人体感应与超声波的语音倒车雷达及防盗系统设计软件部分
本课题为基于单片机的人体感应与超声波的语音倒车雷达及防盗系统设计，整个系统能够实现测距、录音、放音、防盗等功能,并通过LCD1602液晶显示相应的内容。硬件电路主要有主控电路、超声波检测电路、防盗信号检测电路、红外对管传感器检测电路。软件的设计是通过C语言在keil软件上进行程序的编写，然后下载到单片机中，控制硬件实现相应的功能，其中，子程序主要有人体检测子程序、超声波检测子程序、按键检测子程序、LCD1602液晶显示子程序、测距子程序、语音芯片子程序、按键模拟系统关闭子程序、超声波底层驱动子程序、LCD1602液晶底层驱动子程序、语音芯片底层驱动子程序等，在系统软件程序的设计过程中，用到的单片机内部的资源有定时器、外部中断。整个系统既可以测距又可以防盗，具有一定的实用性。关键词 超声波传感器，振动传感器，倒车雷达，防盗系统，测距，单片机
目录
1 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 2
1.3超声波测距原理介绍 2
1.4本设计的主要内容 3
2 总体方案设计 4
2.1系统总体硬件设计 4
2.2系统主控电路的硬件连接 5
2.3设计编程语言的选择 6
2.4开发环境的学习 6
3 主要元器件编程介绍 7
3.1 ISD4004语音芯片底层驱动程序设计 7
3.2 超声波传感器底层驱动程序设计 11
3.3 LCD1602液晶驱动程序底层驱动程序设计 13
4 软件设计 16
4.1 主程序设计流程 16
4.2 初始化程序设计流程 18
4.3 按键检测子程序设计流程 20
4.4 红外人体传感器检测子程序设计流程 23
4.5 超声波检测子程序设计流程 24
4.6 语音芯片放音子程序设计流程 25
4.7 语音芯片录音子程序设计流程 27
4.8 防盗子程序设计流程 29
4.9 防盗报警函数设计流程 30
5 系统调试 31
5.1 系统调试流程 31 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
5.2 硬件调试 31
5.3 软件调试 33
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
附录1硬件原理图： 39
附录2 系统实物图： 40
附录3主函数程序： 41
附录4语音芯片驱动子程序： 49
附录5超声波传感器驱动子程序： 57
附录6 LCD1602液晶驱动子程序： 60
1 绪论
1.1课题研究的背景及意义
改革开放以后，随着社会的发展，汽车几乎成为家家户户必备的交通工具，但是汽车所带来的一系列的交通问题也越来越引起人们的注意，这些交通问题大部分发生在倒车过程中。在以前倒车过程中，汽车驾驶员了解后方的情况往往是通过人的指挥或汽车倒车镜，这就使得驾驶员无法准确及时的了解汽车后方的情况所以更容易发生一些交通事故[1]，在这些交通事故中轻者会使汽车刮伤或报废，重者会造成驾驶者或行人的受伤或死亡，尤其对儿童和老人的伤害更大。同时，车主也在担心在停车过程中，由于一些停车场无人看守会造成车辆的丢失或被一些人无意的刮伤或损害[2]。这些问题都有可能造成人们的生命和财产受到伤害，因此拥有一款安全实用的同时兼顾防盗系统的倒车雷达成为几乎每位驾驶者的渴望。在本设计中主要是通过超声波传感器检测汽车倒车过程中距离障碍物的距离，然后在LCD1602液晶上显示出来。在系统关闭的情况下振动传感器如果检测到振动，则就会报警。在系统设计中用到了按键，用户可以选择相应的功能，同时在LCD1602液晶上用户可以看到当时的选择和传感器检测到的结果。对于本设计的程序代码主要是通过C语言来实现的，然后下载到单片机中来控制系统的运行，进而达到相应的结果。通过本次设计，可以吧对于微机系统的理论学习转变成实际的动手编程控制，这能够使我们对微机系统有进一步的了解。在当今市场上很多智能仪器仪表和电子产品基本上都是通过一些程序代码的编写来完成对外围单片机和一些元器件的控制[3]。