了存储器类型，指向某一特定的存储区域。由于地址的存储只需1到2字节，因此，指针存取非常迅速。
2.4.4 测试程序
uVision2调试器具备所有常规源极调试，符号调试特性以及历史跟踪，代码覆盖，复杂断点等功能．DDE界面和shift语言支持自动程序测试．
CPU和外设模拟装置, uVision2为8051及衍生产品提供了高速CUP模拟功能和片上扩展口．在对话框内可直接观察和修改I/O值，也可以用预装的C-LIKE宏指令书写符号函数来提供动态输入。
目标监控器，uVision2含一个可配置的监控器，可测试目标器件上的软件体。监控器用uVision2的调试器直接工作，可支持代码区。它要求目标系统具备6字节堆栈空间，6KB的代码ROM和256字节Xdata RAM。
MCB517/251启动工具包,在开始一项8051工程时，MCB启动工具会对你有很大帮助。每一个启动工具包括一套2K字节的开发工具和许多可快速运行的举例程序。用户可在检测8051性能的同时，查看开发工具的可行性。MCB517AC板含高性能InfineonC517A单片机，它提供标准8052外围设备和A/D转换器，PWM，搜索／比较，8位数据指针，一个高速运算单元。同时包含对81C90CAN控制器和代码区的支持。
2.5 AT89S51简介
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可系统编程的flash只读程序寄存器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。它集flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能和强大，低价位的AT89S51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活用于各种控制领域。
2.5.1主要性能参数
与MCS-51产品指令系统安全兼容
4k字节在系统编程（ISP）FLASH闪速存储器
1000次擦写周期
4.0-5.5V的工作电压范围
全静态操作：0HZ—33MHZ
三级加密程序存储器
128×8字节内部RAM
32个可编程I/O口线
2个16位定时/计数器
6个中断源
全双工串行UART通道
低功耗空闲和掉电模式
中断可以从空闲模式唤醒系统
看门狗（WDT）及双数据指针
掉电标识和快速编程特性
灵活的在系统编程（ISP-字节或页写模式）AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个五向量两级中断结构，一个全双工，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式件可选的节电工作模
图2-2 89S51引脚图
式。空闲方式停止CPU工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。引脚图如图2-2所示。
2.5.2 引脚功能说明
Vcc：电源电压
GND：地
P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对断口写“1”
可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在Flash编程时，P0口接收指令字节。而在程序检验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输出口使用时，因为存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ ）。
Flash编程和程序校验期间，P1口接受低8位地址。
P2口：P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输出口使用时，因为存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ ）。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器P2口送出高8位地址数据。在访问八位地址的外部数据存储器，P2口线上的内容（也即特殊功能存储器（SFR）区中R2寄存器）。在整个访问期间不改变。
FLASH编程或校验时，P2亦接受地址和其它控制信号
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的八位双向I/O口，P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）四个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时。它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（I ）。
P3口除了作为一般的I/O口线外，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
端口引脚 第二功能
P3.0 RXD（串性输入口）
P3.1 TXD(串行输出口)
P3.2 （外中段0）
P3.3 （外中段1）
P3.4 （定时/计数器0）
P3.5 （定时/计数器1）
P3.6 （外部数据存储器写选通）
P3.7 （外部数据存储器读选通）
P3口还接受一些用于FLASH闪速存储器和程序校验的控制信号。
RST；复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现机器周期以上高电平将使单片机复位。
ALE：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低八位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是，每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
对Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ ）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。
