道德經全文模板(10篇)
時間：2022-12-11 17:30:09
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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。有和無產生于相互對立，難和易形成于相互對應。因此，長和短顯現于相互比較，高和下存在于相互依賴，音和聲和諧于相互應和，前和后出現于相互對比。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人心而不倡導言語教化，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。正因為不居功，所以也不會失去什么。
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、動畫、網頁等多種媒體表現手段（多媒體），利用廣播、電視、音像、電影、出版、報紙、雜志、網站等不同媒介形態（業務融合），通過融合的廣電網絡、電信網絡以及互聯網絡進行傳播（三網融合），最終實現用戶以電視、電腦、手機等多種終端均可完成信息的融合接收（三屏合一），實現任何人、任何時間、任何地點、以任何終端獲得任何想要的信息。
二、全媒體環境下的新聞輿論引導優勢
當下，全媒體環境下的輿論場，表達渠道多元化的同時也意味著引導方式多元化。這樣的引導需要新老媒體的密切配合。
全媒體的輿論引導具有以下幾點優勢：第一，表達渠道多元化，引導手段多樣化。第二，多渠道、多手段引導更利于正確輿論的傳播。第三，根據不同的輿論內容，可以利用不同的媒體及其傳播方式進行引導。最后，多種媒體相結合，有利于進行持續有力的輿論引導。
在這樣的環境下，全媒體配合的輿論引導有如下特點：首先，新老媒體互補性配合，有利于推動事件得到有效解決。其次，在弘揚社會主流價值觀方面，傳統媒體可借用互聯網提高信息傳播速度，發揮網絡互動功能，反映民聲、民意、民情。第三，惡性社會事件或災難性事件的輿論引導，更需利用新老媒體聯動，各取所長，進行全方位、多層次、多角度的信息傳遞和輿論引導，遏制謠言滋生，弘揚社會正氣，秉持和傳遞社會主流價值觀。
三、全媒體環境下的輿論引導方法
隨著網絡的發展，移動媒體的普及應用，其網羅天下的便利性改變了人們接受信息的方式。因此，不同的媒體應當充分利用其特點進行輿論引導。
1.穩定傳統媒體權威渠道和公信力
現階段，雖然新媒體在傳播速度、信息容量和交互性上具有絕對優勢，但傳統媒體仍具有權威性和公信力。魍趁教逵Τ浞擲用各自的傳播特點，及時深入全面地向社會傳遞正面信息，糾正出現在社會中的不良現象和風氣。以及出現在新媒體輿論中的謠言，明辨是非，傳遞真實，弘揚主流價值觀。傳統媒體要以全面、平衡、理性的方式來傳遞信息，加強報道策劃，將正確的輿論導向和主流價值觀點通過權威人士、政府官員、專家等人之口，直接傳遞給受眾，加強受眾的認知感。
2.紙質媒體利用文字和版面優勢做好輿論引導
紙質媒體要利用文字表達和版面呈現的優勢，將消息、通訊、深度報道、新聞評論、編者按、背景資料等依據新聞輿論引導需要予以組合，運用多種寫作手法，在客觀、真實、公正地報道新聞的同時，用事實說話，傳達主流價值觀和正確的輿論導向。同時，紙質媒體要充分利用平面排版所產生的視覺效果，進行意愿暗示和輿論引導，提供理性而客觀的評論，表明觀點，樹立主流價值觀風向標。
3.廣電媒體聲像俱佳弘揚社會主流價值觀
廣電媒體的特點是即時性和聲像俱佳，廣電媒體生動和真實的現場音像能使信息更有說服力。充分利用不同的廣電新聞報道體裁，將現場報道、訪談、深度調查、現場直播、評論、專題等多種形式依據輿論引導需求予以組合，重要信息予以重播，保證信息傳達有效。此外，娛樂性是廣電媒體的一大優勢，廣電媒體可以以娛樂的形式傳達價值觀，進行輿論導向，保證娛樂性節目本身的價值導向符合社會主流價值觀，對社會文化及社會發展有積極的影響。同時，廣電媒體要運用好觀眾來電、現場連線等特有傳播形式，對觀眾的看法及時予以正確的回應和引導。
4.網絡媒體利用互動優勢引導輿論正向發展
網絡媒體要注重與紙質媒體和廣電媒體結合，為他們提供反饋交流平臺，將反饋信息選取有代表性的意見或觀點在報紙或廣電節目中予以回復。引導輿論走向。網絡媒體要樹立自身的主流媒體意識，改變網絡即娛樂的觀念，自覺承擔起社會道德建設和維護社會秩序的責任。面對網絡輿情應站在社會主流價值觀的角度，根據利弊進行正確的輿論引導。充分利用網絡的自由互動優勢，主動與網民進行溝通交流，澄清誤會，拉近感情，引導輿論的正向發展。
篇3
當我第一眼看見教練穿著道服，腦海里立即顯出三個字——有氣質。教練說我們是第一批學跆拳道的人，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和幾個簡單的動作。剛開始練的動作是空踢，我覺得跆拳道并沒有我想象中的那么厲害。當教練讓我們對著靶踢時，我高興極了，我第一腳踢出去時，只有一個感覺留在心頭——疼，腳趾頭都腫了，我當時就想放棄，因為我受不了這個苦。可看到其他隊員都是忍著痛在認真練習的時候，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，隊友們的腳趾都腫了，教練告訴我們，我們的踢法是錯誤的。教練給我們一一糾正，并讓我們用正確的方法訓練，的確不疼了。
篇4
中圖分類號：D915 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2011）36-0141-02
我國在環境立法中，雖然已經對環境侵權訴訟的舉證責任分配有了一些規定，但還不夠清晰，在環境民事訴訟的司法實踐中，在對舉證責任倒置的理解上，以及對原被告各自應對哪些事實負舉證責任的認識上存在著不同程度的混亂。
一、舉證責任倒置的概述
（一）舉證責任倒置的概念
我國在1989年修改頒布的《環境保護法》第41條第一款中規定，造成環境污染危害的，有責任排除危害，并對直接受到損害的單位或者個人賠償損失[1]。1992年的《適用最高人民法院關于中華人民共和國民事訴訟意見》規定因環境污染引起的損害賠償訴訟中，減輕了原告的舉證責任和法院的工作負擔及費用，實行舉證責任倒置由被告承擔一定的舉證責任，但還是沒有從根本上解決問題。2001年的《證據規定》對在環境侵權訴訟中實行舉證責任倒置的相關問題作了具體規定。
舉證責任倒置是大陸法系提出的一個概念，大陸法系學者主要從三種含義上使用舉證責任倒置[2]。第一種含義指在訴訟的審理進行中，承擔證明責任的當事人先說明要件事實，然后相對方承擔提供證據的責任。第二種含義是讓相對方承擔證明責任來維護法政策或法秩序的需要。第三種含義的舉證責任倒置是通過“造法”方式確定了新的的證明責任分配標準。筆者認為，舉證責任倒置是指一方當事人對提出的訴訟請求所依據的事實或者反駁對方的訴訟請求所依據的事實不由其提供證據加以證明，而是由否認的當事人從相反的事實加以證明的一種證明責任分配方式。
（二）環境侵權訴訟中的舉證責任倒置的特點
環境侵權中舉證責任倒置在構成要素上有以下幾個特點[3]：
第一，基本規范上的前置性。舉證責任倒置以舉證責任分配的一般原則為前提條件，認為主張權利的當事人，應就權利發生規范的要件事實負舉證責任，否認權利的當事人，應就權利妨害規范、權利受制規范、權利消滅規范的要件事實負舉證責任。
第二，倒置對象上的局部性。在環境案件中，并不意味著所有案件事實都“倒置”由相對方當事人承擔，而是將部分要件事實倒置給相對方當事人承擔。被告作為侵害者，對所實施的行為能很好的找出證據，同時還能證明對原告提出的侵權事實沒有因果關系，不承擔責任。
第三，待證事實上的相反性。舉證責任倒置之所以稱“倒置”，原因在于這種對特定要件事實的舉證責任承擔不僅在主體上發生了變化，而且在舉證責任所指向的客體上也發生了性質上的變化。
第四，承擔主體上的對換性。在環境案件中，被告不僅要對諸如不可抗力、合法授權、緊急避險等免責事由承擔本應承擔的舉證責任，而且還要承擔諸如因果關系不存在等從原告方倒置給被告的舉證責任。
二、環境民事侵權訴訟中舉證責任的分配及理由
（一）原告承擔的舉證責任及理由
在處理環境污染糾紛過程中還是需要提出賠償請求的一方首先提供證據，其提供證據的范圍通常要包括這樣幾個方面[4]：
1.受害人是環境污染中遭受損失的實體權利的享受者
雖然放寬環境民事訴訟的資格是勢在必行的，但是就請求賠償這種責任方式來講還是應當要求原告主體適格，否則其請求賠償的基礎部分不存在。只有自己在環境法上的民事權益受到環境污染的侵害或者與他人發生爭執時，才能有資格請求環境保護行政主管部門或其他行使環境監督管理權的部門或者司法機關保護自己的合法權益。
2.被告實施或者可能實施了污染和破壞環境的行為
是否存在污染或破壞環境的行為應由原告負舉證責任。提供證明自己的民事權益受到的損害系排污者的排污行為所致的證據。但要注意的是在一些累積性、潛伏性環境事故中，原告可能不容易直接證明被告有污染環境的行為，這時可能提供間接事實的證據證明被告可能實施了污染環境的行為即可。
3.有損害事實的存在
行為人只有在其行為造成了損害事實的情況下，才能承擔民事責任。如果行為人雖然實施了某種行為，但并沒有對他人的人身或財產造成損害事實，行為人便不承擔民事責任。若損害事實原告最清楚，應由原告舉證。
4.對因果關系提出一定程度的證明
因果關系的證明多涉及科技與證明遠近等很專業的問題，原告一般情況下不可能作出完全的證明。這里的“一定程度”還涉及到證明標準，也就是說原告對因果關系的證明達到法官對其請求的確信和支持，才可能依法要求被告承擔賠償責任。
（二）被告承擔的舉證責任及理由
根據最高人民法院《關于民事訴訟證據若干規定》，排污者應當就下列問題提供證據[5]：
1.其污染環境行為與環境污染損害結果之間不存在因果關系
（1）從證據距離的角度來說，加害人更容易收集證據。在環境污染案件中，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系，但是污染物從排入環境到造成損害往往有一個積累的過程，涉及到復雜的科學技術問題，受害人難以確定。
（2）從是否有利于實現實體法的宗旨角度看，由被告承擔證明責任更有利于實現受害人的法律權利救濟。被害人缺乏相關的科學知識、取證手段等，加害人一般為企業集團。為此，在證明責任的分配上，法律也需要向受害者傾斜。
2.免責事由
（1）不可抗力。即受害人受到的環境污染損害是由于發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生的唯一原因。如果有加害人的過失行為，就不能免除其責任；三是必須“經過采取及時合理措施”仍不可避免。
（2）受害者自身責任。根據《水污染防治法》第55條四款規定，環境污染損害是由于受害者自身的責任引起的，排污單位不承擔責任。受害者自身責任這一免責事由也要被告承擔舉證責任，被告要證明兩點：一是受害人的行為是損害發生的唯一原因；二是受害人的心理狀態為故意或重大過失。當然受害人的心理狀態，被告難以證明。
（3）第三者的過錯。根據《水污染防治法》第55條第三款規定，環境污染損害是由于第三人的故意或過失造成的，應當由第三者承擔責任。這時排污者既要證明第三者的完全過錯，又要證明自己完全沒有過錯。
三、我國環境侵權民事責任的歸責原則的不足及其完善
我國現行法律中所規定的環境侵權民事責任的歸責原則有諸多不足之處，而且有些規定是自相矛盾的。從長遠的角度，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境侵權民事責任歸責原則
我國《民法通則》中第124條規定：“違反國家保護環境防止污染的規定，污染環境造成他人損害的，應當依法承擔民事責任。”這看似是無過錯責任原則的規定，但在無過失責任下，侵權責任的成立不考慮加害人的過失，這不僅與國外有關通說、判例和立法所持的污染源遵守公法標準和要求并不免除其民事責任的立場或規定相反，而且與環境基本法及各單行法的有關規定相矛盾。為此，我建議在今后制定民法典時應當將《民法通則》第124條關于“違反國家保護環境防止污染的規定”改為“因環境污染造成他人損害的，加害人應當依法承擔民事責任，除能證明損害是由不可抗力、第三人或受害人自身的過錯所為者外。”
（二）擴大無過錯責任原則在環境侵權領域的范圍
我國規定的無過錯責任原則只是對環境污染侵權領域適用，但是如生態破壞、地面沉降等自然資源破壞也面臨著同環境污染同樣的難題。由于此類現象因果關系難以判定，適用過錯責任原則不利于對受害者的保護，同時生態破壞也具有類似于環境污染的潛伏性、持續性等特點。所以在生態破壞侵權行為，應適用無過錯責任原則比較合理。隨著科學技術的不斷進步，新能源、新材料產品不斷誕生，其在實踐中造成的侵權行為應該運用法律手段予以規范，也應適用無過錯責任原則。
（三）明確舉證責任倒置與因果關系推定原則
由于環境污染侵害的特殊性，受害方往往由于認知水平的限制，以及加害方生產工藝的保密性，無法舉證證明加害方有過錯，使得受害方處于不利的訴訟境地。籠統的將因果關系作為一個整體進行分配并將其稱之為舉證責任倒置，卻帶來了混亂。其一，舉證責任倒置是建立在“正置”的基礎上的，沒有舉證責任的“正置”何以“倒置”。其二，因果關系本來就是多方面的，將“不存在因果關系”的舉證責任“倒置”給被告，只能解決責任成立的問題，并不能解決責任承擔的問題，因此對因果關系制度還應該有進一步的規定，對此可以借鑒外國法中行之有效的方法。
（四）完善相關的保險制度與賠償原則
由于環境污染侵權往往具有社會性，其受害地域廣闊，受害人數眾多，賠償數額巨大，加害者一般都難以承受。對此，許多國家為確保受害人得到充分的賠償，都對從事有高度風險的企業進行強制性責任保險。這樣，因環境污染侵權而致賠償責任時，就可通過保險的渠道將巨額的賠償分散于社會，從而實現損害賠償社會化。這既保證了生產的安全，又有利于及時救濟，避免各種矛盾和沖突的發生。同時引入懲罰性賠償是對極端無理之人的嚇阻[6]。在現實中環境侵權既有合法行為，又有故意行為。
參考文獻：
[1]湯維建.論民事訴訟中的舉證責任倒置[J].法律適用，2002，（6）.
