基于單片機的導彈發(fā)射車(chē)防撞測距報警器的研制

　　摘要：從分析某型號導彈發(fā)射車(chē)駕駛的實(shí)際情況出發(fā)，研制了基于單片機的導彈發(fā)射車(chē)防撞報警器;簡(jiǎn)單介紹了超聲波測距原理和系統總體結構，在此基礎上詳細介紹了該系統硬件各功能模塊的設計電路和系統軟件實(shí)現方法。試驗結果表明，該儀器具有性能穩定可靠，便于安裝，實(shí)用性強，較高的測試精度，可擴展性好等特點(diǎn)，為發(fā)射車(chē)駕駛員安全行車(chē)提供了有效的保障手段，具有重大的軍事意義和顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

　　引言

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

　　系統總體結構

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

　　系統硬件設計與實(shí)現

　　單片機最小系統

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

　　超聲波發(fā)射模塊

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

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