：程序储存允许（ ）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 有效，即输出两个脉冲。在次期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的 信号不出现。
EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。
Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp。当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。
XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
当采用外部时钟时，外部时钟接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。若选用12M晶振，时钟周期为1微秒。
第3章 主程序设计原理
主程序设计按自上而下的设计理念。主程序主要完成初始化工作，对超声波发射和接收的控制，以及对计算和显示的控制。
主程序需要实现对两个定时器/计数器的设定、中断的开启关闭以及控制调用各子程序从而实现系统功能。
3.1 AT89S51的定时器/计数器的控制器
与定时器/计数器应用有关的控制寄存器有三个。
3.1.1 定时控制寄存器（TCON）
TCON寄存器既参与中断控制又参与定时控制。
TF0和TF1：计数器溢出标志位
当计数器计数溢出(计满)时，该位置“1”。使用查询方式时，此位为状态位以供查询，但应注意查询有效后，需用软件方法及时将该位清“0”；使用中断方式时，此位为中断标志位，在转向中断服务程序时由硬件自动清“0”。
TR0和 TR1：定时器运行控制位
TR0(TR1)=0 停止定时器/计数器工作
TR0(TR1)=1 启动定时器/计数器工作
该位根据需要以软件方法使其置“1”或清“0”。
3.1.2 工作方式控制寄存器(TMOD)
TMOD寄存器是一个专用寄存器，用于设定两个定时器/计数器的工作方式，但TMOD寄存器不能位寻址，只能用字节传送指令设置其内容。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：门控位
GATE=0由运行控制位TR启动定时器；
GATE=1由外中断请求信号（INT0和INT1）和TR的组合状态启动定时器。
C/T：定时方式或计数方式选择位
C/T=0定时器工作方式；
C/T =1计数器工作方式。
M1M0：工作方式选择位
M1M0=00 方式0，13位定时器/计数器工作方式；
M1M0=01 方式1，16位定时器/计数器工作方式；
M1M0=10 方式2，常数自动装入的8位定时器/计数器工作方式；
M1M0=11 方式3， 仅适用于T0，为两个8位定时器/计数器工作方式；在方式3时T1停止计数。
3.1.3中断允许控制器（IE）
中断允许寄存器格式如下：
表3-2 中断允许寄存器格式
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
EA — — ES ET1 EX1 ET0 EX0
寄存器中用于控制中断的共6位，可实现中断管理。EA为中断允许总控制位。EA=1时，CPU开中断；EA=0时，CPU屏蔽所有中断请求。
ES、ET1、EX1、ET0、EX0为对应的串行口中断、定时器/计数器1中断、外部中断1中断、定时器/计数器0中断、外部中断0中断的中断允许位。对应位为1时，允许其中断，对应位为0时，禁止其中断。
89S51单片机中断系统的管理是由中断允许控制EA和各中断源的控制位联合作用实现的，缺一不可。
3.2主程序设计
本系统需要实现功能有收发超声波、显示距离、计算距离、开启报警等。这些功能都需要主程序控制完成。收发超声波中用到的定时器/计数器需要在主程序中对其进行设置；通过调用计算子程序，可以计算出当前的距离；通过调用显示子程序显示当前的距离。程序流程如图3-1所示。
程序开始执行后，首先进行初始化：显示缓冲单元清“0”，接收成功标志位清“0”， T0、T1的工作方式的设定。在完成初始化后，CPU开中断，定时器1开中断，开外部中断0中断，并且开启定时器1用于65ms定时。
当65ms定时完成后，转入中断处理程序，也就是超声波发射程序，控制超声波发射器发射超声波。当收到回波信号后，接收成功标志位置“1”，这时候CPU关中
碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。第二代——数码波段显示，这代产品要先进得多，它安装在仪表台的位置，可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，在11 开始显示；如果是人，在11左右的距离开始显示；这一代产品有两种显示方式，数码产品显示距离数字，而波段显示产品由三种颜色来区别显示：绿色代表安全距离，表示障碍物离车体距离有11以上；黄色代表警告距离，表示离障碍物的距离只有0.6～0；红色代表危险距离，表示离障碍物只有不到的距离，你必须停止倒车。这种产品把数码和波段组合在一起，比较实用。但缺点是反应不够快，而且使用寿命较短。第三代——液晶显示屏动态显示，这一代产品非常引人注目，特别是屏幕显示开始出现动态显示系统。它不用挂倒挡，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离。其外表美观，可以直接粘贴在仪表盘上，安装很方便，给人以舒适的感觉，显示的距离也更准确些。相比其他倒车雷达产品，这种产品广为车主接受。但是，液晶显示器,存在抗干扰能力不强的毛病，所以有时出现误报的情驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、魔幻镜倒车雷达
图3-1 主程序原理图
断，调用计算子程序计算出当前距离。然后调用显示子程序，将当前距离显示在LED上。测量间隔一定时间后转入下一循环，继续执行。
第4章 超声波发射及接收程序的设计