[2]王政，馬品懿.論環境侵權訴訟中的舉證責任分配[J].環境保護科學，2006，3（23）.
[3]林漢沂.淺議環境污染侵權案件的舉證責任分配制度[J].海峽科學，2007，(6).
篇5
跆拳道禮儀不但具有廣泛的適應性，還具備了內外兼修的作用。將跆拳道運動的禮儀教育與我國的傳統道德思想聯系在一起，對提高全民族的思想素質和文化素質有著十分積極的促進作用。
一、跆拳道禮儀常規
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。跆拳道運動極其重視禮儀，它是以敬禮的形式體現出來的。它要求練習者在學習與訓練中一定要嚴格遵守禮儀，要學會敬禮。跆拳道中的敬禮，是表示尊重、禮貌、友好、謙虛和感謝，是一種內心思想的外在的表達方式。跆拳道的敬禮要求是：身體面向對方，并步直立，兩臂自然置于身體兩側，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，行禮完畢。每一個跆拳道練習者在進入訓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入訓練場地。“以禮始，以禮終”是跆拳道練習者精神的中心思想。進入道場時，首先要向國旗和教練行跆拳道的鞠躬禮，以此來表示對祖國的熱愛，對國旗的尊重和對教練的尊敬；見到隊友時也應該行禮問好，以表示友好。訓練課中應時刻保持道服的干凈與整潔，每次需要整理服裝時要先向教練行鞠躬禮，然后背對國旗、教練及隊友整理服裝，整理完畢時轉身面向教練行鞠躬禮，以表示抱歉，其目的是要求練習養成的干凈整潔的習慣；訓練中如果出現氣勢不夠、注意力不集中、動作不到位、沒有全力以赴等情況，在教練示意后應立即行禮以表示抱歉，為的是讓練習者在訓練過程中可以注意力集中，刻苦訓練，減少不必要的傷害；隊友之間應相互幫助，在腳靶訓練和模擬實戰等需要兩個人配合的訓練中，兩個人應以相互敬禮為開始、相互敬禮為結束，必須認真負責的幫助隊友做好每一個動作并及時的糾正錯誤，兩個人在交換腳靶或任何訓練用品時都需用雙手接送，同時行鞠躬禮，這樣可以培養隊友間的團隊精神和相互尊重的良好情感；訓練過程中，練習者應該嚴格按照教練的要求進行練習，教練講話時練習者需跨立站好或端正坐好目視教練認真聽講，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對方敬禮，以表示尊重；在比賽中，如果紅方使用了犯規行為攻擊青方，當裁判員對青方作出判決時，青方必須服從接受并向裁判員行禮以表示歉意；在比賽結束時，應再次向對方行禮，并向對方的教練敬禮、握手以此表示感謝。在比賽過程中即使出現了誤判，也要等該場比賽結束后，有禮貌的向裁判員提出問題并要求改正。
二、跆拳道的精神實質——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者的心中。跆拳道的禮儀是伴隨著跆拳道這個運動項目的產生而發展而來的。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，它是一項新穎而又古老的體育項目，自從50年代中期在朝鮮半島重新崛起到現在，半個世紀以來跆拳道運動努力的向世界傳播，現已經風靡全球。韓國人從小就練習跆拳道，就連小學生都能做出極其高難的動作，他們把禮儀作為一門思想教育的必修課，為培養和發展后備人才提供基礎。“禮儀”是人們在長期的學習與交往活動中產生并逐漸積累起來的一種行為規范，將禮儀教育滲透到跆拳道學習中，不僅有利于引導和規范學生的行為舉止，加強課堂的組織紀律性，還有助于學生建立和諧的人際關系，維護和促進學生的心理健康。隨著跆拳道運動像臺風一樣猛烈的吹向我國的同時，跆拳道禮儀也隨之深深吹進了我國眾多跆拳道練習者的心中，猶如武德一樣促進著人們的思想道德水準的提升。
（二）跆拳道禮儀的內在表現
跆拳道的禮儀不僅僅是從敬禮一方面表現出來的，它還包含著人的內在的一種修養。練習跆拳道不但可以修身養性，培養人優秀的意志品質，還可以強身健體，練就人健全的體魄。“一分耕耘，一分收獲”，竭盡全力的去學習和訓練，會給我們帶來更多益處和收獲。在練習跆拳道的過程中，要嚴格遵守道德規范，增強法制觀念，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、遵守規則的前提下磨練意志。當我們面對艱難、困苦和遭受自我極限的挑戰時，我們可能產生放棄訓練、退縮和逃避的念頭。這時我們一定要用堅定的意志去克服雜念，我們必須要學會堅定、忍耐和不屈不饒的精神，戰勝自身懶惰。講禮貌、重禮儀是具有社會屬性的現代人的一項重要標志，是一個人的基本素養。無論是在家庭、在學校、在社會，一個人展示給他人的首先是其文明禮貌方面的素養。是否講究文明禮貌，不只是個人的事，而且直接影響周圍的人乃至社會風氣、民族尊嚴。而在許多青少年成長過程中，不少家長更多地關注的是孩子智力和學業的發展，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。在傳統的觀念中，人們常常把如何與人交往，禮貌、禮儀的學習視為“不學而能”的事，無需專門的教育與訓練，社會、學校提供給青少年的禮儀示范、禮儀活動和相關禮儀知識不夠豐富。事實證明，禮貌、禮儀是一門學問，需要專門的指導。一個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，對青少年進行文明禮貌方面的系統指導與訓練，對其文明禮貌素質的形成是大有益處的。這就是跆拳道練習者在學習跆拳道禮儀時所應注重的內在的道德修養，它隨時隨刻都督促著我們，使我們時時刻刻都可以做到知禮守禮。
（三）尊敬師長、團結互動
尊師重道是我國的傳統美德，跆拳道練習者應該尊敬師長、前輩，在行為舉止上要謙和禮讓，恭敬聆聽教師的教誨，認真學習并實踐，好學上進，珍惜師長和前輩們的辛勤付出。跆拳道練習雖然是以雙方格斗的形式進行的，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為目的，所以在雙方各自內心深處都必須持有向對方表示敬意和學習的心理，因此在練習或比賽前后都一定要向對方敬禮。由于跆拳道是練習者精神和身體的綜合修煉，能在艱苦的練習過程中培養出健全的人格和強健的體魄，并能獲得防身自衛的本領，因為練習者在精神鍛煉環節中就包括“禮儀”的教育和熏陶，這對培養他們堅忍不拔的意識品質，養成恭敬謙虛、友好忍讓的態度和相互學習的作風有良好的促進作用。
（四）文明禮貌、舉止端莊
跆拳道和我國武術有著相近之處。中國武術有五千年的文明史，其博大精深的傳統文化培養了一代又一代中國人。它的禮儀、忍耐、謙虛、堅忍不拔、自強不息的精神，在體育事業中發揮的淋漓盡致。而在跆拳道運動中也是如此，它強調了練習者學習與訓練中，要講文明，懂禮貌尊重師長，團結友愛。此外，中國武術也有禮儀。我國素稱禮儀之邦，有悠久的道德傳統。中國武術是我國的傳統項目，也是我國的國粹。它要求習武者平時的舉止端正大方，有禮貌，言談話語要有素養。它們在比賽的開始和比賽的結束后都要行“抱拳禮”，以表示對隊友的友好和尊重。在中國武術散打中也要求了練習者要有武德，它對于武術散打較野蠻的攻殺也起了抑制的作用，從而保證了武術競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拳擊、泰拳、歐洲自由搏擊術的血腥。“學武先學禮”、“習武先習德”。中國武術、武術散打都繼承和發揚了中國民族重禮儀、講道德的優良傳統。它們和跆拳道一樣，都有著一種內在的“尚武崇德”的精神。它不但可以培養人們尊師重道，講禮守信，寬待他人，嚴于律己；還可以培養人們勇敢、頑強、堅毅、不怕苦、不怕累、敢于拼搏的精神。
（五）修身養性、遵紀守法
篇6
1.1.1 課題研究背景
本課題屬于設計性課題。21世紀人類已進入信息社會，汽車及交通也已邁入信息時代。當前信息技術在汽車及交通領域中的應用項目相當多，發展速度可以說是“日新月異”,各種媒體多有報道。
可大致歸納為4個方面，即車輛安全系統，網絡、通訊及導航系統，智能交通系統和移動多媒體系統。隨著汽車的日益普及, 停車場越來越擁擠, 車輛常常需要在停車場穿行、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有發生, 在夜間時則更顯突出。車輛安全系統通過應用電子信息技術，使車輛實現高智能化，極大地改善車輛人機系統的安全性，以避免事故的發生和減少傷害程度。
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的結合起來，完成汽車倒車報警系統的設計，能夠了解單片機技術的現狀，而且通過對電路系統的設計，學習掌握了數字電路從原理圖到PCB版的全部過程，形成完善的設計思路以及思想，并通過對汽車倒車超聲波報警器的軟件設計的過程，鍛煉應用C以及相關匯編語言等軟件設計電路程序的能力為以后參與實際工作奠定良好的設計基礎。
本課題要求使用現在應用非常廣泛的計算機軟件PROTEL，隨著計算機技術的發展，計算機軟件在電路設計中的應用越來越廣泛， Protel是人們熟悉的常用EDA軟件。作為電路設計自動化（EDA）的一種工具，Protel應用于電路原理圖設計、電路板設計等，它基于Windows環境，功能強大，人機界面友好，能讓人們在具有最完整的功能環境下，提升設計上的品質和效率。本課題將要求Protel在電路設計中的應用，包括電路原理圖設計和印刷電路板設計以及設計過程中遇到的問題和解決方法。這樣使學生也能將所學與所用有機結合起來，在步入工作崗位之前得到全方位的工程設計訓練。
通過對汽車倒車報警電路的設計能初步具有用PROTEL軟件設計電路原理圖以及電路版圖的能力。與實際電路相結合，通過理論聯系實際的方法，使所學的知識通過自己設計思考真正應用到實踐中。
微波探測技術在軍用和民用領域里的廣泛使用，使得通過這次畢業設計所學到的此方面的知識將會有很強的實用性。本設計要求對汽車倒車超聲波報警器進行硬件設計，可以通過完成本次設計，練習PROTEL軟件的使用，增加硬件設計的經驗。
隨著社會進步，經濟發展，人民生活水平的不斷提高，擁有汽車的家庭逐漸增多，交通問題也同時出現了：交通擁擠，各種不同的場合停車、倒車困難。許多非職業汽車駕駛員更是希望能有一種汽車倒車報警器，在倒車時不斷測量汽車尾部與其后面障礙物的距離，并隨時顯示其距離，在不同的距離范圍內發出不同的報警信號，以提高汽車倒車時的安全性。
汽車倒車超聲波報警器設計就是為了確保駕駛員和汽車的安全，使駕駛員在倒車時能明確與后面車輛、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 超聲波測距系統研究現狀以及存在的問題
1.2.1 超聲波測距系統研究現狀
隨著電子技術的發展，出現了微波雷達測距、激光測距及超聲波測距。前2種方法由于技術難度大，成本高，一般僅用于軍事工業，而超聲波測距則由于其技術難度相對較低，且成本低廉，適于民用推廣。這項技術也可用于工業測量領域。由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的要求，因此在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應用。隨著自動測量和微機技術的發展，超聲波測距的理論已經成熟，超聲波測距的應用也非常廣泛。超聲測距是一種非接觸式的檢測方式。與其它方法相比，如電磁的或光學的方法，它不受光線、被測對象顏色等影響。對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環境下有一定的適應能力。因此在液位測量、機械手控制、車輛自動導航、物體識別等方面有廣泛應用。特別是應用于空氣測距，由于空氣中波速較慢，其回波信號中包含的沿傳播方向上的結構信息很容易檢測出來，具有很高的分辨力，因而其準確度也較其它方法為高；而且超聲波傳感器具有結構簡單、體積小、信號處理可靠等特點。因此本設計也是利用超聲波來測量距離。
1.2.2 探測盲區問題
超聲波從發射到接收的時間間隔是由控制器內部的定時器來完成的。由于發射器探頭與接收器探頭的距離不大，有部分波未經被測物就直接繞射到接收器上，造成發送部分與接受部分的直接串擾問題。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射開始到"虛假反射波"結束的時間段里的信號。這樣，就有效的避免了干擾，但另一方面也形成了20cm的“盲區”。此“盲區”很小，對本系統沒有影響。
1.3 論文的主要內容
論文將介紹超聲波測距系統設計的方案選擇與硬件的設計與調試。全文共分為五章，本章介紹了超聲波測距系統設計的研究現狀和本課題的選題目的與意義；第二章介紹超聲波測距系統的總體設計方案，并對每個模塊進行了方案論證與選擇；第三章介紹了超聲波測距系統的原理；第四章介紹了各單元模塊的硬件電路設計與實現；第五章介紹了系統的調試過程和調試結果，最后總結了整個設計中有待改進的地方。
第二章 超聲波測距系統的原理
2.1 超聲波的測距原理
2.1.1 測距的電路原理框圖
構成超聲測距系統的電路功能模塊包括發射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機控制器及一些輔助電路。
采取收發分離方式有兩個好處：一是收發信號不會混疊，接收探頭所接收到的純為反射信號；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造成的各種損失和干擾，提高系統的可靠性。
根據設計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距傳感器TCT40－16T/R（T表示發射傳感器，R表示接收傳感器），最大探測距離為6m，發射擴散角為60度。同時，采用單片機作 為主控制器，用動態掃描法實現LED數字顯示，超聲波驅動信號用單片機的定時器完成，超聲波測距器的系統框圖如下圖2-1所示。
圖2-1 測距的電路原理框圖
通過單片機的I/O口控制超聲波發射電路發出40kHz的超聲波，與此同時單片機內計數器開始計時；經過延遲后開啟超聲波接收電路，當接收電路收到經障礙物反射的回波后，計數器計時結束。通過單片機計算出即時距離，在顯示電路顯示出來，若低于警戒距離則開啟報警。
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生物（如蝙蝠、海豚）才能感覺的機械波，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。為此，利用超聲波的這種性能就可制成超聲波傳感器。
本設計采用的超聲波是40kHz。超聲波的縱向分辨率較高，對色彩和光照度不敏感，對外界光線和電磁場不敏感，可以用于測量較近目標的距離。本設計采用的超聲波傳感器往返距離為15m，在有灰塵、煙霧、強磁場干擾、有毒等各種環境下都能穩定工作。
超聲測距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。由于共振法的應用要求復雜。在這里使用脈沖反射式。超聲波測距原理是通過超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時。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時。超聲波在空氣中的傳播速度為C，而根據計時器記錄的測出發射和接收回波的時間差 就可以計算出發射點距障礙物的距離L。超聲波測距的算法原理如圖2-2所示：
圖2-2 超聲波測距的算法原理圖
計算公式為：
C= 331. 5 + 0. 607 T （2-1）
式中：C為超聲波在空氣中傳播速度；T為環境溫度。
L= （2-2）
式中：C為被測距離； 為發射超聲脈沖與接收其回波的時間差； 為超聲回波接收時刻； 為超聲脈沖發射時刻。用單片機可以很方便地測量 時刻和 時刻，根據以上公式，用軟件編程即可得到被測距離L。
這就是所謂的時間差測距法。由于超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關，表2-1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。
表2-1 聲速與溫度關系表
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，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。這就是超聲波測距系統的機理。本設計認為在實際使用中的環境溫度變化不大，對距離檢測精度要求也不高，將超聲波波速C認為是不變的常數。
