導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇工業機器人論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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2色彩設計

在為此模型配色的過程中，充分考慮到老年人的特征，他們對色彩的喜好，以及顏色對于老人的影響，照顧到他們心理的變化，情感的寄托等等。步入老年，人們就變得不再喜歡艷麗的色彩，更偏向于安然、素雅的風格，低調質樸也表現了他們對生活淡定的態度。如圖4所示，在此配色方案中，白色象征單純、圣潔、高尚，它與任何色相都容易取得調和，讓所有色彩看起來更濃厚。藍色內在，收斂，沉靜的基本特質，另一方面藍色是幽靜的，絕無暖色的躁動與喧嘩，凝望著藍色能感受到那種悠遠而深邃，宛如哲人超然的冥想[3]。混合了白色的紫色意味著特殊的優雅，高貴而矜持。藍色與紫色對比，效果微妙，柔和，具有單純性，很容易保持色彩統一。如圖5所示，魔鬼魚的主體選用偏暖的米黃色，想給老年人安靜祥和的產品形象，改變了先前的蒼白，低調中的明亮，增強了產品的活力，又不會過分強烈，非常適合老人的淡薄的性格。選藕荷色以及淺綠色是為了避免復雜的花色，讓老人思想負擔加重，認識更混淆。老人視覺退化，明度應比其他年齡段的使用者高一些，同時對于色系色彩不敏感，容易把青色與黑色、黃色與白色混淆[4]。所以在為按鈕選擇顏色的時候，應使用明亮的色彩，提醒老人這是一個按鍵。如圖6所示，在此配色方案中，干凈的白色為主體，與藍色相調和，整體上流露出淡雅、古典、低調、大氣的感覺。內斂沉靜的藍綠色，顯得悠遠而深邃，能夠收斂虛浮的心性，崇尚理性，內省精神的文化，高雅穩重的灰色按鈕，耐臟的同時，與純凈的白相對比，讓人準確辨識按鈕的位置。簡約低調的色彩搭配，盡顯機器人的高貴神秘，輕柔靈活，是時尚老年人的必備品。

3材料與工藝

在設計中，材料及工藝和設計的關系是密切相關的，材料及工藝是產品設計的物質技術條件，是產品設計的基礎和前提。設計通過材料及工藝轉化為實體產品，材料及工藝通過設計實現其自身的價值[5]。在家居服務機器人的材料選擇上（如圖7所示），整體外殼采用ABS工程塑料，并通過后期的處理，使表面產生磨砂的效果，使得機器人的外觀更加柔和。因此，在兩翼部分以及尾部，采用透明硅膠，其柔軟的材質，可防止因撞擊而損壞。同時柔軟的材質，以其自身的特性影響著產品設計，滿足產品功能要求的同時，增加了產品與人之間的親近感，使產品與人的互動性更強[6]。

4人機交互設計

在界面的體現上有各種形式。此設計中加入LED用于區分產品在不同功能運用下的狀態，產品開機之后LED燈開始工作，用戶可以根據LED的顏色及亮度來判斷產品的工作狀態，LED燈亮起是工作狀態的標志，該設計不僅實用性強而且使產品更為活潑生動，為用戶在日常生活中的使用帶來了極大的方便，如圖8所示。在老年人接觸機器人時，通過分析老年人的情感，來表現出符合其情感需求的情感，讓老年人從心理上感覺到，這個機器人是人性化的，是具有情感的，也是積極的、有朝氣的。

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巴西翠龜是龜類中的優良品種，原產美洲，現引進我國浙江省海寧市龍頭閣兩棲爬行動物研究所。此龜有兩個特點：一是烏龜不烏，色彩斑瀾，頭部有紅色及縱向淡綠色條紋，背部呈深綠色帶規則幾何圖案，圓周裙邊似花蝴蝶翅膀農業論文，腹板處有黃、白、黑相間的甲文字式花紋，且每只龜不盡相同。二是運動活潑，比一般龜好動而且速度快。觀賞價值高。

一、生活習性。巴西翠龜喜食動物性餌料，如紅蟲、小魚、小蝦、蚌、螺、蚯蚓、瘦肉等。在動物性餌料缺乏時，也食植物性餌料，同時，還能忍受長時間的饑餓。

二、飼養設備和環境條件。

只要有水源、光照，一般家庭都有條件飼養。如果專業戶飼養，最好是搭棚建池核心期刊。飼養容器可用一般的水缸、水盆、塑料盆、玻璃缸、水池等，只要能儲水又不能使龜外逃即可。幼龜（50克以下的）可用平底盆養殖。一個普通臉盆可養3對左右。一個大號塑料盆可養10對左右。盆要傾斜放置，使一邊水深一邊水淺，1/2盆底無水。青年龜和成年龜可用水泥池飼養。新建的水泥池必須進行沖洗，晾曬多日后方可使用。1平方米可養大龜10對左右。

三、繁殖。

1、繁殖方式：其繁殖方式為卵生，一年能產3至4次卵農業論文，在自然環境的溫度下進行孵化，也可進行人工孵化。一般5月底至8月為期，6—9月為產卵期，夏至左右為產卵盛期。母龜年產卵45只左右，最高的達80—90只。

2、 雌雄鑒別：同齡龜中雌龜要比雄龜大，尾巴細小，腹部平或較凸，雄龜尾長而粗，腹部內陷凹形。剛出殼的幼龜不易識別。

3、 孵化方法 把卵放入鋪有濕沙的透氣漏水的木箱內，濕沙厚2—3厘米，把卵排在濕沙上，卵與卵之間相距3厘米以上，然后卵上再蓋2—3厘米厚的泥沙，箱口蓋上木板農業論文，3—4天檢查一次，如果沙子干燥要淋水，保持沙濕潤。在24—35℃氣溫下，一般經過50—70天左右的時間，小龜就破殼而出。