超声波发射程序主要实现对超声波发射电路的控制，从实际的角度考虑，设计本汽车倒车超声波报警器的最远探测距离为11m，由公式(2-2)可计算出时间间隔约为65ms，为了 避免超声波发射端的声波直达到超声波接收端，必须在发射之后延迟一段时间，在实际设计的电路中，发射头和接收头的距离约为7cm所以最小探测距离设置为7cm，算出的时间间隔约为0.5ms，也就是说发射电路发射结束后0.5ms才能开启接收电路。
超声波接收程序完成对超声波接收电路的控制，通俗点说就是将收到回波的消息告诉单片机，并完成保存计数器值的功能。
两个程序都采用中断控制的方式设计，下面对AT89S51的中断系统及发射、接收中断程序做分别的介绍。
4.1 AT89S51中断系统
4.1.1 中断源
AT98S51共有5个中断向量：2个外中断（INT0和INT1），2个定时中断（TIMER0和TIMER1）和一个串行中断。
外部中断：INT0和INT1，它们的中断请求信号有效方式分别电平触发和脉冲触发两种。电平方式是低电平有效，脉冲方式为负跳变触发有效。
内部中断：内部中断有TF0、TF1、TI、RI，分别为定时器/计数器溢出中断和串行口的发送接收中断。
4.1.2 中断控制
89S51单片机设置了4个专用寄存器用于中断控制，用户通过设置其状态来管理中断系统，下面介绍下本设计中用到的3个中断控制寄存器。
1、定时器控制寄存器(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
在该寄存器中，TR1、TR0用于定时器/计数器的启动控制，其余6位用语中断控制，其作用如下：
IT0为外部中断0请求信号方式控制位，IT0=1为脉冲出发方式（负跳变有效）；IT0=0为电平触发方式（低电平有效）。
IE0为外部中断0请求标志位。当CPU检测到INT0（P3.2）端有中断请求信号时，由硬件置位，使IE0=1请求中断，中断响应后转向中断服务程序时，由硬件自动清零。
IT1为外部中断1请求信号方式控制位，其作用同IT0。
IE1为外部中断1请求标志位，其作用同IE0。
TF0(TF1)为定时器/计数器溢出标志位。
2、中断允许控制寄存器（IE）
寄存器中用于控制中断的共6位，可实现中断管理。EA为中断允许总控制位。EA=1时，CPU开中断；EA=0时，CPU屏蔽所有中断请求。
ES、ET1、EX1、ET0、EX0为对应的串行口中断、定时器/计数器1中断、外部中断1中断、定时器/计数器0中断、外部中断0中断的中断允许位。对应位为1时，允许其中断，对应位为0时，禁止其中断。
3、中断优先级控制寄存器（IP）
中断优先级控制寄存器的格式如下：
表4-2 中断优先级控制寄存器的格式
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0
89S51中规定了两个中断优先级：高级中断和低级中断，用中断优先级寄存器(IP)的5位状态管理5个中断源的优先级别，即PS、PT1、PX1、PT0、PX0分别对应串行口中断、定时器/计数器1中断、外部中断1中断、定时器/计数器0中断、外部中断0中断，当相应位为1时，设置其为高级中断：相应位为0时，设置其为低级中断。通过对IP的设置可以为中断设置不同的优先级别。
4.2 超声波发射程序
对于超声波发射程序，设计采用中断控制的方式让超声波发射电路每隔65ms发射出一次超声波。单片机89S51的定时器T1设置为65ms的定时，控制本中断程序每65ms执行一次。该中断为定时器/计数器1溢出中断，入口地址为001BH。
每执行一次，单片机就控制超声波发射管发射一次超声波，在本系统中设计由单片机的P1.0口控制，对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口；作输出口使用时，因为存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。如上所说为避免发射的信号直达超声波接收器，发射结束后应该延迟一定时间，再开启接收中断。
程序流程图如图4-1所示。
碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。第二代——数码波段显示，这代产品要先进得多，它安装在仪表台的位置，可以显示车后障碍物离车体的距离。如果是物体，在11 开始显示；如果是人，在11左右的距离开始显示；这一代产品有两种显示方式，数码产品显示距离数字，而波段显示产品由三种颜色来区别显示：绿色代表安全距离，表示障碍物离车体距离有11以上；黄色代表警告距离，表示离障碍物的距离只有0.6～0；红色代表危险距离，表示离障碍物只有不到的距离，你必须停止倒车。这种产品把数码和波段组合在一起，比较实用。但缺点是反应不够快，而且使用寿命较短。第三代——液晶显示屏动态显示，这一代产品非常引人注目，特别是屏幕显示开始出现动态显示系统。它不用挂倒挡，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围障碍物的距离。其外表美观，可以直接粘贴在仪表盘上，安装很方便，给人以舒适的感觉，显示的距离也更准确些。相比其他倒车雷达产品，这种产品广为车主接受。但是，液晶显示器,存在抗干扰能力不强的毛病，所以有时出现误报的情驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、倒车雷达、驾驶员。魔幻镜倒车雷达可以把后视镜、魔幻镜倒车雷达
图4-1 超声波发射中断程序流程图
设计中每次发射，发射两次超声波脉冲，这可以通过对P1.0反复取反来控制，取4次就可以满足每次发送两个超声波脉，通过对取反次数位的设置可以控制每次发送脉冲的个数。超声波发出的同时计数器T0需要立即开启计数，这样才能保证测量的准确性。由于要避开从发射端直达接收段的超声波，需要延迟一定时间才开启接收，这样才能使系统正常工作，但使得近距离范围无法测量，出现“盲区”。
延迟0.5ms的子程序设计如下：
delay_250: push psw
mov r7, #0ffh
delay_250_1: djnz r7,delay_250_1 ;执行一次占用2个机器周期
pop psw
ret