使用单片机控制的系统的价格一般会比较便宜，并且系统也是比较灵活的，只要改变单片机的代码，就可以改变系统的运行状况，当然这些的实现也需要硬件电路的配合[4]。在当今的单片机内部含有定时器、中断等功能，一些高级的单片机在其内部可能还集成了显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，这使得单片机的体型小功能复杂[5]。由于这些电路集成在一片小小的硅片上，这些电路的使用只是通过编程来实现的，这使得系统的抗干扰能力大大的增强，所以在当今电子系统中单片机成为了不二之选[6]。对于一个即将毕业的大学生能够熟练地掌握单片机以及它的编程方式是非常必要的，这对于我们将来的工作学习都有很大的帮助，同时这也是对我们大学四年学习结果的一次检验。同时这次设计是通过团队合作方式来完成的，这使我们更近一步的了解团队合作的重要性。
1.2 国内外发展现状
在当今这个社会大环境下汽车在慢慢地成为人们出行的主要交通工具，由此倒车雷达在国内外有很好的发展趋势。在早期倒车时主要是通过倒车时人的指挥和相应的后视镜来完成整个停车过程，这使得驾驶者不能够及时准确的得到车后方的信息[7]。随着可编程逻辑器件以及单片机的发展，这类芯片在倒车雷达的研制过程中正逐渐的占据主要地位，这使得倒车雷达的可靠性越来越高，使驾驶者更加快速，准确的获得车后方的信息。单片机作为当今最受欢迎可编程逻辑器件具有操作简单、价格低、低功耗等优点[8]。对于单片机的操作，使用者只需要使用C语言进行编程控制其相应引脚的高低电平就可控制其对外围器件的读写操作，进而控制整个系统。对于单片机的控制也需要一些硬件和软件方面的知识，例如:单片机需要的复位电路和晶振电路以及对单片机进行控制的C语言的编程。同时需要了解单片机自上而下的执行特点。就目前的倒车雷达大多采用超声波检测倒车时距离后方障碍物的距离，然后,在LCD或数码管上显示距离后方障碍物的距离，当距离小于设定值时,进行报警进而提醒驾驶者[9]。通过本次设计我们可以学到一个研发系统是从基础的电路和程序一点点的搭建起来的，同时,也让我们了解到研发工作者的辛苦。通过本次毕业设计我们可以学到一些经验，这在我们以后的工作中同样可以用到。
1.3超声波测距原理介绍
基于单片机的超声波测距，是利用单片机产生频率为40KHZ的一串脉冲，经过电路放大，使发射端振动进而在发射端发出一串超声波，在发出的超声波遇到障碍物后被发射回来进而被超声波接收端接收，然后,被相应的电路放大、整形、滤波后送给单片机进行处理[10]。
目录
1 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 2
1.3超声波测距原理介绍 2
1.4本设计的主要内容 3
2 总体方案设计 4
2.1系统总体硬件设计 4
2.2系统主控电路的硬件连接 5
2.3设计编程语言的选择 6
2.4开发环境的学习 6
3 主要元器件编程介绍 7
3.1 ISD4004语音芯片底层驱动程序设计 7
3.2 超声波传感器底层驱动程序设计 11
3.3 LCD1602液晶驱动程序底层驱动程序设计 13
4 软件设计 16
4.1 主程序设计流程 16
4.2 初始化程序设计流程 18
4.3 按键检测子程序设计流程 20
4.4 红外人体传感器检测子程序设计流程 23
4.5 超声波检测子程序设计流程 24
4.6 语音芯片放音子程序设计流程 25
4.7 语音芯片录音子程序设计流程 27
4.8 防盗子程序设计流程 29
4.9 防盗报警函数设计流程 30
5 系统调试 31
5.1 系统调试流程 31 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
5.2 硬件调试 31
5.3 软件调试 33
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
附录1硬件原理图： 39
附录2 系统实物图： 40
附录3主函数程序： 41
附录4语音芯片驱动子程序： 49
附录5超声波传感器驱动子程序： 57
附录6 LCD1602液晶驱动子程序： 60
1 绪论
1.1课题研究的背景及意义