另一種補償方法就是用查表法，查上面溫度與聲速的對應表，再適當插值補償。這種方法精確度較高。在這里考慮到設計上的簡易性，沒有進行補償，能達到簡單應用的基本要求。
該系統的工作原理：由微機編程送出40kHz頻率的方波信號至信號處理器，信號處理器通過兩級放大，再經過壓電換能器將信號發射出去，該信號遇到障礙物反射回來在此稱為回波。同時，壓電換能器將接收的回波，通過信號處理的檢波放大、積分整形及一系列常見電路的處理，送至微機處理。顯示器的聲音告警頻率、發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控制。
2.1.3 超聲波測距的工作方式
利用超聲波測距的工作，就可以根據測量發射波與反射波之間的時間間隔，從而達到測量距離的作用。其主要有三種測距方法：
•相位檢測法，相位檢測法雖然精度高,但檢測范圍有限。
•聲波幅值檢測法，聲波幅值檢測法易受反射波的影響。
•渡越時間檢測法，渡越時間檢測法的工作方式簡單，直觀，在硬件控制和軟件設計上都非常容易實現。其原理為：檢測從發射傳感器發射超聲波，經氣體介質傳播到接收傳感器的時間，這個時間就是渡越時間。
本設計的超聲波測距就是使用了渡越時間檢測法。在移動車輛中應用的超聲波傳感器，是利用超聲波在空氣中的定向傳播和固體反射特性（縱波），通過接收自身發射的超聲波反射信號，根據超聲波發出及回波接收的時間差和傳播速度，計算傳播距離，從而得到障礙物到車輛的距離。
2.1.4 信號處理技術
測量過程是由單片機部分和超聲波信號處理電路共同完成的，一次測量的全過程為40ms。發射時，將40kHz的超聲波信號和一個同步脈沖信號加到與門，同步脈沖信號通過與門控制發射超聲波。單片機將同步脈沖的起始時刻定為 ， 超聲波接收電路將接收到的信號加到單片機中，若檢測到信號，則記下該時刻 ，由時間差 = ，即可算得障礙物與超聲探頭之間的距離。若單片機系統接收不到超聲波回波信號，則到40 ms時重復上述過程開始下一輪的循環。
在超聲波發出后，如果直接進入檢測狀態，則勢必浪費時間，因為此系統有最小測量距離，當距離最小時，即為時間差 最小，記為 ，所以此時間可以用來處理別的數據。本設計中計算子程序就是在此時間里完成的，這樣就節省了一些時間。
2.2 超聲波探頭的主要作用
•探頭是一個電聲換能器，并能將返回來的聲波轉換成電脈沖；
•控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度，當改變探頭入射角或改變超聲波的擴散角時，可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質內部或改變聲波的指向性，提高分辨率；
•實現波型轉換；
•控制工作頻率，適用于不同的工作條件。
2.3 小結
本章介紹了超聲波測距系統的測距原理、超聲波測距的工作方式以及測距中如何進行信號處理優化，并闡述了超聲波測距的基本概念理論基礎、設計計算的主要方法和內容
第三章 汽車倒車超聲波報警器設計方案比較與選擇
3.1 汽車倒車超聲波報警器的總體方案設計
3.1.1 方案的擬定條件
本設計首先要根據畢業設計任務書中的要求（最大測距6m，最小測距0.20m，顯示分辨率0.02m，實時數字顯示測得的距離；在不同的距離范圍內發出不同的聲光報警信號；駕駛員可根據個人需要調整設置報警距離．本報警器與其它報警器相比具有功能多、電路簡單、操作簡便、工作穩定可靠等優點）來進行器件選擇，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、驅動電壓、功率是多少才能達到設計要求，在什么樣的 環境特性下才能正常工作，市場上是否容易找到，便宜且應用較廣否，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，設計才能順利展開。
3.1.2 模型的建立
汽車倒車雷達是利用超聲波測距原理，不斷測量汽車尾部與其后面障礙物的距離，在一定距離范圍內給駕駛者以警示，同時由高亮度數碼管顯示出所測的距離值，提高汽車在倒車時的安全性。超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發射后遇到障礙物所反射的回波，可由單片機測出從發射到接收到回波的時間，計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境溫度有關，但汽車倒車雷達在實際使用中的環境溫度變化不大，對距離檢測精度要求也不高，將超聲波波速C認為是不變的常數。
測距系統模型應如圖3-1所示。
3.2 超聲波測距系統的器件選擇
3.2.1 微控制器的選擇
單片機是本檢測系統的核心，它完成系統的功能設定、測量對象選擇、信號處理存儲、驅動LED顯示等功能。起初對于是選擇AT89S51芯片，還是AT89C51芯片舉棋不定，覺得二者區別不大，后來查閱相關資料發現AT89S51相對于AT89C51增加了很多新功能，性能有了較大提升，價格卻基本不變，甚至比89C51更低。
圖3-1 測距模型
•AT89S51支持ISP在線編程功能，串行寫入、速度更快、穩定性更好，燒寫電壓也僅僅需要4～5V 即可。這個功能的優勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環境中剝離，是一個強大易用的功能。而AT89C51只支持并行寫入，同時需要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算速度。
•燒寫壽命更長：89S5*標稱的1000次，實際最少是1000次～10000次，這樣更有利初學者反復燒寫，減低學習成本。綜合上面的一些區別，個人認為89C51的停止使用只是時間問題而已，就象當年的8031。
•內部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。
•雙數據指示器。
•電源關閉標識及電源范圍：89S5*電源范圍寬達4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V 的時候則無法正常工作。
•全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變為不可能，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。
•兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產品。也就是說所有教科書、網絡教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。
此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數器，串行口，外中斷系統可繼續工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。
比較結果：就如同INTEL的P3向P4升級一樣，雖然都可以跑Windows98，不過速度是不同的。從AT89C51升級到AT89S51，也是同理。和S51比起來，C51就要遜色一些，實際應用市場方面技術的進步是永遠向前的。
3.2.2 顯示模塊器件的選擇
在單片機小系統中，顯示模塊可以反映系統工作和運行結果，在系統中占有相當重要地位。常用的顯示有：LED顯示和LCD顯示。
•LED顯示的硬件電路設計簡單、價格便宜，缺點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，越來越多地應用于以單片機為核心的便攜式儀表和測試儀中。采用LCD來顯示檢測到的溫濕度參數，降低系統功耗。
本設計顯示部分采用簡單的4位共陽LED數碼管，段碼驅動用74LS245集成電路，位碼用S8550（也可用9012）三極管驅動。
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。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。
以超聲波作為檢測手段，必須產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，既可以發射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構，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（一個探頭反射、一個探頭接收）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，因此每個探頭的性能是不同的，使用前必須預先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標包括：
•工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，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一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲波探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。
•靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大，靈敏度高；反之，靈敏度低。
為了研究和利用超聲波，人們已經設計和制成了許多超聲波發生器。總體上講，超聲波發生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產生的超聲波的頻率、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生器。
本次設計就選用壓電式超聲波發生器，壓電式超聲波發生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發生器內部結構如圖3-2所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會 發生共振，并帶動共振板振動，便產生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。
圖3-2 超聲波換能器內部結構
超聲波發射換能器與接收換能器其結構上稍有不同，使用時應分清器件上的標志（一般器件上有標明是T還是R，T：發射換能器，R：接受換能器）。超聲波換能器外部結構如圖3-3所示。
圖3-3 超聲波換能器外部結構
每個傳感器的中心頻率都存在一定的誤差，在40kHz左右波動。而且超聲波傳感器發射波束時存在發散角問題，一般發散角都比較大，從而導致了方向性較差。同時，隨著傳播距離的增大，在不同的發散角上信號衰減的程度也有變化。它在空氣中的發散角及耗散性如圖3-4所示。
圖3-4 發散角與耗散性
3.3 小結
本章介紹了超聲波測距系統的工作原理和超聲波測距系統微控制器的特點，提出了超聲波測距設計的總體方案，對各功能模塊的方案進行了比較，分析了常用的傳感器，選定了超聲波測距系統設計所需的器件。
第四章 超聲波測距系統的硬件設計
4.1 硬件設計工具平臺簡介
電路及PCB設計是EDA技術中的一個重要內容，而EDA技術是現代電子工程領域的一門新技術，它提供了基于計算機和信息技術的電路系統設計方法。Protel是其中比較杰出的一個軟件，在國內流行最早、應用面最寬。Protel DXP是Altium（Protel Technology前身）公司在2002年8月推出的一套最新Protel DXP電路板設計軟件平臺。該平臺運行與Windows XP/2000操作系統。Protel DXP不僅繼承了Protel系列產品的優點，更重要的是將所有設計工具集成于設計系統一身。通過把設計輸入仿真、PCB繪制仿真、拓撲自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術的完美融合，為用戶提供了全程的設計解決方案，使用戶可以輕松的進行各種復雜的電路板設計。
使用Protel DXP設計印刷電路板的第一步就是要設計電路原理圖，只有正確設計電路原理圖，生成相應的網絡表之后才能生成PCB文件。在設計時，先分析系統，在進行模塊化的設計，將各部分電路分別設計，得到個模塊電路，在通過融合，實現整體電路的設計，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計電路圖，這樣在設計過程中思維比較清晰，設計過程比較簡單，而且更容易檢查錯誤。原理圖的設計相對簡單，在設計完成后要先通過編譯無誤后才生成網絡表，原理圖常見錯誤有：
•管腳沒有接入信號；
•放置導線時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；
•創建的工程文件網絡表只能部分調入PCB：生成netlist時沒有選擇為global；
在設計好原理圖，通過編譯檢查，生成了網絡表之后的工作就是繪制PCB板圖了。在導入網絡表之前，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手冊封裝所需元件了。在封裝PCB元件是應注意以下幾點：
•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際尺寸稍微大些，貼片元件的引腳封裝應在條件允許的范圍內盡量加寬、加長，這樣才有利于焊接。
完成以上幾步后，將網絡表導入到PCB文件中，生成PCB板圖。在導入網絡表的時候通常會出現以下的錯誤：
•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。
網絡表成功導入PCB文件之后對器件進行布局，元件的布局有自動布局和手工布局兩中方式，由于自動布局的效果往往不能令人滿意，所以一般都需要進行手工調整。良好的布局可以降低PCB布線的難度。布局應遵循以下一般原則：
首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，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，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。
在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：
①盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數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，輸入和輸出元件應盡量遠離。
②某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應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盡量布置在調試時手不易觸及的地方。
③重量超過15g的元器件、應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題，熱敏元件應遠離發熱元件。
④對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節，應放在印制板上方便于調節的地方；若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。
⑤應留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。
根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：
①按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。