4.3 超声波接收程序
对于超声波接收程序，也采用中断控制的方式。如上所说，当发射工作结束后经过0.5ms延时，开启回波接收中断，超声波接收中断为外部中断0中断。若超声波经障碍物放射回来被超声波接收管收到后，将脉冲送入CX20106红外接收芯片输入端放大，由CX20106输出端将遥控指令输出到单片机。在电路连接中用AT89S51单片机的 (外部中断0)脚接收该指令。当接收到指令后，转入中断服务程序，计数器
图4-2 超声波接收中断程序流程图
T0停止计数，此时T0的值就是超声波由发射头到达障碍物再由障碍物反射回接收头所使用的时间。程序 设计如下：外中断0，中断入口0003H，收到回波时进入。
这里使用内存44H、45H、46H用于计算距离，当收到回波时CX20106输出给单片机P3.2口一个低电平，中断程序开始工作，关计数器T0并将计数器的值放入内存单元以便下面计算使用，同时接收成功标志位置“1”，这是后面转入计算子程序的标志，最后计数器清“0”，中断结束。程序比较简单，主要是完成对计数值的保存，但这却是系统最重要的步骤。
第5章 计算程序和显示程序设计
5.1 实现功能
计算子程序需要将计数器值转化为即时距离，程序中包括两字节无符号数乘法程序和四字节/两字节除法程序两个子程序，通过对乘法、除法程序的调用将每位的结果存到显示缓冲单元。
显示子程序实现将计算的结果从89S51单片机送到LED数码管显示的功能，为了简化电路和降低成本，采用LED动态显示方式实现这一功能，一共需要显示四位。单片机的P0口送段选信号，P2口送位选信号。
5.2 计算子程序的设计
计算子程序主要实现对计数器值进行计算，和往显示缓冲单元存储数据的功
两字节无符号数乘法流程图
能。由于时钟周期为1× 秒，根据公式(2-2)，可知数值计算主要完成“计数值×17/1000cm”的工作，其中涉及了乘法和除法，这里分别用两个子程序：两字节无符号数乘法程序和四字节/两字节无符号数除法程序来实现。
5.2.1 两字节无符号数乘法程序
实现R7R6R5R4 <= R3R2 ×R1R0，涉及到2个左移，R7R6R5R4的左移和R1R0的左移，大家都知道R7R6R5R4向左移一位为乘以2，，后者的左移控制“R7R6R5R4 + R3R2”一次还是“R7R6R5R4×2”一次，由于为两字节无符，循环次数为16次。程序方框图如图5-1所示。
下面用一组数据来验证这个算法，若R1R0=17，这个数据也是本程序所用到的R1R0的值。也就是R1R0=0000 0000 0001 0001，R1R0需要循环12次才能使C位第一次为1，第一次执行R7R6R5R4+R3R2，现在的R7R6R5R4也就等于R3R2，此时16自减为4，不为0，跳转到R7R6R5R4循环左移，也就是R7R6R5R4
乘以2，R1R0再左移，C不等于0，16自减为3，R7R6R5R4再乘以2……16自减为1，此时R7R6R5R4已经为R3R2的16倍，R1R0左移后C位为1，执行R7R6R5R4+R3R2此时的R7R6R5R4为R3R2的17倍，接下来16自减为0跳出两字节无符号数乘法子程序。
(c) R7R6R5R4循环左移 (d) 计算完成
图5-2 17乘以0808H部分计算流程
图5-2是R3R2为0808H也就是约为2ms时的部分计算流程。
5.2.2四字节/两字节无符号数除法程序
首先来了解一下2进制数是怎样完成除法运算的。
2进制完成除法运算就是移位和相减，比如1011011除以1110顺序如下：
1 - 1110不够减，结果添0，1左移一位再加上原来1后的0，为10。
10 - 1110不够减，结果添0，10左移一位再加上原来10后的1，为101。
101 - 1110不够减，结果添0，101左移一位再加上原来101后的1，为1011。
图5-3 四字节/两字节无符号数除法程序流程图
1011- 1110不够减，结果添0，1011左移一位再加上原来1011后的0，为10110。
10110- 1110= 1000结果添1，同上左移加原来10110后的1得10001。
10001 - 1110 = 11结果添1，同上左移加原来101101后的1得111。
111- 101不够减，结果添0，此时1011011所有位都已移完，运算完毕。
即 1011011 = 1110 ×0000110。
要完成R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)……R1R0(余数)这样一个四字节/两字节无符号数除法程序，应该怎样实现呢？注意到，当不够减的时候，结果添“0”，够的时候，结果添“1”，这正好和当时的“C”位值相反，可以通过观察“C”位来实现。还有，若够减的时候，减下的值要保留后再移位，不够减的时候，减法运算的结果是不被保留的，继续原来的值再移位，由于是四字节的数需要移位32次才能移完。
程序流程图如图5-3所示，整个程序的关键就是围绕“C”位进行处理，根据“C”位来判断减法运算的结果是否保留。通过运行调试，程序实现了除法的功能。
5.2.3 计算程序设计
现在已经能够计算出即时的距离了，在将计算值送到四个LED显示之前还
需要对显示缓冲单元的值再次进行调整，若最高位为“0”的时候我们不显示它，当距离小于1米的时候还需要开启报警功能，这里采用蜂鸣器来实现报警。程序方框图如图5-4所示。
先通过对上述两个子程序的调用计算出即时的距离，单位为厘米。再调用除法程序完成除以1000算出最高位，结果保存在寄存器R4中，余数保留在R1R0中。然后再将余数R1R0赋给R5R4，除以100算出次高位，以此类推算出次次高位，和最低位，通过编程判断是否将其对应的数码管电亮。若最高位为“0”，不点亮该灯；若次高位为“0”，先看最高为是否点亮，若最高位未被点亮，次高位也将不点亮，若最高位已被点亮，次高位点亮；同理接下来检查次次高位；最
后一位无论是否为“0”都将被点亮。
报警电路由放大器和蜂鸣器组成。当需要报警时AT89S51的P1.1口控制报警电路导通发出蜂鸣报警。
设计安全距离为1米，当低于一米时发出报警，注意到当低于1米时LED的最高位和次高位不点亮，所以可以在判断是否点亮次高位时确定是否发出报警，点亮说明高于1米，不点亮说明小于1米，立即开启报警。
