基于单片机的导弹发射车防撞测距报警器的研制

摘要：从分析某型号导弹发射车驾驶的实际情况出发，研制了基于单片机的导弹发射车防撞报警器;简单介绍了超声波测距原理和系统总体结构，在此基础上详细介绍了该系统硬件各功能模块的设计电路和系统软件实现方法。试验结果表明，该仪器具有性能稳定可靠，便于安装，实用性强，较高的测试精度，可扩展性好等特点，为发射车驾驶员安全行车提供了有效的保障手段，具有重大的军事意义和显著的经济效益。

引言

二炮部队导弹发射车车体比普通运输车长几米甚至十几米，宽度也比普通发射车宽1米多，发射车进出库房单凭驾驶员驾驶技术和操作经验，难免出现各种摩擦与碰撞，轻则刮伤发射车导致车体掉漆，重则引发导弹弹体和内部设备故障等比较大的事故甚至灾难，造成不可避免的人员伤亡和经济损失。针对这一状况，利用非接触式超声波测距法研制了导弹发射车防撞报警器，它有八个探测装置分别安装在发射车前后左右四个方向，根据距离长短可向驾驶员预先发出不同的声光警告信号，提醒驾驶员采取应急措施谨慎驾驶来应对特殊险情，以避免事故的发生，减少经济损失。

系统总体结构

系统基于超声波反射原理利用超声波传感器进行超声波发射接收实现障碍物探测。八个探测装置分别安装在发射车前后左右四个方向，通过系统总线形成网络进行信息通信，再由主控制器适时显示障碍物距离、位置并进行声光报警，发射车驾驶员根据这些重要提示可大大减小发射车碰撞的可能。系统总体架构框图如图2所示。　　

系统硬件设计与实现

单片机最小系统

由AT89S52单片机及其外围电路组成的单片机最小系统，是整个导弹发射车防撞系统的核心，主要用于控制雷达模块发射与接收，控制LCD模块适时显示距离，根据所测距离控制蜂鸣器报警的频率和LED发光二极管的闪烁频率，此外还具备系统复位功能和自检功能以保证系统处于正常的工作状态。

超声波发射模块

超声波发射模块的设计如图3所示。单片机通过外部引脚P1.6输出短暂的脉冲宽度为25μs，载波为40Hz的超声波脉冲串，经过功率放大将超声波发射出去。电路中的发光二极管(LED)和R11给出了电路的电源的供电指示。电路中的CSB40T为超声波的换能器，主要功能是发射超声波。发射超声波采用软件方法来实现，这种方法的特点灵活性好，易于控制。　　

具体原理是由单片机AT89S52的Pl.6引脚控制超声波发射电路以6个脉冲的序列发射出去，在程序中用延时实现。脉冲发射同时打开定时器T0开始计时，发射后等待1ms打开外部中断INT0，等待回波反射到接收探头。等待1ms的原因是，超声波发射探头发射的超声波一般都会存在余波干扰，有部分声波会直接传到接收探头，经接收电路放大后，系统就会把它误认为是检测的回波信号，发射后等待1ms可以避免检测到余波信号。