②以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、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。一般電路應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。
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，應考慮電路板所受的機械強度。
布線的方式也有兩種：自動布線及手工布線，自動布線效率高，但有時布線的結果不盡如人意，這是因為自動布線的功能主要是實現電氣網絡之間的連接。在自動布線的實施過程中，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行調整，使電路板既能實現正確的電氣連接，又能滿足用戶的設計要求。手工調整布線的最簡便的方法是對不合 理的布線，采取先拆線，后手工布線。在布線的過程中應注意的問題有：
•輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產生反射干擾。
•盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的寬度關系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm,最經細寬度可達0.05～0.07mm,電源線為1.2～2.5 mm。對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(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，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。對高密度的數字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。
此外，還應注意以下兩點：
•在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時，操作它們時均會產生較大火花放電，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，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。
4.2 超聲波測距系統的硬件設計
51系列單片機中典型芯片(如AT89S51) 采用40引腳雙列直插封裝(DIP)形式，內部由CPU，4kB的ROM，256B的RAM，2個16b的定時/計數器T0和T1，4個8b的I/O端口P0、P1、P2、P3，一個全雙功串行通信口等組成。特別是該系列單片機片內的Flash可編程、可擦除只讀存儲器( PROM )，使其在實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中更為有用。該系列單片機引腳圖如圖4-1所示，同時也為了對下面超聲波測距系統的硬件設計進行更清楚的敘述，對其引腳標了號。
51系列單片機提供以下功能: 4kB存儲器；256BRAM；32條I/O 線；2個16b定時/計數器；5個2級中斷源；1個全雙向的串行口以及時鐘電路。
空閑方式: CPU 停止工作，而讓RAM、定時/計數器、串行口和中斷系統繼續工作。
掉電方式: 保存RAM的內容, 振蕩器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復位。
51系列單片機為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法。充分利用他的片內資源，即可在較少外圍電路的情況下構成功能完善的超聲波測距系統。
圖4-1 AT89S51引腳圖
4.2.1 超聲波發射電路的設計
超聲波發射電路原理圖如圖4-2所示。
設計原理：發射電路主要由反向器74LS04和超聲波換能器T構成，AT89S51單片機P1.0端口輸出的40kHz方波信號一路經一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極。用這種推挽形式將方波信號加到超聲波換能器兩端，可以提高超聲波的發射強度。
輸出端采用兩個反向器并聯，用以提高驅動能力。上拉電阻R8、R9一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅動能力，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間。
在實驗制作和電路改進中，為了增加測量效果，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，結果反而不好，其實可以從增加發射功率方面著手，只要在發射頭兩端加個線圈。線圈可以用0.01mm的銅絲在小磁環繞成大致初級10匝，次級40匝左右。
圖4-2 超聲波發射電路
4.2.2 超聲波檢測接收電路的設計
本超聲波測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幅度在3.5-5V以內。超聲接收換能器UCM-40R接收到的信號經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，當其容量減小時，瞬態響應，靈敏度會有所提高，但檢波輸出脈沖寬度變動也較大。帶通濾波特性，可由5腳R15電阻決定其值在210K-220K間調整，本設計R15定為200K。用金屬膜電阻調試，若其阻值偏差過大，中心頻率也將相對偏移。所以當信號經過帶通濾波器時，增益將大大降低，6腳C6電容為比較積分電容，7腳R16為輸出負載電阻，104pF電容C11為電源濾波元件，當電容容量減小或失效時，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節，范圍30－60kHz。配套使用型號為M50462AP。
圖4-3 超聲波接收電路
4.2.3 超聲波蜂鳴報警電路的設計
蜂鳴報警電路是采用揚聲器來對所設置的報警距離實施報警，以向駕駛員提出警示。
本系統可以設定距離值，當大于或小于設定值時將發出控制信號。當小于設定值時，進入蜂鳴報警狀態，通過一個NPN晶體管來驅動蜂鳴器，不需要復雜的濾波和放大電路，具有自動平滑功能，蜂鳴器鳴響。
超聲波蜂鳴報警電路如圖4-4所示。
圖4-4 超聲波蜂鳴報警電路
4.2.4 超聲波系統鍵盤電路的設計
鍵盤電路是用來對最大測距、最小測距以及有關參數進行設置。
鍵盤輸入：開啟值30-1000厘米，關閉值30-1000厘米（在該范圍內任意設置）。本系統由一個按鍵 啟動/停止系統，由三個按鍵設定距離值： 的作用是進入和退出設定， 和 ：分別是向上加值和向下減值，每按一次加或減一厘米，由數碼管輸出顯示。超聲波系統鍵盤電路如圖4-5示。
圖4-5 超聲波系統鍵盤電路
4.2.5 超聲波濾波整流電路的設計
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轉換為標準電平信號，通過整形把檢波后得到的不標準的脈沖波整形為標準脈沖波。
信號整形電路：當接收到的信號從信號篩選電路中出來之后是一個很不規則的方波信號，希望最好得到一脈沖信號，經過此部分電路處理過后再送進單片機中進行處理運算。
因為多諧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。本信號篩選電路在整個電路中可以說起到非常重要的作用，通過對它的適當調整，可以有效地濾除由于外界干擾帶來的非超聲波信號進入超聲波接收系統，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 時鐘和復位電路設計
（1）復位電路的設計
在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現在此引腿時，將使單片機復位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環復位。復位后P0－P3口均置1引腳表現為高電平，程序計數器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當復位腳由高電平變為低電平時，芯片為ROM的00H處開始運行程序。復位操作不會對內部RAM有所影響。
（2）時鐘電路的設計
時鐘振蕩器：
AT89S51中有一個用于構成內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成并聯諧振電路。對外接電容C20，C25雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩定性，起振的難易程序及溫度穩定性，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。
可以采用外部時鐘。這種情況下，外部時鐘接到XTAL1端，即內部時鐘發生器的輸入端，XTAL2則懸空。
由于外部時鐘信號是通過一個二分頻觸發器后作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊的要求，但最小高電平持續時間和最大的低電平持續時間應符合產品技術條件的要求。時鐘復位電路如圖4-7所示：
圖4-7 時鐘和復位電路
4.2.7 擴展顯示電路的設計
回波經過AT89S51對接收到的信息進行處理后，被測的距離在LED上顯示。
顯示電路采用簡單實用的四位一體共陽極LED數碼管顯示所測距離值，顯示電平使用低電平有效。段碼用74LS245驅動，外接升壓電阻。位碼用PNP三極管8550（可用9012替代）驅動。顯示電路如圖4-8所示。
數碼管采用動態掃描顯示，動態掃描顯示的好處是對CPU的I/O口要求較少，但對電路的干擾較大，注意PCB板的布線和對接收放大電源的穩定性要進行補償處理，否則對其影響很大。
74LS245雙向總線接收器簡要說明：74LS245為三態輸出的八組總線收發器，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：A A總線端
B B總線端
三態允許端(低電平有效)
DIR 方向控制端
極限值：電源電壓 …………………………………………. 7V
輸入電壓 …………………………………………. 7V
輸出高阻態時高電平電壓 ……………………… 5.5V
工作環境溫度：74LS245 ………………………………….……… 0~70℃
存儲溫度 ………………………………………-65~150℃
圖4-8 顯示電路
4.3 小結
本章首先介紹了做設計的硬件設計工具Protel DXP，然后對超聲波測距系統的硬件各電路功能模塊包括發射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機控制器及一些輔助電路進行了詳細的敘述，給出了詳細的原理圖。
本系統利用AT89S51產生40kHz的頻率驅動超聲波換能器的發射頭，接收頭收到信號后，經CX20106A芯片進行放大、限幅、濾波、整形、比較后輸出低電平送到單片機的外部中斷0申請中斷，單片機響應中斷請求，取得定時器內的時間進行距離計算，用四位一體的數碼管顯示測出的距離，并可根據設定報警距離進行報警。
第五章 超聲波測距系統聯機調試與結論
5.1 系統硬件電路調試與分析
5.1.1 調試儀器和內容
（1）測試試驗方法：可通過顯示電路實驗、超聲波發射接收以及測距試驗進行調試。
測試儀器：示波器，多功能穩壓電源，電壓表，秒表。
（2）調試內容
超聲波測距儀的制作和調試都比較簡單，安裝時探頭時應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。根據測量范圍要求不同，可適當調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。
系統調試完后對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析，不斷優化系統使其達到實際使用的測量要求。
5.1.2 調試過程
系統采用模塊化電路設計, 采用較低的外部晶振和中周電路固化的超聲波探頭，數字和模擬部分電路分開供電，以提高系統抗干擾能力，但由于實際應用中仍存在較多電磁干擾，而回波信號為小信號輸入, 系統調試中通過硬件補償的方式對電路進行了優化和調整，使系統達到了較高的可靠性。
測距系統經過檢波等硬件處理后的波形如圖5-1所示：
在檢測時，發送完檢測脈沖后立刻進行判斷負脈沖的長短，從而確定是否有障礙物存在。無障礙物時負脈沖寬度固定為t1，有障礙物時負脈沖固定為t1+t2，t3為超聲波回波檢測負脈沖。t1、t2的寬度與發送的脈沖周期數有關。周波數越多，t1越寬，檢測距離越遠，反之亦然。T3與T4之間的長度會隨障礙物的距離而先行變化。因此，只要檢測出t1、t2及T3與T4之間的長度即可判斷障礙物距離。
（1）7段數碼管的測試
LED數碼有共陽和共陰兩種，把這些LED發光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個8字加一個小數點）而作為一個引腳，就叫共陽的，相反的，就叫共陰的，那么應用時這個腳就分別的接VCC和GND。再把多個這樣的8字裝在一起就成了多位的數碼管了。
首先，找個電源（3到5伏）和1個1K（幾百的也歐的也行）的電阻，VCC串接個電阻后和GND接在任意2個腳上，組合有很多，但總有一個LED會發光的找到一個就夠了，然后用GND不動，VCC（串電阻）逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那就是共陰的了。相反用VCC不動，GND逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那就是共陽的了。
（2）發射器探頭對接收器探頭的影響
超聲波從發射到接收的時間 間隔是由控制器內部的定時器來完成的。由于發射器探頭與接收器探頭的距離不大，有部分波未經被測物就直接繞射到接收器上，造成發送部分與接受部分的直接串擾問題。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射開始到"虛假反射波"結束的時間段里的信號。這樣，就有效的避免了干擾，但另一方面也形成了20cm的“盲區”。此“盲區”很小，對本系統沒有影響。
（3）調試注意事項
•超聲波探頭表面嚴禁用手及其它物體觸摸以免產生信號滯后性及損壞。
•在測距中應保證測距儀與被測物體距離為定值，要和被測物體成一條直線，使測得距離讀數的準確性。
5.1.3 測試數據及測試結果分析計算
傳感器工作電壓：超聲波傳感器5V
試驗數據：簡單搭建電路板并調試后，對一500mm寬的距離測試，所測數據如表5-1所示（單位:mm）。
表5-1 500mm寬的距離測試數據
次數 1 2 3 4 5 平均
測值 500.3 499.8 499.9 500.1 500.0 500.03
該測距系統使用方便、精度高，在一些惡劣環境，如極易被腐蝕、電解，失去靈敏性等工礦業現場將大有用武之地。
（1）測試結果與分析
超聲波測距系統調試完成后，對系統進行了測試。在超聲波換能器與較大平面(如墻壁面)法線方向一致時，量程為0.07~5.50m，測距盲區控制在20cm內，分辨率為0.01m，實驗中對測量范圍0.07~2.50m內的平面物體做了多次測試，測距器的最大誤差不超過1cm，重復一致性很好。因為超聲波具有一定發散角，所以當在正前方和斜前方都有物體時，會以距發射器最近的物體作為探測目標。目前此設計可提交于應用于一些動機器人、安全線提示，銀行及取款機的一米線提示等場合。
（2）誤差分析
對系統進行實驗測試，結果發現在5米范圍內，最大誤差在5cm以內，且距離越近，誤差越小，限制該系統最大可測距離的因素包括：超聲波的幅度、反射面的質地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測距離。
測距誤差主要來源于以下幾個方面：
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，傳播速度v的變化范圍為313米/秒-356米/秒，由測距公式可計算出距離值有一定影響，采用聲速預置和傳播介質溫度測量結合的方法對聲速進行修正，可有效地降低溫度變化產生的誤差。
②發射與脈沖計數由于響應快慢差異開啟不同步引起的誤差，對此在調試中通過脈沖計數值補償進行修正。