图5-4 计算程序流程图
5.3 显示程序设计
经过主程序计算后待显示的结果存到了40H到43H，40H 为最高位，43H为最低位，设计采用先扫描最高位的方式，将40 H到43H依次显示在4个数码管。由于人眼的反应时间没有那么快，4个数码管看上去是同时点亮的。这里主要涉及两个重点注意的地方：第一，每位结果的值需要通过查表后才能送到P0口送显示；第二，P2控制循环点亮4个数码管，要设置好供移动的值。
显示子程序流程如图5-5所示。
图5-5显示子程序流程图
由于是共阳极七段码，当位选信号为“0”时驱动LED 点亮。如果将位选字设为“0101 1111”，此时LED0和LED2将被点亮，LED1和LED3不亮。考虑到需要循环显示四位数码管，每次点亮一位，位选字设置为“0111 1111”即可实现，通过对位选字的右移可以循环点亮四个LED，当位选字为“1110 1111”时表明四个 LED都被点亮了一次，这也是进入下一循环的标志。
LED显示器的七段码如下：
表5-1 共阳段码表
TAB 18H 7BH 2CH 29H 4BH 89H 88H 3BH 08H 09H 0FFH
共阳段码表值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮
第6章 系统调试及结论
本设计采用51汇编语言编写，采用Keil C51编译和调试，以及采用keil和proteus联调仿真。由于proteus仿真库里并无超声波仿真模型，因此这里采用光电二极管和光电三极管来代替超声波发送探头和超声波接收探头，且仿真中略去了超声波在空气中的传播过程。联调仿真后，发现数字电路的延迟效果比较明显，所以需要软件矫正。
由于超声波探头存在余震效应, 为避免余震产生的“虚假反射波”超声测距数据的采集与处理错误申请中断，超声波脉冲发射后，软件中设置了一段时间的延时，称为“死区”时间，“死区”形成了距离测量中的“盲区”，由于探头的性能误差，运行后要不断调整探头的“死区”。经过应用过程的调试，本系统的测量“盲区”控制在20cm内。
本报警系统由于受到超声波发射角度和环境温度、湿度等因素的影响，测量值和实际之间有一定的差异，原来理想的有效工作范围为7cm-11m，但经过联机调试实际的工作范围为20cm-8m，下面是联机测试的一些结果:
表6-1 联试结果1
实际值(cm) 700 300 90 50 30
LED显示结果 680 288 85 47 26
蜂鸣器 未鸣叫 未鸣叫 鸣叫 鸣叫 鸣叫
从上表可以看出，本报警器基本完成了显示和报警的功能，但也存在不少问题，测量精度不是很高，特别是距离较远的时候精度不能保证，这主要是由于所使用的声速与实际声速有差别造成的，但误差也不是很大，满足汽车倒车超声波报警器的基本要求。
表6-2 联试结果2
实际值(cm) 25 12 9 3
LED显示结果 24 20 20 20
从上表可以看出，本报警器的工作盲区为20cm。
本系统探测范围为0.2-8m，制作成本为150元左右，基本达到了汽车倒车报警器的设计要求，相信经过进一步改造后可以用于中低档车辆。若要使系统更加可靠，仍有一些需要改进之处：
1、温度对超声波速度的影响，改进方法是加入一个温度传感器，并对计算子程序做相应的修改。
2、超声波在传播过程中受空气对流及尘埃吸收的影响，使得远距离的回波难以检测，可以通过提高超声波探头功率来改进。
总结
本课题把硬件电路和电路软件有机的结合起来，完成了汽车倒车报警系统的设计，能够了解单片机技术的现状，而且通过对电路系统的设计，学习掌握了数字电路从原理图到PCB版的全部过程，形成完善的设计思路以及思想，并通过对汽车倒车超声波报警器的软件设计的过程，锻炼应用汇编语言等软件设计电路程序的能力为以后参与实际工作奠定良好的设计基础。
通过对系统程序的编写，进一步加深了对汇编语言的理解和操控能力，汇编语言的控制直接，实时性好，代码短。熟练掌握汇编有利于更好的理解单片机的结构，有利于充分地利用单片机的资源，有利于程序的调试。
设计中用到了现在应用非常广泛的计算机软件Keil C51等软件。Keil C51是51系列单片机学习和调试的常用软件，是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑、编译、仿真于一体，支持汇编、PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用。通过对这些软件的学习和使用使我能将所学与所用有机结合起来。在步入工作岗位之前得到全方位的工程设计训练。
通过对汽车倒车报警电路的设计能初步具有用PROTEL软件设计电路原理图以及电路版图的能力。与实际电路相结合，通过理论联系实际的方法，使所学的知识通过自己设计思考真正应用到实践中。通过该次设计能了解51系列的一些单片机的知识，能熟练运用PROTEL，Keil C51软件，提高了实际动手能力。
致 谢
本论文是在西南科技大学高频实验室中完成的。特别要感谢我的导师曾毅，曾老师不仅引导我进入单片机系统世界，悉心指导我作项目开发，还对我的软件设计方面认真辅导。曾老师对工作认真负责的作风和严谨的治学态度给我留下了深刻的印象，并将使我终生受益。
我也感谢大学四年期间所有指导过我的老师，感谢他们对我无私的教诲和帮助。
感谢我大学四年的同窗，是你们让我感受了大学的美好。和你们共同走过的这大学四年，我感到无比的快乐。
参考文献
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[9] 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京航空航天大学出版社，1990
[10] 姜志海.单片机原理及应用.电子工业出版社，2005
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[17] Alessio Carullo and Marco Pavis,"An Ultrasonic Sensor for Distance Measurement in Automotive Application,"IEEE SENSOR JOURNAL.VOL.1.NO.2.AUGUST 2001.
