图3.2 51单片机的引脚图

3.1.2 单片机最小系统

单片机最小系统是在应用单片机其他拓展系统的基础，单片机最小系统即一个

单片机可以工作的最小配置，对51单片机来说，只要有时钟和复位电路就可组成了。单片机最小系统如下3.3图

图3.3单片机最小系统原理图

3.1.3 复位电路

为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路可在供电时提供复位信号，当电源稳定后撤销复位。电路图如图3.4所示：

图3.4 复位电路

3.1.4 晶振电路

晶振电路是单片机系统正常工作的保证，只有当单片机系统正常工作是振荡器才会起振。当振荡器不起振，说明系统出现了故障。晶振电路如图3.5所示：

图3.5 晶振电路

3.2 驱动显示电路及报警电路

显示电路采用LED数码管显示，当超过已设定的距离时，蜂鸣器和LED可实现报警功能并可通过按键实现有限距离的调整。 3.2.1 LED数码管显示电路

LED数码管显示模块主要由一个4位一体的7段LED数码管组成。它是一个共阳极的数码管，每一位数码管的a,b,c,d,e,f,g和dp端相连在一起来接受单片机PI口所产生的段码。S1，S2，S3，S4引脚用来接受单片机P2口产生的段码。本系统采用动态扫描方式。当数码管接收到段码后由COM端控制那一位数码管被点亮。在轮流点亮数码管的过程中，由于每个数码管被点亮的时间十分短暂，给人印象就是一组稳定的数码显示。具体原理图如图3.6所示：

图3.6 显示电路

3.2.2 蜂鸣器和LED报警

通过单片机给定不同频率来使蜂鸣器发出报警声。模块如下图3.7所示：

图3.7蜂鸣器驱动电路

3.3 HC-SR04超声波测距模块

3.3.1 HC-SR04超声波测距模块的性能特点

HC-SR04超声波测距模块测距的精度最高可达3MM，而测试盲区仅为2CM，且内含超声波发射与接收器。反应速度快测量周期仅为10ms，俩个探头位于同一水平线，切距离大约为6cm。模块上另有LED指示，方便观察和测试。 原理如下：

（1）可自动发送840KHZ的方波，检测信号是否有返回； （2）必须给至少10us的高电平信号；

（3）当有信号返回时，IO口输出一个高电平，此时超声波发射到返回的时间即是高电平持续的时间。

（4）当TRIG从0变为1是，主控制板启动。

（5）当超过10ms扔没有出现150us的0信号时，表示前方无障碍。

3.3.2 HC-SR04的管脚排列和电气参数

HC-SR04的外形及管脚排列如图3.8所示。 （1）VCC为5V电源； （2）GND为地线；

（3）TRIG触发控制信号输入； （4）ECH0回响信号输出。

图3.8外形及管脚排列图

HC-SR04的电气参数如表3.9所示：

表3.9电气参数表

电气参数 工作电流 工作电压 工作频率 最近射程 最远射程 测量角度 输入触发信号 输出回响信号 规格尺寸 HC-SR04超声波模块 15mA 直流电压5V 40Hz 2cm 4m 15度 10us的TTL脉冲 输出与射程成比例的TTL电平信号 45*20*15mm 3.3.3 HC-RS04超声波测距原理

超声波测距的原理是利用超声波在发射后碰到障碍物后会反射回来，计录其从发射到反射回来的时间，然后以时间的一半乘以超声波在空气中传播的速度就可得出与障碍物间的距离。其模块图如图3.10所示

图3.10 超声波模块

3.3.4超声波时序图

图3.11超声波时序图

由上时序图可看车，只要提供10us的一个脉冲触发信号，就会循环发出8个40KHz的脉冲。当检测到右回波信号后则会输出回响信号。回响电平输出与检测距离成正比。这样就可由信号的发射与回响时间间隔计算出距离。距离=高电平时间*声速（340M/S）/2。 3.4 按键设置电路

通过按键来实现报警距离的更改，一个按键用来实现报警距离的增大，一个按键用来实现报警距离的减小，一个按键用来进入设置报警距离程序和确定更改的报警距离。按键电路如图3.12所示：

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