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致的誤差，近距離誤差不明顯，距離越遠產生的誤差越大，可適當增大超聲波的發射功率等來改善。
④發射和接受前置電路延遲的時間誤差等，發射前置電路和接收前置電路中采用集成芯片都有時間延遲。對此采取時間增益控制，來減少誤差，由于本裝置對于厘米級的精度已經足夠，電路延遲都是納秒數量級，記數頻率是40kHz，所以減少一個記數單位完全可以矯正。針對誤差原因在程序設計及系統調試中做了相應處理后，收到一定的效果，精度得到一定的提高。
⑤超聲波波束對探測目標的入射角的影響。
⑥超聲波回波聲強與待測距離的遠近有直接關系。
⑦超聲波傳播速度對測距是有影響的。穩定準確的超聲波傳播速度是保證測量精度的必要條件，傳播媒質的特性，如溫度、壓力、密度對聲速都將產生影響。因此，為了準確地計算距離，應對聲速加以修正，系統程序中采用了軟件補償措施。
（3）誤差改進
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，有待于進一步提高：
•增加幾路不同方向的超聲波探測或紅外探測器以及溫度補償電路等，可以提高裝置的靈敏度和精度,同時提高可靠性。
•可在裝置中增加一個語音芯片，將蜂鳴報警改為語音說明指示，根據探測結果直接報出距離、方位，更便于使用。
•由于受發射功率及回波檢測靈敏度的限制，探測范圍較小，可增加發射功率調節等電路，以便增大探測范圍，可用于夜間探路、井下探索等。
（4）溫度的補償
由于超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。
所以，在超聲波的兩個探頭旁邊可放置溫度傳感器，測出環境溫度T，由單片機控制器進行軟件修正。
5.2 系統源程序的調試過程
5.2.1 軟件仿真驗證
本設計采用51匯編語言編寫，用Keil C51編譯和調試。這里采用光電二極管和光電三極管來代替超聲波發送探頭和超聲波接收探頭，且空中傳播過程略去仿真。聯調仿真后，可見數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, 為避免余震產生的“虛假反射波”超聲測距數據的采集與處理錯誤申請中斷，超聲波脈沖發射后軟件中設置了一段時間的延時，稱為“死區”時間，“死區”形成了距離測量中的“盲區”，由于探頭的性能誤差，運行后要不斷調整探頭的“死區”。經過應用過程的調試，本系統的測量“盲區”控制在20cm內，“死區”時間為115ms，測量誤差為±1cm。
結 論
本文所設計的倒車雷達系統是保障汽車倒車安全的輔助系統，通過超聲波探頭發出超聲波，使用高速單片機計算距離，還可加入了溫度補償電路，提高了距離計算的精度。系統安裝的LED可以直觀的顯示溫度和距離，給駕駛員提供了方便。倒車時當汽車與障礙物的距離小于所設定的安全距離時，系統發出報警，提醒駕駛員，防止汽車的碰撞或擦傷，具有很強的實用性。
整個報警器系統由汽車倒車擋控制，當汽車置于倒車擋時，報警器工作；置于其它擋時，報警器不工作。在環境溫度為-20～50℃的范圍內，測量誤差為幾個厘米，這個誤差能滿足正常倒車的需要。因為本設計所采用的超聲波傳感器的輻射范圍是 60°，所以在安裝時，需在車尾裝3～4個超聲波傳感器，這樣才能覆蓋整個范圍。
利用51系列單片機設計的測距儀便于操作、讀數直觀。經實際測試證明, 該類測距儀工作穩定, 能滿足一般近距離測距的要求, 且成本較低、有良好的性價比。
本超聲波測距系統可應用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業現場的位置監 控，也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合，覺得這次的設計實用性極強。
通過一學期的努力，完成了超聲波測距系統的設計。設計滿足了任務書中的基本要求和擴展要求，軟、硬件設計已達到預期效果。主要完成的工作有：
①學會了使用Protel軟件繪制原理圖和PCB板圖。
②完成了超聲波測距系統的各個功能模塊的硬件設計與調試。
③已經通過系統的軟硬件聯合調試，距離通過LED顯示出來。
由于時間和能力有限，本次設計還有一些不足之處，主要有以下幾方面：
①由于經驗不足，在設計超聲波測距系統的時候，設計原理圖與PCB板圖的時候出現了一些問題。
②在調試時，顯示的延遲性較大，超聲波探頭太敏感。
本文創新點：
①測試結果分析可知，本裝置采用較低成本的器件設計制作，且誤差較小，完全滿足汽車倒車的指引作用，具有較高的性價比。
②裝置結構簡單、體積小、性能穩定，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，如導盲眼鏡、位移儀、深度儀等，具有一定推廣應用價值。
致 謝
感謝西南科技大學。在這里，我開闊了見識，增長了知識，鍛煉了能力。大學四年的親身體驗讓我更增加了對學校的熱愛。
感謝我的指導老師曾毅對我的辛勤培育。從論文的立題到實驗的設計以及論文的撰寫整個過程無不浸透著老師的心血。他廣博的學識，嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，靈活的思維方式，耐心細致的言傳身教深深感染激勵著我，將使我終身受益。導師不但在學習上給予我耐心細致的指導，在生活中也給了我莫大的關懷，在這里向曾老師表示衷心的感謝。
感謝大學四年所有指導過的老師。在學習的過程中給了我很多的指導，讓我在理論知識和動手能力上都有很大的提高。
在完成畢業設計和畢業論文的過程中，我們寢室的同學給了我很大的幫助，在此向他們表示深深的感謝。
感謝父母二十多年來的養育之恩，讓我順利的完成了四年的大學學業，并讓我獲取了一定的知識并最終走向社會，為社會貢獻自己!
最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝
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附 錄
附錄1：系統總原理圖
附錄2：AT89S51引腳功能
Vcc：電源電壓；GND：地
RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現機器周期以上高電平將使單片機復位。
P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對斷口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。
在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。
在Flash編程時，P0口接收指令字節。而在程序檢驗時，輸出指令字節，校驗時，要求外接上拉電阻。
P1口：P1是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸出口使用時，因為存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ ）。
Flash編程和程序校驗期間，P1口接受低8位地址。
P2口：P2是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸出口使用時，因為存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ ）。
在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數據存儲器P2口送出高8位地址數據。在訪問八位地址的外部數據存儲器，P2口線上的內容（也即特殊功能存儲器（SFR）區中R2寄存器）。在整個訪問期間不改變。
FLASH編程或校驗時，P2亦接受地址和其它控制信號
P3口：P3口是一組帶有內部上拉電阻的八位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）四個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時。它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，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閃速存儲器和程序校驗的控制信號。
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/計數器0）
P3.5 （定時/計數器1）
P3.6 （外部數據存儲器寫選通）
P3.7 （外部數據存儲器讀選通）
ALE：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低八位字節。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出 固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是，每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ ）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區中的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ALE才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執行外部程序時，應設置ALE無效。
：程序儲存允許（ ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個機器周期兩次 有效，即輸出兩個脈沖。在次期間，當訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 信號不出現。
EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（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，復位時內部會鎖存EA端狀態。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執行內部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp。當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部時鐘發生器的輸入端。
篇7
隨著公路交通運輸的發展，交通擁擠、道路阻塞和交通事故頻繁發生等問題越來越嚴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，近十年有了較快發展，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個百萬人口以上的大城市中，有27個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動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年來機動車年均增長速度為17%，其中轎車為19%，摩托車為35%。
相對于交通運輸工具的飛速發展，我國交通配套設施建設明顯滯后，道路安全網絡、道路標識、交通指揮中心仍然不足。單獨從車輛方面或道路方面考慮，均很難有效地解決交通問題。
停車場是交通事故頻發區之一。隨著汽車的日益普及，停車場越來越擁擠，車輛間距離非常接近，使得駕駛員在停車場穿行、掉頭或倒車時常常顧此失彼，發生碰撞和拖掛的事故，在夜間，事故發生率最高。
汽車倒車超聲波報警器能在一定程度上幫助駕駛員避免事故的發生，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發出報警聲音。對于后視不良的車輛如大客車，貨車駕駛員和駕車新手來說，擁有一個倒車報警器是很有必要的。
1.2 課題目的及意義
本課題把硬件電路和電路軟件有機的結合起來，完成汽車倒車報警系統的設計，能夠了解單片機技術的現狀，而且通過對電路系統的設計，學習掌握了數字電路從原理圖到PCB版的全部過程，形成完善的設計思路以及思想，并通過對汽車倒車超聲波報警器的軟件設計的過程，鍛煉應用C以及相關匯編語言等軟件設計電路程序的能力為以后參與實際工作奠定良好的設計基礎。
本課題要求使用現在應用非常廣泛的計算機軟件PROTEL，及Keil C51，隨著計算機技術的發展，計算機軟件在電路設計中的應用越來越廣泛，Protel是人們熟悉的常用EDA軟件。作為電路設計自動化（EDA）的一種工具，Protel應用于電路原理圖設計、電路板設計等，它基于Windows環境，功能強大，人機界面友好，能讓人們在具有最完整的功能環境下，提升設計上的品質和效率。本課題將要求Protel在電路設計中的應用，包括電路原理圖設計和印刷電路板設計以及設計過程中遇到的問題和解決方法。Keil C51，是51系列單片機學習和調試的常用軟件，是眾多單片機應用開發的優秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設計，界面友好，易學易用。這樣使學生也能將所學與所用有機結合起來。在步入工作崗位之前得到全方位的工程設計訓練。
通過對汽車倒車報警電路的設計能初步具有用PROTEL軟件設計電路原理圖以及電路版圖的能力。與實際電路相結合，通過理論聯系實際的方法，使所學的知識通過自己設計思考真正應用到實踐中。通過該次設計能了解51系列的一些單片機的知識，并能熟練運用PROTEL，Keil C51軟件，提高實際動手能力。
通過運用匯編語言編程，可以鍛煉嚴謹的編程思路，進一步提高編程能力和對匯編思想的理解。為以后的工作打下良好的基礎。
第2章 總體設計方案和開發軟件介紹
2.1超聲波測距原理
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 的機械波。超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸的基本物理特性—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，可產生較大力量，并且在不同的媒質介面，超聲波能量損失小大部分能量會反射。同時，由于超聲波對人體和環境是無害的，所以超聲撥檢測可以廣泛應用到各個部門。而且利用超聲波檢測往往比較迅速，方便，易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的要求。在本設計中綜合各方面考慮，采用的超聲波頻率為40KHz。
超聲波的縱向分辨率較高,對色彩和光照度不敏感,對外界光線和電磁場不敏感,可以用于測量較近目標的距離。本設計采用的超聲波傳感器往返距離為15m ,在有灰塵、煙霧、強磁場干擾、有毒等各種環境下都能穩定工作.超聲波測距是根據超聲波傳播過程中遇到障礙物會發生反射這一原理來測量距離的,即用發射超聲波和接收其回波之間的時間差來計算距離,計算公式為:
v = 331. 5 + 0. 607 T (2-1)
式中：v 為超聲波在空氣中傳播速度T為環境溫度
常溫下可簡化為
(2-2)
式中：S為被測距離；Δt為發射超聲脈沖與接收其回波的時間差：t1為超聲回波接收時刻；t0為超聲脈沖發射時刻. 用單片機可以很方便地測量t0時刻和t1時刻，根據以上公式，用軟件編程即可得到被測距離S。
2.2 汽車倒車雷達的發展
倒車雷達其實跟大家所知道的雷達是一樣的，是根據蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會與任何障得物相撞的原理設計開發的，通過感應裝置發出超聲波，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。不過由于倒車雷達體積和實用性的限制，目前的倒車雷達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。