附录1 本设计的实物图
实物图
附录2 本设计的程序
本次设计的程序如下所示：
;测距范围7CM-11M，堆栈在4FH以上，20H用于标志
;显示缓冲单元在40H-43H，使用内存44H、45H、46H用于计算距离
;
VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口
speak equ p1.1
;********************************************
;* 中断入口程序 *
;********************************************
;
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为显示数据存放单元（40H为最高位）
MOV R7,#0BH
CLEARDISP: MOV @R0,#00H
INC R0
DJNZ R7,CLEARDISP ;;;;;;;;;;清零 40H-43H单元
MOV 20H,#00H
MOV TMOD,#11H ;T1为 T0为16位定时器
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 ;超声波脉冲个数控制（为赋值的一半）
SETB PX0
SETB ET1
SETB EA
SETB TR1 ;开启测距定时器
start1: LCALL DISPLAY
JNB 00H,START1 ;收到反射信号时标志位为1
CLR EA
LCALL WORK ;计算距离子程序
clr EA
MOV R2,#32h ;#64H ;测量间隔控制
LOOP: LCALL DISPLAY
DJNZ R2,LOOP
CLR 00H
setb et0
mov th0,00h
mov tl0,00h
SETB TR1 ;重新开启测距定时器
SETB EA
SJMP Start1
;
;****************************************************
;* 中断程序* *
;****************************************************
;T1中断，发超声波用 ;T1中断，65毫秒中断一次
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 ;启动计数器T0，用以计
intt11:
CPL VOUT ;40KHZ
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
DJNZ R4,intt11
;超声波发送完毕，
MOV R4,#04H
lcall delay_250 ;延时，避开发射的直达声波信号
SETB EX0 ;开启接收回波中断
RETIOUT: RETI
;外中断0，收到回波时进入
PINT0: nop
jb p3.2,pint0_exit
CLR TR0 ;关计数器
CLR EA ;
CLR EX0 ;
MOV 44H,TL0 ;将计数值移入处理单元
MOV 45H,TH0 ;
mov th0,#00h
mov tl0,#00h
jnb p3.2,$
SETB 00H ;接收成功标志
pint0_exit:
RETI
;
;****************************************************
;* 显示程序 *
;****************************************************
; 40H为最高位，43H为最低位，先扫描高位
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
;共阳段码表 "0" "1" "2" "3" "4" "5""6" "7" "8" "9" "不亮""A""-"
;
;****************************************************
;* 延时程序 *
;****************************************************
;
DL1MS:
push 06h
push 07h
MOV R6,#14H
DL1: MOV R7,#19H
DL2: DJNZ R7,DL2
DJNZ R6,DL1
pop 07h
pop 06h
RET
;
;****************************************************
;* 距离计算程序 (=计数值*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 ;最高位为零，不点亮
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 ;次高位为0，先看最高位是否为不亮
SUBB A,#0AH
JNZ JJ1
MOV 41H,#0AH ;最高位不亮，次高位也不亮
CPL speak; 小于1米时开启报警
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 ;次次高位为0，先看次高位是否为不亮
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
;
;****************************************************
;* 两字节无符号数乘法程序 *
;****************************************************
; 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
;
;****************************************************
;* 四字节/两字节无符号数除法程序 *
;****************************************************
;R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)...R1R0(余数)
;
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 ;看是否够减，不够跳转，够R0，R1保留继续
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
