Ультразвуковой локатор
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
1. Анализ задания требуемые ресурсы
2. Структурная схема МПС и пояснения к ней
3. Распределение ресурсов
4. Алгоритм функционирования МПС, выполняющий поставленную задачу
4.1 Словесное описание алгоритма
4.2 Блок-схема алгоритма
4.3 Укрупнённая блок-схема алгоритма
5. Код программы
6. Листинг программы
7. Быстродействие программы
8. Контрольный пример
Список используемой литературы
1. Анализ задания требуемые ресурсы
Разработать систему управления ультразвуковым локатором автомобильной системы безопасности. Локатор состоит из передатчика, который при подаче на него управляющего перепада выдает ультразвуковой импульс, который распространяется до препятствия, отражается от него и попадает в приемник. Как обычно, расстояние до препятствия измеряется по запаздыванию по времени между переданным и принимаемым импульсом. Кроме того, надо ввести фильтрацию помех по амплитуде принимаемого импульса. Все импульсы, которые ниже определенного порога, должны игнорироваться. Предусмотреть выдачу перепада на передатчик, фиксацию времени прихода и амплитуды отраженного импульса, выдачу сигнала тревоги при сближением с объектом ближе некоторого расстояния, фильтрацию помех при приеме.
Примечание: iитать, что скорость распространения ультразвука в воздухе равна 110 км/с, а эффектом Допплера можно пренебречь. Кроме того, iитать, что амплитуда отраженного от цели сигнала не зависит от расстояния.
№ подварианта1Величина порога относительно номинального принимаемого сигнала5%Критическое расстояние, которое недопустимо при сближении объектов10 мОтносительная точность измерения расстояния локатором1%Диапазон дальностей, фиксируемых локатором0-100 м
Если расстояние до объекта составит меньше 10 метров включить сигнал тревоги. Максимальная дальность действия локатора 100 метров. Точность измерения 1%
2. Структурная схема МПС и пояснения к ней
3. Распределение ресурсов
Порты
к порту Р0 подключен выход АЦП
к Р2.1 подключены входы АЦП RD и CS
к Р2.2 подключено устройство генерирующее ультразвуковой сигнал
к Р2.3 подключено устройство выдающее сигнал тревоги
к порту АЦП AIN подключен приёмник ультразвукового сигнала
Память
Программа занимает 834 байта поэтому нет необходимости подключать внешнюю память
Регистр R1 используется для подiёта циклов
4. Алгоритм функционирования МПС, выполняющий поставленную задачу
4.1 Словесное описание алгоритма
) МПС запускает УЗ сигнал который проходит расстояние от 0 до 100 м 2 раза, при скорости звука 110км/с он пройдёт это расстояние за время от 0 до 1818 мкс (200/110 000 ? 0.001818).
) Относительная ошибка измерения расстояния до объекта равна 1%, значит АЦП должен измерять входное напряжение 100 раз через равные промежутки времени (1818/100 ? 18мкс).
) Затем МП должен сравнивать входное напряжение (оцифрованное) с номинальным, если напряжение ниже 5% от номинального то сигнал не отразился на заданном расстоянии.
Если напряжение выше 5% от номинального то необходимо определить расстояние на котором УЗ сигнал отразился. Если это расстояние выше критического то посылается новый УЗ сигнал, иначе необходимо выдать сигнал тревоги.
4.2 Блок-схема алгоритма
4.3 Укрупнённая блок-схема алгоритма
5. Код программы
NAME LOCATORAT 0000H0000H:P2.3R1,#65HP0,#00Hp2.2p2.2:p2.1p2.1A,#0DHB,P0ABM2P0,#0FFHR1,M1:A,R1B,#5BHABM0 P2.3
ACALL M0
END
ультразвуковой локатор алгоритм микропроцессорный
6. Листинг программы
МеткаКол-во тактовМнемоника и операндыКомментарии1NAME LOCATORНазвание программы2CSEG AT 0000HЗадаем сегмент памяти программ с 800h2ORG 0000HАдрес основной программы 800hM01SETB P2.3 Окончание сигнала тревоги1MOV R1,#65HУстановка кол-ва циклов опроса АЦП (101, 1-ый цикл "холостой") 2MOV P0,#00HЗануление порта Р0 во избежание ложного срабатывания тревоги1CLR p2.2Посылка отрицательного импульса на передатчик УЗ сигнала1SETB p2.2M11CLR p2.1Посылка отрицательного импульса на АЦП для начала преобразования1SETB p2.11MOV A,#0DHУстановка 5% -го сигнала в аккумулятор 2MOV B,P0Запись сигнала преобразованного в прошлом цикле в регистр В4DIV ABСравнение А и В методом деления (если А>В то А?0 (это помеха)) 2JZ M2Если А=0 (не помеха) то выход из цикла М1 и переход М22MOV P0,#0FFHУстановка всех единиц в порт Р0 для принятия сигнала с АЦП1NOPОбеспечение длительности в 18мкiикла М1 1NOP1NOP2DJNZ R1,M1Уменьшение на единицу и сравнение с нулём кол-ва циклов (если кол-во циклов осталось 0 то надо посылать новый сигнал на передатчик) M21MOV A,R1Кол-во циклов оставшихся в Акк2MOV B,#5BHКол-во циклов которое указывает критическое расстояние (91) 4DIV ABСравнение А и В методом деления (если А>В то А?0 (расстояние не менее 10 метров)) 2JZ M0Если А=0 то объект далее 10 метров и надо посылать новый УЗ сигнал1CLR P2.3Отрицательный перепад - сигнал тревоги2ACALL M0Новый УЗ сигнал после тревоги1ENDКонец программы
7. Быстродействие программы
Общее количество циклов всех команд: 42 при fц=12МГц/12 время составит 42 мкс. Но скорость выполнения данной программы зависит от времени возврата сигнала и колеблется от 52мкс до 1870мкс.
8. Контрольный пример
Выделены изменения кода.
В результате работы программы в ячейке 30 памяти прогр