通常的倒車雷達主要由三部分組成：感應器(探頭)、主機和顯示設備。感應器發出和接收超聲波信號，然后將得到的信號傳輸到主機里面的電腦進行分析，再通過顯示設備顯示出來。探頭裝在后保險杠上，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。它最大的特點是能探索到那些低于保險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)并報警。倒車雷達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。到危險距離時蜂鳴器就開始鳴叫，提醒駕駛員停車。
按探頭分，倒車雷達有粘貼式、鉆孔式和懸掛式三種。粘貼式探頭后有層膠，可直接粘在后保險杠上。鉆孔式探頭，是在保險杠上打一個洞，然后把探頭嵌進去。懸掛式探頭主要用于貨車。從顯示器分，有數字顯示、顏色顯示和蜂鳴三種。
下面介紹倒車雷達的發展：
第一代——轟鳴器，這是倒車雷達系統的真正開始，倒車時，如果車后1.5～1.8m處有障礙物，轟鳴器就會開始工作。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，雖然司機知道有障礙物，但不能確定障礙物離車有多遠，對駕駛員幫助不大。
第二代——數碼波段顯示，這代產品要先進得多，它安裝在儀表臺的位置，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；這一代產品有兩種顯示方式，數碼產品顯示距離數字，而波段顯示產品由三種顏色來區別顯示：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。這種產品把數碼和波段組合在一起，比較實用。但缺點是反應不夠快，而且使用壽命較短。
第三代——液晶顯示屏動態顯示，這一代產品非常引人注目，特別是屏幕顯示開始出現動態顯示系統。它不用掛倒擋，只要發動汽車，顯示器上就會出現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，顯示的距離也更準確些。相比其他倒車雷達產品，這種產品廣為車主接受。但是，液晶顯示器存在抗干擾能力不強的毛病，所以有時出現誤報的情
第四代——魔幻鏡倒車雷達，它結合了前幾代產品的優點，采用了最新仿生超聲雷達技術，配以高速電腦控制，可全天候準確地測知2m以內的障礙物，并以不同等級的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、倒車雷達、免提電話、溫度顯示和車內空氣污染顯示等多項功能整合在一起，并設計了語音功能。因為其外形就是一塊倒車鏡，所以并不占用車內空間，直接可安裝在車內后視鏡的位置。當然，它的價格也相對較高。
第五代——整合影音系統，這是專為高檔轎車生產的，它在上一代產品的基礎上新增了很多功能。從外觀上來看，這套系統比上代產品更精致和典雅；從功能上來看，它除了具備上代產品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統，可以在顯示器上觀看DVD影像。
可見汽車倒車雷達的技術發展已經比較成熟了。
2.3總體設計方案
本系統由89S51單片機、超聲波發射電路、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 總體設計框圖
本設計以ATMEL公司生產的AT89S51為中心，通過AT89S51單片機控制超聲波發射電路發出40KHz的超聲波，與此同時單片機內計數器開始計時；經過延遲后開啟超聲波接收電路，當接收電路收到經障礙物反射的回波后，計數器計時結束。通過AT89S51單片機計算出即時距離，在顯示電路顯示出來，若低于警戒距離則開啟報警。超聲波發射電路和超聲波接收電路是整個系統的基礎；顯示電路選用LED作為顯示設備，一來價錢便宜，二來編程方便；報警電路選用蜂鳴器報警，也是從經濟和編程的角度去考慮的。
2.4 Keil C51介紹
KEILC51標準C編譯器為8051微控制器的軟件開發提供了C語言環境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51編譯器的功能不斷增強，使你可以更加貼近CPU本身，及其它的衍生產品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發環境中，這個集成開發環境包含：編譯器，匯編器，實時操作系統，項目管理器，調試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發環境。
C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發平臺。它可以支持所有8051的衍生產品，也可以支持所有兼容的仿真器，同時支持其它第三方開發工具。因此，C51 V7版本無疑是8051開發用戶的最佳選擇。
2.4.1 uVision2集成開發環境
項目管理 ,工程(project)是由源文件、開發工具選項以及編程說明三部分組成的。一個單一的uVision2工程能夠產生一個或多個目標程序。產生目標程序的源文件構成“組”。開發工具選項可以對應目標，組或單個文件uVision2包含一個器件數據庫(device database)，可以自動設置匯編器、編譯器、連接定位器及調試器選項，來滿足用戶充分利用特定微控制器的要求。此數據庫包含：片上存儲器和外圍設備的信息，擴展數據指針(extra data pointer)或者加速器(math accelerator)的特性。uVision2可以為片外存儲器產生必要的連接選項：確定起始地址和規模。
集成功能uVision2的強大功能有助于用戶按期完工。
1.集成源極瀏覽器利用符號數據庫使用戶可以快速瀏覽源文件。用詳細的符號信息來優化用戶變數存儲器。
2.文件尋找功能：在特定文件中執行全局文件搜索。
3.工具菜單：允許在V2集成開發環境下啟動用戶功能。
4.可配置SVCS接口：提供對版本控制系統的入口。
5.PC－LINT接口：對應用程序代碼進行深層語法分析。
6.Infineon的EasyCase接口：集成塊集代碼產生。
7.Infineon的DAVE功能：協助用戶的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都對C源代碼進行和優化。可以在編輯器內調試程序，它能提供一種自然的調試環境，使你更快速地檢查和修改程序。
斷點, uVision2允許用戶在編輯時設置程序斷點（甚至在源代碼未經編譯和匯編之前）。用戶啟動V2調試器之后，斷點即被激活。斷點可設置為條件表達式，變量或存儲器訪問，斷點被觸發后，調試器命令或調試功能即可執行。在屬性框(attributes column)中可以快速瀏覽斷點設置情況和源程序行的位置。代碼覆蓋率信息可以讓你區分程序中已執行和未執行的部分。
調試函數語言, uVision2中，你可以編寫或使用類似C的數語言進行調試。
內部函數：如printf, memset, rand及其它功能的函數。
信號函數：模擬產生CPU的模擬信號和脈沖信號(simulate analog and digital inputs to CPU)。
用戶函數：擴展指令范圍，合并重復動作。
變量和存儲器,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，可進行以下調整：
1.當前函數的局部變量
2.用戶在兩個不同watch窗口頁面上的自定義變量
3.堆棧調用(call stack)頁面上的調用記錄（樹）(call tree)
4.不同格式的四個存儲區
2.4.3 C51編譯器
KEIL C51編譯器在遵循ANSI標準的同時，為8051微控制器系列特別設計。語言上的擴展能讓用戶使用應用中的所有資源。
存儲器和特殊功能寄存器的存取, C51編 譯器可以實現對8051系列所有資源的操作。SFR的存取由sfr和sbit兩個關鍵字來提供。變量可旋轉到任一個地址空間。用關鍵字－at－還能把變量放入固定的存儲器．存儲模式（大，中，小）決定了變量的存儲類型。連接定位器支持的代碼區可達32個，這就允許用戶在原有64K ROM的8015基礎上擴展程序。在V2的編譯器和許多高性能仿真器中，可以支持應用程序的調試。
中斷功能, C51允許用戶使用C語言編寫中斷服務程序，快速進、出代碼和寄存器區的轉換功能使C語言中斷功能更加高效。可再入功能是用關鍵字來定義的。多任務，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個字節來存儲存儲器類型及目標地址，可以在8051的任意存儲區內存取任何變量。特殊指針在聲明的同時已指定了存儲器類型，指向某一特定的存儲區域。由于地址的存儲只需1到2字節，因此，指針存取非常迅速。
2.4.4 測試程序
uVision2調試器具備所有常規源極調試，符號調試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復雜斷點等功能．DDE界面和shift語言支持自動程序測試．
CPU和外設模擬裝置, uVision2為8051及衍生產品提供了高速CUP模擬功能和片上擴展口．在對話框內可直接觀察和修改I/O值，也可以用預裝的C-LIKE宏指令書寫符號函數來提供動態輸入。
目標監控器，uVision2含一個可配置的監控器，可測試目標器件上的軟件體。監控器用uVision2的調試器直接工作，可支持代碼區。它要求目標系統具備6字節堆棧空間，6KB的代碼ROM和256字節Xdata RAM。
MCB517/251啟動工具包,在開始一項8051工程時，MCB啟動工具會對你有很大幫助。每一個啟動工具包括一套2K字節的開發工具和許多可快速運行的舉例程序。用戶可在檢測8051性能的同時，查看開發工具的可行性。MCB517AC板含高性能InfineonC517A單片機，它提供標準8052外圍設備和A/D轉換器，PWM，搜索／比較，8位數據指針，一個高速運算單元。同時包含對81C90CAN控制器和代碼區的支持。
2.5 AT89S51簡介
AT89S51是美國ATMEL公司生產的低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4K bytes的可系統編程的flash只讀程序寄存器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準8051指令系統及引腳。它集flash程序存儲器既可在線編程(ISP)也可用傳統方法進行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能和強大，低價位的AT89S51單片機可提供許多高性價比的應用場合，可靈活用于各種控制領域。
2.5.1主要性能參數
與MCS-51產品指令系統安全兼容
4k字節在系統編程（ISP）FLASH閃速存儲器
1000次擦寫周期
4.0-5.5V的工作電壓范圍
全靜態操作：0HZ—33MHZ
三級加密程序存儲器
128×8字節內部RAM
32個可編程I/O口線
2個16位定時/計數器
6個中斷源
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
看門狗（WDT）及雙數據指針
掉電標識和快速編程特性
靈活的在系統編程（ISP-字節或頁寫模式）AT89S51提供以下標準功能：4k字節Flash閃速存儲器，128字節內部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數器，一個五向量兩級中斷結構，一個全雙工，片內振蕩器及時鐘電路。同時，AT89S51可降至0Hz的靜態邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節電工作模式件可選的節電工作模
圖2-2 89S51引腳圖
式。空閑方式停止CPU工作，但允許RAM，定時/計數器，串行通信口及中斷系統繼續工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位。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/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對斷口寫“1”
可作為高阻抗輸入端用。
在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。
在Flash編程時，P0口接收指令字節。而在程序檢驗時，輸出指令字節，校驗時，要求外接上拉電阻。
P1口：P1是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸出口使用時，因為存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ ）。
Flash編程和程序校驗期間，P1口接受低8位地址。
P2口：P2是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸出口使用時，因為存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ ）。
在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數據存儲器P2口送出高8位地址數據。在訪問八位地址的外部數據存儲器，P2口線上的內容（也即特殊功能存儲器（SFR）區中R2寄存器）。在整個訪問期間不改變。
FLASH編程或校驗時，P2亦接受地址和其它控制信號
P3口：P3口是一組帶有內部上拉電阻的八位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）四個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時。它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，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/計數器0）
P3.5 （定時/計數器1）
P3.6 （外部數據存儲器寫選通）
P3.7 （外部數據存儲器讀選通）
P3口還接受一些用于FLASH閃速存儲器和程序校驗的控制信號。
RST；復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現機器周期以上高電平將使單片機復位。
ALE：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低八位字節。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是，每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。
對Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ ）。
如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區中的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ALE才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執行外部程序時，應設置ALE無效。
：程序儲存允許（ ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個機器周期兩次 有效，即輸出兩個脈沖。在次期間，當訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 信號不出現。
EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（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，復位時內部會鎖存EA端狀態。
如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執行內部程序存儲器中的指令。
Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp。當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部時鐘發生器的輸入端。
XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。
當采用外部時鐘時，外部時鐘接到XTAL1端，即內部時鐘發生器的輸入端，XTAL2則懸空。若選用12M晶振，時鐘周期為1微秒。
第3章 主程序設計原理
主程序設計按自上而下的設計理念。主程序主要完成初始化工作，對超聲波發射和接收的控制，以及對計算和顯示的控制。
主程序需要實現對兩個定時器/計數器的設定、中斷的開啟關閉以及控制調用各子程序從而實現系統功能。
3.1 AT89S51的定時器/計數器的控制器
與定時器/計數器應用有關的控制寄存器有三個。
3.1.1 定時控制寄存器（TCON）
TCON寄存器既參與中斷控制又參與定時控制。
TF0和TF1：計數器溢出標志位
當計數器計數溢出(計滿)時，該位置“1”。使用查詢方式時，此位為狀態位以供查詢，但應注意查詢有效后，需用軟件方法及時將該位清“0”；使用中斷方式時，此位為中斷標志位，在轉向中斷服務程序時由硬件自動清“0”。
TR0和 TR1：定時器運行控制位
TR0(TR1)=0 停止定時器/計數器工作
TR0(TR1)=1 啟動定時器/計數器工作
該位根據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寄存器是一個專用寄存器，用于設定兩個定時器/計數器的工作方式，但TMOD寄存器不能位尋址，只能用字節傳送指令設置其內容。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由運行控制位TR啟動定時器；
GATE=1由外中斷請求信號（INT0和INT1）和TR的組合狀態啟動定時器。
C/T：定時方式或計數方式選擇位
C/T=0定時器工作方式；
C/T =1計數器工作方式。
M1M0：工作方式選擇位
M1M0=00 方式0，13位定時器/計數器工作方式；
M1M0=01 方式1，16位定時器/計數器工作方式；
M1M0=10 方式2，常數自動裝入的8位定時器/計數器工作方式；
M1M0=11 方式3， 僅適用于T0，為兩個8位定時器/計數器工作方式；在方式3時T1停止計數。
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，可實現中斷管理。EA為中斷允許總控制位。EA=1時，CPU開中斷；EA=0時，CPU屏蔽所有中斷請求。
ES、ET1、EX1、ET0、EX0為對應的串行口中斷、定時器/計數器1中斷、外部中斷1中斷、定時器/計數器0中斷、外部中斷0中斷的中斷允許位。對應位為1時，允許其中斷，對應位為0時，禁止其中斷。
89S51單片機中斷系統的管理是由中斷允許控制EA和各中斷源的控制位聯合作用實現的，缺一不可。
3.2主程序設計
本系統需要實現功能有收發超聲波、顯示距離、計算距離、開啟報警等。這些功能都需要主程序控制完成。收發超聲波中用到的定時器/計數器需要在主程序中對其進行設置；通過調用計算子程序，可以計算出當前的距離；通過調用顯示子程序顯示當前的距離。程序流程如圖3-1所示。
程序開始執行后，首先進行初始化：顯示緩沖單元清“0”，接收成功標志位清“0”， T0、T1的工作方式的設定。在完成初始化后，CPU開中斷，定時器1開中斷，開外部中斷0中斷，并且開啟定時器1用于65ms定時。
當65ms定時完成后，轉入中斷處理程序，也就是超聲波發射程序，控制超聲波發射器發射超聲波。當收到回波信號后，接收成功標志位置“1”，這時候CPU關中
礙物，但不能確定障礙物離車有多遠，對駕駛員幫助不大。第二代——數碼波段顯示，這代產品要先進得多，它安裝在儀表臺的位置，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；這一代產品有兩種顯示方式，數碼產品顯示距離數字，而波段顯示產品由三種顏色來區別顯示：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。這種產品把數碼和波段組合在一起，比較實用。但缺點是反應不夠快，而且使用壽命較短。第三代——液晶顯示屏動態顯示，這一代產品非常引人注目，特別是屏幕顯示開始出現動態顯示系統。它不用掛倒擋，只要發動汽車，顯示器上就會出現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，顯示的距離也更準確些。相比其他倒車雷達產品，這種產品廣為車主接受。但是，液晶顯示器,存在抗干擾能力不強的毛病，所以有時出現誤報的情駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、倒車雷達、駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、倒車雷達、駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、魔幻鏡倒車雷達
圖3-1 主程序原理圖
斷，調用計算子程序計算出當前距離。然后調用顯示子程序，將當前距離顯示在LED上。測量間隔一定時間后轉入下一循環，繼續執行。
第4章 超聲波發射及接收程序的設計
超聲波發射程序主要實現對超聲波發射電路的控制，從實際的角度考慮，設計本汽車倒車超聲波報警器的最遠探測距離為11m，由公式(2-2)可計算出時間間隔約為65ms，為了 避免超聲波發射端的聲波直達到超聲波接收端，必須在發射之后延遲一段時間，在實際設計的電路中，發射頭和接收頭的距離約為7cm所以最小探測距離設置為7cm，算出的時間間隔約為0.5ms，也就是說發射電路發射結束后0.5ms才能開啟接收電路。
超聲波接收程序完成對超聲波接收電路的控制，通俗點說就是將收到回波的消息告訴單片機，并完成保存計數器值的功能。
兩個程序都采用中斷控制的方式設計，下面對AT89S51的中斷系統及發射、接收中斷程序做分別的介紹。
4.1 AT89S51中斷系統
4.1.1 中斷源
AT98S51共有5個中斷向量：2個外中斷（INT0和INT1），2個定時中斷（TIMER0和TIMER1）和一個串行中斷。
外部中斷：INT0和INT1，它們的中斷請求信號有效方式分別電平觸發和脈沖觸發兩種。電平方式是低電平有效，脈沖方式為負跳變觸發有效。
內部中斷：內部中斷有TF0、TF1、TI、RI，分別為定時器/計數器溢出中斷和串行口的發送接收中斷。
4.1.2 中斷控制
89S51單片機設置了4個專用寄存器用于中斷控制，用戶通過設置其狀態來管理中斷系統，下面介紹下本設計中用到的3個中斷控制寄存器。
1、定時器控制寄存器(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用于定時器/計數器的啟動控制，其余6位用語中斷控制，其作用如下：
IT0為外部中斷0請求信號方式控制位，IT0=1為脈沖出發方式（負跳變有效）；IT0=0為電平觸發方式（低電平有效）。
IE0為外部中斷0請求標志位。當CPU檢測到INT0（P3.2）端有中斷請求信號時，由硬件置位，使IE0=1請求中斷，中斷響應后轉向中斷服務程序時，由硬件自動清零。
IT1為外部中斷1請求信號方式控制位，其作用同IT0。
IE1為外部中斷1請求標志位，其作用同IE0。
TF0(TF1)為定時器/計數器溢出標志位。
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，可實現中斷管理。EA為中斷允許總控制位。EA=1時，CPU開中斷；EA=0時，CPU屏蔽所有中斷請求。
ES、ET1、EX1、ET0、EX0為對應的串行口中斷、定時器/計數器1中斷、外部中斷1中斷、定時器/計數器0中斷、外部中斷0中斷的中斷允許位。對應位為1時，允許其中斷，對應位為0時，禁止其中斷。
3、中斷優先級控制寄存器（IP）
中斷優先級控制寄存器的格式如下：
表4-2 中斷優先級控制寄存器的格式
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0
89S51中規定了兩個中斷優先級：高級中斷和低級中斷，用中斷優先級寄存器(IP)的5位狀態管理5個中斷源的優先級別，即PS、PT1、PX1、PT0、PX0分別對應串行口中斷、定時器/計數器1中斷、外部中斷1中斷、定時器/計數器0中斷、外部中斷0中斷，當相應位為1時，設置其為高級中斷：相應位為0時，設置其為低級中斷。通過對IP的設置可以為中斷設置不同的優先級別。
4.2 超聲波發射程序
對于超聲波發射程序，設計采用中斷控制的方式讓超聲波發射電路每隔65ms發射出一次超聲波。單片機89S51的定時器T1設置為65ms的定時，控制本中斷程序每65ms執行一次。該中斷為定時器/計數器1溢出中斷，入口地址為001BH。
每執行一次，單片機就控制超聲波發射管發射一次超聲波，在本系統中設計由單片機的P1.0口控制，對端口寫“1”，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口；作輸出口使用時，因為存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。如上所說為避免發射的信號直達超聲波接收器，發射結束后應該延遲一定時間，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，對駕駛員幫助不大。第二代——數碼波段顯示，這代產品要先進得多，它安裝在儀表臺的位置，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；這一代產品有兩種顯示方式，數碼產品顯示距離數字，而波段顯示產品由三種顏色來區別顯示：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。這種產品把數碼和波段組合在一起，比較實用。但缺點是反應不夠快，而且使用壽命較短。第三代——液晶顯示屏動態顯示，這一代產品非常引人注目，特別是屏幕顯示開始出現動態顯示系統。它不用掛倒擋，只要發動汽車，顯示器上就會出現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，顯示的距離也更準確些。相比其他倒車雷達產品，這種產品廣為車主接受。但是，液晶顯示器,存在抗干擾能力不強的毛病，所以有時出現誤報的情駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、倒車雷達、駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、倒車雷達、駕駛員。魔幻鏡倒車雷達可以把后視鏡、魔幻鏡倒車雷達
圖4-1 超聲波發射中斷程序流程圖
設計中每次發射，發射兩次超聲波脈沖，這可以通過對P1.0反復取反來控制，取4次就可以滿足每次發送兩個超聲波脈，通過對取反次數位的設置可以控制每次發送脈沖的個數。超聲波發出的同時計數器T0需要立即開啟計數，這樣才能保證測量的準確性。由于要避開從發射端直達接收段的超聲波，需要延遲一定時間才開啟接收，這樣才能使系統正常工作，但使得近距離范圍無法測量，出現“盲區”。
延遲0.5ms的子程序設計如下：
delay_250: push psw
mov r7, #0ffh
delay_250_1: djnz r7,delay_250_1 ;執行一次占用2個機器周期
pop psw
ret
4.3 超聲波接收程序
對于超聲波接收程序，也采用中斷控制的方式。如上所說，當發射工作結束后經過0.5ms延時，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。在電路連接中用AT89S51單片機的 (外部中斷0)腳接收該指令。當接收到指令后，轉入中斷服務程序，計數器
圖4-2 超聲波接收中斷程序流程圖
T0停止計數，此時T0的值就是超聲波由發射頭到達障礙物再由障礙物反射回接收頭所使用的時間。程序 設計如下：外中斷0，中斷入口0003H，收到回波時進入。
這里使用內存44H、45H、46H用于計算距離，當收到回波時CX20106輸出給單片機P3.2口一個低電平，中斷程序開始工作，關計數器T0并將計數器的值放入內存單元以便下面計算使用，同時接收成功標志位置“1”，這是后面轉入計算子程序的標志，最后計數器清“0”，中斷結束。程序比較簡單，主要是完成對計數值的保存，但這卻是系統最重要的步驟。
第5章 計算程序和顯示程序設計
5.1 實現功能
計算子程序需要將計數器值轉化為即時距離，程序中包括兩字節無符號數乘法程序和四字節/兩字節除法程序兩個子程序，通過對乘法、除法程序的調用將每位的結果存到顯示緩沖單元。
顯示子程序實現將計算的結果從89S51單片機送到LED數碼管顯示的功能，為了簡化電路和降低成本，采用LED動態顯示方式實現這一功能，一共需要顯示四位。單片機的P0口送段選信號，P2口送位選信號。
5.2 計算子程序的設計
計算子程序主要實現對計數器值進行計算，和往顯示緩沖單元存儲數據的功
兩字節無符號數乘法流程圖
能。由于時鐘周期為1× 秒，根據公式(2-2)，可知數值計算主要完成“計數值×17/1000cm”的工作，其中涉及了乘法和除法，這里分別用兩個子程序：兩字節無符號數乘法程序和四字節/兩字節無符號數除法程序來實現。
5.2.1 兩字節無符號數乘法程序
實現R7R6R5R4 <= R3R2 ×R1R0，涉及到2個左移，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，由于為兩字節無符，循環次數為16次。程序方框圖如圖5-1所示。
下面用一組數據來驗證這個算法，若R1R0=17，這個數據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12次才能使C位第一次為1，第一次執行R7R6R5R4+R3R2，現在的R7R6R5R4也就等于R3R2，此時16自減為4，不為0，跳轉到R7R6R5R4循環左移，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R7R6R5R4已經為R3R2的16倍，R1R0左移后C位為1，執行R7R6R5R4+R3R2此時的R7R6R5R4為R3R2的17倍，接下來16自減為0跳出兩字節無符號數乘法子程序。
(c) R7R6R5R4循環左移 (d) 計算完成
圖5-2 17乘以0808H部分計算流程
圖5-2是R3R2為0808H也就是約為2ms時的部分計算流程。
5.2.2四字節/兩字節無符號數除法程序
首先來了解一下2進制數是怎樣完成除法運算的。
2進制完成除法運算就是移位和相減，比如1011011除以1110順序如下：
1 - 1110不夠減，結果添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/兩字節無符號數除法程序流程圖
1011- 1110不夠減，結果添0，1011左移一位再加上原來1011后的0，為10110。
10110- 1110= 1000結果添1，同上左移加原來10110后的1得10001。
10001 - 1110 = 11結果添1，同上左移加原來101101后的1得111。
111- 101不夠減，結果添0，此時1011011所有位都已移完，運算完畢。
即 1011011 = 1110 ×0000110。
要完成R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)……R1R0(余數)這樣一個四字節/兩字節無符號數除法程序，應該怎樣實現呢？注意到，當不夠減的時候，結果添“0”，夠的時候，結果添“1”，這正好和當時的“C”位值相反，可以通過觀察“C”位來實現。還有，若夠減的時候，減下的值要保留后再移位，不夠減的時候，減法運算的結果是不被保留的，繼續原來的值再移位，由于是四字節的數需要移位32次才能移完。
程序流程圖如圖5-3所示，整個程序的關鍵就是圍繞“C”位進行處理，根據“C”位來判斷減法運算的結果是否保留。通過運行調試，程序實現了除法的功能。
5.2.3 計算程序設計
現在已經能夠計算出即時的距離了，在將計算值送到四個LED顯示之前還
需要對顯示緩沖單元的值再次進行調整，若最高位為“0”的時候我們不顯示它，當距離小于1米的時候還需要開啟報警功能，這里采用蜂鳴器來實現報警。程序方框圖如圖5-4所示。