今年稻瘟病的防控，各地和各有关部门抓的都很紧，已经作了大量卓有成效的工作。省植保站7月10日及时了“稻瘟病发生趋势预报”，7月18日又了“稻瘟病发生防治警报”。省农委7月17日在庆安县召开“全省重大病虫绿色防控现场会”，全面部署稻瘟病防控；7月20日下发了“关于切实做好水稻穗颈瘟预防工作的紧急通知”的内部传真电报。7月25日以省政府办公厅名义再次下发内部传真电报，要求各级政府全力以赴，做好水稻穗颈瘟的预防。同时，省农委已两次下派共17个督查组深入重点地区，实地调查，督导防控。中央财政拨付我省1000万元防控资金，正紧急采购稻瘟病防控药剂，第一批药剂已配发到到位。综合分析，当前水稻穗颈瘟防控形势非常严峻，主要表现在以下三个方面：（一）暴发流行态势明显。（二）防控进入关键时期。（三）存在问题比较突出。
水稻穗颈瘟是水稻生产的头号杀手，稻田一旦发病，轻者严重减产，重者全田绝收，我省曾有过因穗颈瘟导致近百万亩稻田大面积绝产的惨痛教训。全省稻瘟病防控工作的总体要求就是要做到“三个坚决”：坚决防止稻瘟病大面积发生，坚决防止稻瘟病造成大面积减产，坚决夺取今年水稻生产丰收。
二、把握关键环节，全面落实好水稻穗颈瘟防控措施
当前是穗颈瘟防控的最关键和最紧迫时期。各地要在前段工作的基础上，进一步加大推进力度，牢牢抓住预防穗颈瘟的关键措施环节，务求防控工作取得新的更大的成效。
三、强化政府主导，确保水稻穗颈瘟防控取得实效
篇9
老子是楚人，姓李名耳字聃，担任过周室的史官，与孔子同时代或者稍早，孔子曾向老子问过礼。老子的最大贡献，就是给世人留下了一部《道德经》。“老子修道德，其学以自隐无名为务。居周久之，见周之衰，乃遂去。至关，关令尹喜曰：‘子将隐矣，强为我著书。’于是老子乃著书上下篇，言道德之意五千馀言而去，莫知其所终。”（《史记 ? 老子韩非列传》）
老子的思想在历史上影响极大。中国有学者认为，老子是中国第一个哲学家。黑格尔在谈到东方哲学时满脸的不屑，认为哲学是从西方开始的，然而在谈到老子时却要比对孔子略微肯定一些。尽管黑格尔对孔子和老子的文献充满了误读误解，也不得不承认老子是古代东方精神世界的代表者。出于对黑格尔偏见的批评，钱钟书曾经在《管锥编》中指出：老子一句话就能说清楚的哲学概念，黑格尔却要长篇大论，黑格尔关于东方思想的讲演，“数十百言均《老子》一句之衍义”；黑格尔的失误，是一种对汉语无知的“失言”。严复干脆直接在“同谓之玄，玄之又玄，众妙之门”旁边批注道：“西国哲学所从事者，不出此十二字。”李约瑟在《中国科技思想史》中则对老子给予了极高的评价，说：“中国如果没有道家，就像大树没有根一样。”虽然关于老子的思想评价见仁见智，但老子在中国思想史上的地位之高是无可置疑的。
老子的《道德经》有很多传世版本，流传较广的主要是《河上公章句》和王弼《老子注》，前者是汉代河上公的注本，后者是曹魏王弼的注本。上世纪70年代在长沙马王堆出土有帛书本，90年代在湖北郭店楚墓出土有竹简本。出土的简帛本为《道德经》的考订校勘和训诂提供了新的资料，澄清了关于《道德经》写作年代的部分质疑，对有些字句的订正提供了新的证据，但对于普通读者来说，依然以读传世本为宜。
在《论六家要指》中，司马谈对其他各家都有批评，唯对道家高度赞扬。称：“道家使人精神专一，动合无形，赡足万物。其为术也，因阴阳之大顺，采儒墨之善，撮名法之要，与时迁移，应物变化，立俗施事，无所不宜，指约而易操，事少而功多。”《汉书 ? 艺文志》则简要指出了道家的渊源和主旨：“道家者流，盖出于史官，历记成败存亡祸福古今之道，然后知秉要执本，清虚以自守，卑弱以自持，此君人南面之术也。合于尧之克攘，易之嗛嗛。一谦而四益，此其所长也。及放者为之，则欲绝去礼学，兼弃仁义，曰独任清虚可以为治。”这些论述说明，在两汉时期，人们就把道家思想看作治理国家的理论，所以，研究《道德经》的管理思想，正是回归道家本位。
篇10
Brian Brown Walker：Tao is beyond words and beyond understanding.
Ch'u Ta-Kao：The Tao that can be expressed is not the eternal Tao.
Alan B.Taplow：The true Tao escapes definition.
“道”作为老子哲学思想的核心，是《道德经》一书的中心内涵。在全书中，“道”共出现了74次。三个译文都将“道”译为“Tao”，基本可视为纯粹的音译。采用这一译法，让读者通读全文揣摩其意义，既可保留“道”的精神实质，又能保持这一概念在全书中的贯穿和统一，而且也更具有中国文化色彩。
从句法结构而言，可以肯定汉语第一个、第三个“道”都是名词，指的就是整篇文章所传达的囊括天地万物规律的抽象概念“道”，第二个“道”是动词，意思是用语言说的。从整句看来，“道可道，非常道”实际上是个转折关系的并列句，意思是：道是可以被说的，但是可以说的道不是常道。译文一从原句意思的反面来翻译，即“道是不能言说，不能明了的”，基本属于意译，但显然少了前半句意思，不能完全传达原文的深刻内涵；结构上使用了两个“beyond”，达到了并列的效果，与原文的并列结构相一致。译文二将之处理成了一个定语从句，即“可以说的道不是常道”。译文丢失了原语中的前半部分句意，即与前半句“道是可以说的”相比，强调“道”的可道性，而不是只能作定语帮助说明后一句话的意思。译文三将“可道”译为“true”，本文作者认为“可以说的道”与“真的道”不能等同并列起来，内涵缺失较多。译者在考虑如何译出句意的同时，一定得考虑是否丢掉了其中的部分内涵，否则“丢此加彼”就会直接影响或误导目的语读者。
二、重要术语的英译辨析
例句2：知其雄，守其雌。
Brian Brown Walker：To know the masculine and yet cleave too the feminine.
Ch'u Ta-Kao：To know the masculine and yet keps to the feminine.
Alan B.Taplow：Knowing the Yang，yet keeping to Yin.
中国文化源远流长，许多词义都发生了一定的变化，这要求译者能够正确理解古典文化词汇，并根据上下文内容准确再现其历史意义。此句中的雄与雌并非单纯指性别上的差异，也是指两种不同的状态。前者指刚与强，后者指柔与弱。译文一和译文二都将之译为“masculine”和“feminine”，基本传达了原文隐含的意思。译文三则采用了异化的翻译方法，将之直接译为“Yang”和“Yin”，这两个具有中国文化特色词语能够让中国人联想到原句的内涵，但是对于不熟悉中国古典文化的读者恐怕就很费解了，因此对译文作必要的注释是译者的责任所在。
例句3：上德无为而无以为。
Brian Brown Walker：A truly good person does nothing，yet nothing remains undone.
Ch'u Ta-Kao：The superior virtue seems inactive，and yet there is nothing that it does not do.
Alan B.Taplow：The person known to have superior kindness and humanity，acts effortlessly，with natural instincts.