改革开放以后，随着社会的发展，汽车几乎成为家家户户必备的交通工具，但是汽车所带来的一系列的交通问题也越来越引起人们的注意，这些交通问题大部分发生在倒车过程中。在以前倒车过程中，汽车驾驶员了解后方的情况往往是通过人的指挥或汽车倒车镜，这就使得驾驶员无法准确及时的了解汽车后方的情况所以更容易发生一些交通事故[1]，在这些交通事故中轻者会使汽车刮伤或报废，重者会造成驾驶者或行人的受伤或死亡，尤其对儿童和老人的伤害更大。同时，车主也在担心在停车过程中，由于一些停车场无人看守会造成车辆的丢失或被一些人无意的刮伤或损害[2]。这些问题都有可能造成人们的生命和财产受到伤害，因此拥有一款安全实用的同时兼顾防盗系统的倒车雷达成为几乎每位驾驶者的渴望。在本设计中主要是通过超声波传感器检测汽车倒车过程中距离障碍物的距离，然后在LCD1602液晶上显示出来。在系统关闭的情况下振动传感器如果检测到振动，则就会报警。在系统设计中用到了按键，用户可以选择相应的功能，同时在LCD1602液晶上用户可以看到当时的选择和传感器检测到的结果。对于本设计的程序代码主要是通过C语言来实现的，然后下载到单片机中来控制系统的运行，进而达到相应的结果。通过本次设计，可以吧对于微机系统的理论学习转变成实际的动手编程控制，这能够使我们对微机系统有进一步的了解。在当今市场上很多智能仪器仪表和电子产品基本上都是通过一些程序代码的编写来完成对外围单片机和一些元器件的控制[3]。使用单片机控制的系统的价格一般会比较便宜，并且系统也是比较灵活的，只要改变单片机的代码，就可以改变系统的运行状况，当然这些的实现也需要硬件电路的配合[4]。在当今的单片机内部含有定时器、中断等功能，一些高级的单片机在其内部可能还集成了显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，这使得单片机的体型小功能复杂[5]。由于这些电路集成在一片小小的硅片上，这些电路的使用只是通过编程来实现的，这使得系统的抗干扰能力大大的增强，所以在当今电子系统中单片机成为了不二之选[6]。对于一个即将毕业的大学生能够熟练地掌握单片机以及它的编程方式是非常必要的，这对于我们将来的工作学习都有很大的帮助，同时这也是对我们大学四年学习结果的一次检验。同时这次设计是通过团队合作方式来完成的，这使我们更近一步的了解团队合作的重要性。
1.2 国内外发展现状
在当今这个社会大环境下汽车在慢慢地成为人们出行的主要交通工具，由此倒车雷达在国内外有很好的发展趋势。在早期倒车时主要是通过倒车时人的指挥和相应的后视镜来完成整个停车过程，这使得驾驶者不能够及时准确的得到车后方的信息[7]。随着可编程逻辑器件以及单片机的发展，这类芯片在倒车雷达的研制过程中正逐渐的占据主要地位，这使得倒车雷达的可靠性越来越高，使驾驶者更加快速，准确的获得车后方的信息。单片机作为当今最受欢迎可编程逻辑器件具有操作简单、价格低、低功耗等优点[8]。对于单片机的操作，使用者只需要使用C语言进行编程控制其相应引脚的高低电平就可控制其对外围器件的读写操作，进而控制整个系统。对于单片机的控制也需要一些硬件和软件方面的知识，例如:单片机需要的复位电路和晶振电路以及对单片机进行控制的C语言的编程。同时需要了解单片机自上而下的执行特点。就目前的倒车雷达大多采用超声波检测倒车时距离后方障碍物的距离，然后,在LCD或数码管上显示距离后方障碍物的距离，当距离小于设定值时,进行报警进而提醒驾驶者[9]。通过本次设计我们可以学到一个研发系统是从基础的电路和程序一点点的搭建起来的，同时,也让我们了解到研发工作者的辛苦。通过本次毕业设计我们可以学到一些经验，这在我们以后的工作中同样可以用到。
1.3超声波测距原理介绍
基于单片机的超声波测距，是利用单片机产生频率为40KHZ的一串脉冲，经过电路放大，使发射端振动进而在发射端发出一串超声波，在发出的超声波遇到障碍物后被发射回来进而被超声波接收端接收，然后,被相应的电路放大、整形、滤波后送给单片机进行处理[10]。
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