先通過對上述兩個子程序的調用計算出即時的距離，單位為厘米。再調用除法程序完成除以1000算出最高位，結果保存在寄存器R4中，余數保留在R1R0中。然后再將余數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應的數碼管電亮。若最高位為“0”，不點亮該燈；若次高位為“0”，先看最高為是否點亮，若最高位未被點亮，次高位也將不點亮，若最高位已被點亮，次高位點亮；同理接下來檢查次次高位；最
后一位無論是否為“0”都將被點亮。
報警電路由放大器和蜂鳴器組成。當需要報警時AT89S51的P1.1口控制報警電路導通發出蜂鳴報警。
設計安全距離為1米，當低于一米時發出報警，注意到當低于1米時LED的最高位和次高位不點亮，所以可以在判斷是否點亮次高位時確定是否發出報警，點亮說明高于1米，不點亮說明小于1米，立即開啟報警。
圖5-4 計算程序流程圖
5.3 顯示程序設計
經過主程序計算后待顯示的結果存到了40H到43H，40H 為最高位，43H為最低位，設計采用先掃描最高位的方式，將40 H到43H依次顯示在4個數碼管。由于人眼的反應時間沒有那么快，4個數碼管看上去是同時點亮的。這里主要涉及兩個重點注意的地方：第一，每位結果的值需要通過查表后才能送到P0口送顯示；第二，P2控制循環點亮4個數碼管，要設置好供移動的值。
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，當位選信號為“0”時驅動LED 點亮。如果將位選字設為“0101 1111”，此時LED0和LED2將被點亮，LED1和LED3不亮。考慮到需要循環顯示四位數碼管，每次點亮一位，位選字設置為“0111 1111”即可實現，通過對位選字的右移可以循環點亮四個LED，當位選字為“1110 1111”時表明四個 LED都被點亮了一次，這也是進入下一循環的標志。
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 系統調試及結論
本設計采用51匯編語言編寫，采用Keil C51編譯和調試，以及采用keil和proteus聯調仿真。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。聯調仿真后，發現數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, 為避免余震產生的“虛假反射波”超聲測距數據的采集與處理錯誤申請中斷，超聲波脈沖發射后，軟件中設置了一段時間的延時，稱為“死區”時間，“死區”形成了距離測量中的“盲區”，由于探頭的性能誤差，運行后要不斷調整探頭的“死區”。經過應用過程的調試，本系統的測量“盲區”控制在20cm內。
本報警系統由于受到超聲波發射角度和環境溫度、濕度等因素的影響，測量值和實際之間有一定的差異，原來理想的有效工作范圍為7cm-11m，但經過聯機調試實際的工作范圍為20cm-8m，下面是聯機測試的一些結果:
表6-1 聯試結果1
實際值(cm) 700 300 90 50 30
LED顯示結果 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，本報警器基本完成了顯示和報警的功能，但也存在不少問題，測量精度不是很高，特別是距離較遠的時候精度不能保證，這主要是由于所使用的聲速與實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警器的基本要求。
表6-2 聯試結果2
實際值(cm) 25 12 9 3
LED顯示結果 24 20 20 20
從上表可以看出，本報警器的工作盲區為20cm。
本系統探測范圍為0.2-8m，制作成本為150元左右，基本達到了汽車倒車報警器的設計要求，相信經過進一步改造后可以用于中低檔車輛。若要使系統更加可靠，仍有一些需要改進之處：
1、溫度對超聲波速度的影響，改進方法是加入一個溫度傳感器，并對計算子程序做相應的修改。
2、超聲波在傳播過程中受空氣對流及塵埃吸收的影響，使得遠距離的回波難以檢測，可以通過提高超聲波探頭功率來改進。
總結
本課題把硬件電路和電路軟件有機的結合起來，完成了汽車倒車報警系統的設計，能夠了解單片機技術的現狀，而且通過對電路系統的設計，學習掌握了數字電路從原理圖到PCB版的全部過程，形成完善的設計思路以及思想，并通過對汽車倒車超聲波報警器的軟件設計的過程，鍛煉應用匯編語言等軟件設計電路程序的能力為以后參與實際工作奠定良好的設計基礎。
通過對系統程序的編寫，進一步加深了對匯編語言的理解和操控能力，匯編語言的控制直接，實時性好，代碼短。熟練掌握匯編有利于更好的理解單片機的結構，有利于充分地利用單片機的資源，有利于程序的調試。
設計中用到了現在應用非常廣泛的計算機軟件Keil C51等軟件。Keil C51是51系列單片機學習和調試的常用軟件，是眾多單片機應用開發的優秀軟件之一，它集編輯、編譯、仿真于一體，支持匯編、PLM語言和C語言的程序設計，界面友好，易學易用。通過對這些軟件的學習和使用使我能將所學與所用有機結合起來。在步入工作崗位之前得到全方位的工程設計訓練。
通過對汽車倒車報警電路的設計能初步具有用PROTEL軟件設計電路原理圖以及電路版圖的能力。與實際電路相結合，通過理論聯系實際的方法，使所學的知識通過自己設計思考真正應用到實踐中。通過該次設計能了解51系列的一些單片機的知識，能熟練運用PROTEL，Keil C51軟件，提高了實際動手能力。
致 謝
本論文是在西南科技大學高頻實驗室中完成的。特別要感謝我的導師曾毅，曾老師不僅引導我進入單片機系統世界，悉心指導我作項目開發，還對我的軟件設計方面認真輔導。曾老師對工作認真負責的作風和嚴謹的治學態度給我留下了深刻的印象，并將使我終生受益。
我也感謝大學四年期間所有指導過我的老師，感謝他們對我無私的教誨和幫助。
感謝我大學四年的同窗，是你們讓我感受了大學的美好。和你們共同走過的這大學四年，我感到無比的快樂。
參考文獻
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附錄1 本設計的實物圖
實物圖
附錄2 本設計的程序
本次設計的程序如下所示：
;測距范圍7CM-11M，堆棧在4FH以上，20H用于標志
;顯示緩沖單元在40H-43H，使用內存44H、45H、46H用于計算距離
;
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為顯示數據存放單元（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 ;超聲波脈沖個數控制（為賦值的一半）
SETB PX0
SETB ET1
SETB EA
SETB TR1 ;開啟測距定時器
start1: LCALL DISPLAY
JNB 00H,START1 ;收到反射信號時標志位為1
CLR EA
LCALL WORK ;計算距離子程序
clr EA
MOV R2,#32h ;#64H ;測量間隔控制
LOOP: LCALL DISPLAY
DJNZ R2,LOOP
CLR 00H
setb et0
mov th0,00h
mov tl0,00h
SETB TR1 ;重新開啟測距定時器
SETB EA
SJMP Start1
;
;****************************************************
;* 中斷程序* *
;****************************************************
;T1中斷，發超聲波用 ;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 ;啟動計數器T0，用以計
intt11:
CPL VOUT ;40KHZ
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
nop
DJNZ R4,intt11
;超聲波發送完畢，
MOV R4,#04H
lcall delay_250 ;延時，避開發射的直達聲波信號
SETB EX0 ;開啟接收回波中斷
RETIOUT: RETI
;外中斷0，收到回波時進入
PINT0: nop
jb p3.2,pint0_exit
CLR TR0 ;關計數器
CLR EA ;
CLR EX0 ;
MOV 44H,TL0 ;將計數值移入處理單元
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
;
;****************************************************
;* 距離計算程序 (=計數值*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米時開啟報警
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
;
;****************************************************
;* 兩字節無符號數乘法程序 *
;****************************************************
; 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/兩字節無符號數除法程序 *
;****************************************************
;R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)...R1R0(余數)
;
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，夠R0，R1保留繼續
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
深圳信達律師事務所：
現就你所于1997年2月19日關于境內企業間接到境外上市有關問題的請示答復如下：
一、根據《國務院關于進一步加強證券市場宏觀管理的通知》、《股票發行與交易管理暫行條例》、《國務院關于批轉國務院證券委員會1995年證券期貨工作安排意見的通知》、《國務院辦公廳轉發國務院證券委員會關于1996年全國證券期貨工作安排意見的通知》的有關規定，境內企業直接或者間接到境外發行股票并將其股票在境外上市，都必須經國務院證券委員會審批；未經國務院證券委員會批準，任何境內企業不得以任何形式到境外發行股票和上市。
二、具有證券從業資格的律師事務所及其律師在為境內企業間接上市提供法律服務時，應當遵守上述有關規定，對其出具的法律意見書承擔責任。任何認為境內企業間接到境外發行股票并上市不需要國務院證券委員會批準的法律意見都是沒有依據的，出具此類不正確法律意見的選題事務所及其律師應當對其行為承擔法律責任。
三、具有證券從業資格的律師事務所及其律師在從事境內企業間接到境外上市的法律服務過程中，對有關問題如有疑問，可以向我會有關部門請示。
篇9
創立道家的老子，同創立儒家的孔子齊名，但是關于老子的生平事跡，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論不休。文史專家羅根澤在主編《古史辨》第六冊時，曾列舉出了29種關于老子其人其書的不同說法。好在陸續出土的帛書簡書，證明了《史記》關于老子的記載大體上是可信的。
老子是楚人，姓李名耳字聃，擔任過周室的史官，與孔子同時代或者稍早，孔子曾向老子問過禮。老子的最大貢獻，就是給世人留下了一部《道德經》。“老子修道德，其學以自隱無名為務。居周久之，見周之衰，乃遂去。至關，關令尹喜曰：‘子將隱矣，強為我著書。’于是老子乃著書上下篇，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。中國有學者認為，老子是中國第一個哲學家。黑格爾在談到東方哲學時滿臉的不屑，認為哲學是從西方開始的，然而在談到老子時卻要比對孔子略微肯定一些。盡管黑格爾對孔子和老子的文獻充滿了誤讀誤解，也不得不承認老子是古代東方精神世界的代表者。出于對黑格爾偏見的批評，錢鐘書曾經在《管錐編》中指出：老子一句話就能說清楚的哲學概念，黑格爾卻要長篇大論，黑格爾關于東方思想的講演，“數十百言均《老子》一句之衍義”；黑格爾的失誤，是一種對漢語無知的“失言”。嚴復干脆直接在“同謂之玄，玄之又玄，眾妙之門”旁邊批注道：“西國哲學所從事者，不出此十二字。”李約瑟在《中國科技思想史》中則對老子給予了極高的評價，說：“中國如果沒有道家，就像大樹沒有根一樣。”雖然關于老子的思想評價見仁見智，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》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》的考訂校勘和訓詁提供了新的資料，澄清了關于《道德經》寫作年代的部分質疑，對有些字句的訂正提供了新的證據，但對于普通讀者來說，依然以讀傳世本為宜。
在《論六家要指》中，司馬談對其他各家都有批評，唯對道家高度贊揚。稱：“道家使人精神專一，動合無形，贍足萬物。其為術也，因陰陽之大順，采儒墨之善，撮名法之要，與時遷移，應物變化，立俗施事，無所不宜，指約而易操，事少而功多。”《漢書 ? 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，然后知秉要執本，清虛以自守，卑弱以自持，此君人南面之術也。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，兼棄仁義，曰獨任清虛可以為治。”這些論述說明，在兩漢時期，人們就把道家思想看作治理國家的理論，所以，研究《道德經》的管理思想，正是回歸道家本位。
篇10
巴富爾分別從詞源學和哲學的角度將“道”解釋為“reason”和“way”，但他認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”比作代數學中的π，以顯示其無盡的意義。對于“道”的可譯性，巴富爾是嚴謹的，他一方面在序言中透漏出對“道”冠以任何俗名的不恰當，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而巴富爾對譯“道”的謹慎不僅是其尊“道”的體現，更是通過尋“道”從本根論的角度以達到合中西之“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“道”的理解和對其譯名的看法，但卻在這之前的《中國宗教》一書中對道教——作為中國宗教和哲學的存在進行過細致的闡述，并對其起源作了考據。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上，考察了《道德經》一書中老子承認上帝存在的證據。雖然道家信奉“道”是萬物的本源，但理雅各通過論證認為道家是承認上帝存在的，同時也并未反駁道家固有的觀點。理雅各在書的最后感慨道：“為了解釋這個難題，我苦思冥想許久，如今終于可以輕松點了。”[7]229對于一個有責任感的傳教士來說，一方面，面對種種信仰上的挑戰，他義不容辭地要進行“合理”的解釋；另一方面，為了達到傳教的目的，也為了英國人能接受理解中國傳統文化，他在努力尋找信仰基礎，通過景教碑的史實考證和自己的推理判斷，最終證明中國圣人自古便承認上帝的存在，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》，其中的修辭手法頗為豐富，如比喻、對偶、排比、頂真等，且其修辭手法往往疊加使用，因此文章達到形神兼備的絕佳境地。如上文所述，這三個早期譯者對中國經典都抱以學術研究的心態，對原文的忠實度較高，且相互之間常有交流，故三個文本有一定的相似性。如《道德經》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，老子通過生動的比喻，輔以排比、反問、對偶等修辭手法，說明一個得“道”之人所具備的品質特征。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，且極為對仗。與原文相似，他們也都運用倒裝句突出了得“道”之人的所有品質特征。而在意思表達上，理雅各對文章的理解明顯要精準一些，如“偐兮其若客”一句中“偐”字是莊重嚴肅的意思，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。