老子之“德”本身在原语指涉系统中未有明确的所指，因而具有较大的阐释空间。译文一将“德”理解为“good person”，显然“好人”的范围过于宽泛，既可指个人的品德行为，也可指思想境界，对于原文的德行意义不够突出；译文二译为“virtue”，小写的“virtue”见于《圣经新约彼得后书》第一章：“add to your faith virtue；add to virtue knowledge；”意为有了信心，又要加上德行。有了德行，又要加上知识。译者将《道德经》中的“德”与《圣经》中的“virtue”联系起来，这能让西方读者以理解上帝思想的方式去理解道家的德；译文三将“德”译成“kindness and humanity”，这样的译法让“德”不再抽象，而是具体鲜活的。具有“善心”和“仁道”的人即是有“德”，这一译法将德的意义具体到读者的现实社会和生活中，让读者感受到上德之人的存在。
例句4：是以圣人之治，虚其心，实其腹，弱其志，强其骨。
Brian Brown Walker：Therefore，the wise person sets an example by emptying her mind，opening her hear，relaxing her ambitions， relinquishing her desires，cultivating her character.
Ch'u Ta-Kao：Therefore the Sage rules by emptying their hearts，filling their stomach，weakening their ambitions and strengthening their bones.
Alan B.Taplow：The Sage governs himself and leads others by：encouraging the heart to be open and free from desire.Providing sustenance for the stomach.Calming the will to strive for the sake of striving.Strengthening the body.
篇11
余秋雨：中国人如果失去了对老子的记忆，将是一个可怕的世界级笑话。然而现实是，这样的笑话一直存在。《道德经》只有寥寥五千字，然而曾经认真读过全文的国人少之又少。我们平常知道得更多的是儒家的一些语录。中学、大学的语文课本里收录老子的言论不多，而人们在日常生活中用得就更少了。
《道德经》开篇就有点把人卡住：“道可道，非常道；名可名，非常名。”
人的习惯就是这样，如果一开始弄不明白，大部分人就放弃了，往往转向研究“界面”比较“友好”的学问。
结果，《道德经》的这第一句，大家都听过，但很少有人能弄明白。鲁迅在小说《出关》里边写到，老子一开口，就把边关上要他讲课的全部官兵吓住了，因为谁也听不明白他在讲什么。
那么，今天就让我来解释几句吧。这种解释，也正是对老子哲学的一种示范性逼近。至少，可以尝一尝这种古老智慧里的一点点滋味。
道可道，非常道；名可名，非常名。
“道可道”，这三个字里，第一个“道”字是名词，指的是世间大道。第三个字也是“道”，却是动词，指的是表述。“名可名”的结构也是这样。这几句话连在一起，翻译成现代汉语，大概的意思是：道，可以说得出的就不是永恒的道；名，可以说得出的也不是永恒的名。
篇12
那么，这套以国学为主打的教程，究竟包含了什么样的内容？背后还有哪些故事？这门课程为什么只学不考试？这里不妨作些探秘。
兼容并蓄，保持全貌
据人教社总编辑韦志榕介绍，该套教材是“十一五”“十二五”教育部规划课题和中国教育学会重点课题的研究成果。教材不仅选取了《弟子规》《声律启蒙》《论语》《孙子兵法》《道德经》等国学经典，同时还加入了《中国传统历法与节日》《中国茶文化》《中国传统书法艺术欣赏》《中国传统音乐欣赏》等中华优秀传统民俗文化与艺术的精粹内容。教材分学前教育阶段和基础教育阶段两部分，总计23个品种。其中，高中生需要学习的课程为《古文观止》《道德经》《中国传统曲艺欣赏》与《中国玉文化》。
国家教育部基础教育司原副司长、国家督学郑增仪说，此套教材的一大特色就是，它不是简单地将中国古诗词印成一本书集合起来，而是要让孩子们从小就了解中国文化。另外，教材还通过介绍字形字义的演变来介绍中国文字的发展演变。
至于诸如《弟子规》里有些落后于时代的内容该不该删的问题，课题组的态度是：“最终我们决定不删，每本书总有优势和劣势，不能拿劣势否定全部，我们要把全文呈献给学生。”
这套教材还在教学内容方面，首次提出了“儒学养正，兵学相佑，道法自然，文化浸润”的学科课程结构。课程兼涉“儒、释、道、兵、医、艺”各家，力图呈现整个国学面貌，使学生们通过学习，能对国学文化思想体系有全面的感知。
定位在人格教育
篇13
陈根林喜欢临帖，并且花大力气。探索书法家成功之奥秘，几乎没有一个不是从临帖―――创作―――再临帖―――再创作这样反复的过程中艰难地走过来的。不扎实、认真、刻苦地临帖，要想成为一个有功力的书法家只是一句空话，更谈不上艺术创作、个人风格。
“帖不仅要临，还要认真地读”，这是陈根林的深刻体会。学习善悟，根林临帖前，对碑帖书帖认真阅读，反复体味，以悟出其中的法度和韵味，使其自然而然地融入自己的书法创作之中。根林读帖非常认真，他仔细分析、研究、琢磨碑帖中的每一个字的笔划、结构和整幅作品的章法、气势及韵味，边看边记，时常会情不自禁地用手指写起来，心随手摹，激动不已。
临帖的根本目的是向古人学习，学习古人优秀书帖中美的用笔、美的结字、美的章法、美的韵味和气势等。但临帖要能进得去出得来。如果写不进去，或写出来不像，就无法与古人对话，无法学到古人书法的妙处；然而进去了，出不来，又会太象古人，成为古人书奴，一点自己个性也没有，如此这般，最终也形不成自己的书风特点。根林临帖中很好地处理了这些关系，结合自己的艺术素质和创造逐渐形成自己的风格，逐步走向自由创作的新境界。