四、飼養管理。

1、定地喂食 每天要定時投料，使其養成習慣，形成條件反射后，到時必定前來覓食。

2、定時喂食：在氣溫20—25℃時，每次飼料投喂量占體重的5—10%左右。氣溫高時，投食量要增加一些。

3、定位喂食 即固定一個或數個飼料臺，一經固定，不要隨便改動核心期刊。

4、定質喂食 即飼料要多種多樣、新鮮，不能喂腐敗變質的飼料。

5、水質管理 應經常換清潔的新水，以保證良好的水質。龜池的水位深淺應隨季節而增減。氣溫低時要淺水農業論文，以提高水溫。夏季氣溫度，要深水，以免烈日曝曬。

6、冬季管理 冬季要保持水不結冰，可以將龜池用塑料布蓋好。如放養在盆內的，需把盆移入室內。水溫14℃左右轉入冬眠。

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1.2缺乏完整的體系和統一標準績效考核，一定要有相應的對照物，就是考核規范。相對來講，縣級電力單位工作量重，子公司以及機構多，缺少相對健全統一的考核體系，許多子公司或機構都有自身的考核模式，出現了多種考核機制共存的情況。由于系統不健全，沒有統一的考核規范，職員和其他機構相對比，易對考核成果出現誤解，進而在很大程度上降低了績效考核水準。因為規范不一致，易出現混亂，如果表達不清楚或者把不相干的數據用在考核中，有失公平，相關的考核成果也肯定是片面的，缺乏一定的真實性。

1.3缺乏合理的定位定位對一個單位來講十分關鍵，電力單位在開展績效考核中，一定要進行一個精準的定位，這樣才可以確保考核作業的順利開展。很多縣級供電單位對自身認識不足，在進行定位時存在偏差，對考核要面對的目標欠缺十足的考慮，這樣，肯定會對考核方式的選取產生影響，定位不明確，對考核成果和單位發展產生消極作用。

1.4內容不合理電力單位有許多機構，各自的責任作用也是不一樣的，在進行考核時，其內容和規范存在差異，但是在實際操做中，考核缺少目的性，每個職位的內容以及標準都差不多，使考核成果的精準性以及客觀性下降，職員很難掌握全部信息，長久以來，肯定會對其產生一定影響。還有，考核內容缺少整體性，經常會發生一概而論的狀況，只關注任期與職位的作業目標，而忽略了別的部分。

2縣級供電企業人員績效管理措施

2.1正確認識績效考核首要應使縣級供電企業的全體職工都認識到績效考核的作用以及在電力企業人力資源管理中的地位，并將績效考核的各項內容公開化、透明化，有些企業對績效考核認識不清，以為績效考核會對企業和員工之間造成不利影響。因此，在強化全體員工業績考核的同時，還應對其有個正確認識，明確業績考核是為了更好地促進企業和員工之間的溝通交流，實現雙方的互贏。

2.2將考核內容、方法合理化從上面所講述的內容可知，績效考核在內容和模式上有許多不科學的地方，急需健全。例如在考核中，要按照詳細的職位要求進行有目的性的學習或者考核，要確保考核的可信程度以及主觀性，讓職員性能和職位需求相符合。并且，要從各個角度開展考核，確保考核內容的全面性，不能夠一概而論。一定要綜合真實狀況，使用和考核內容相符合的考核模式，且模式不能太簡單，要具有靈敏性，按照持續變動的情況，做出合適的調整。

2.3正確選擇考核方式，保證考核的公正客觀首先對企業中的業績考核和素質考核按照一定的比例結合起來，由于業績在成果顯示上較為直接客觀，具有較高的準確性，在考核周期上可以確定為一到兩個月；而對于員工的素質考核，因為無法量化，也無法獲得直觀的數據結果，只有通過長期的考核才能對結果進行確定，因此屬于長期的考核項目，在周期上可以用年來做單位；其次在考核方式上，需要實現領導評分、上下結合、同級互評以及部門自評的方式，然后結合這些評價內容，按照一定的比例對相關系數進行考慮，最終取得總體評價，這樣所得出的評價才是最為公正、客觀和準確的。

2.4加強工作分析因為對考評作業沒有健全的解析，經常致使單位考核規范不一致，目標不準確，操做過程沒有標準化等問題。在考核前，單位對職員的實際作業狀況或者商品的輸出本質并沒有健全的了解，在擬定考核規范時，一般是借鑒或者照搬，所以很難準確的輸出。因此在擬定規范之前，要深入單位，搞好實際考察，深入了解縣級電力單位的運轉情況和職員的作業性能，以此作為根據，擬定出和單位相符合的評定機制。

2.5考核中設立專門的考核機構在供電企業的績效考核中，為了更好的實現對考核主體的確定，可以設立專門的考核機構，這樣不但可以加強對企業績效考核的領導，同時也可以體現企業對于績效考核的重視。供電企業可以考慮成立考核工作領導小組，由企業的主要部門負責人和直接負責人以及職工代表所組成，對企業中的考核制度進行研究和分析，并對考核的結果進行審核和抽查，對被評議的單位以及員工的申訴進行接待，從而實現對績效考核的動態管理。

2.6完善配套規章制度考核及考核制度本身都有無法完全克服的局限性，單靠績效考核及考核制度自身是無法保證考核的公正性和客觀性，為了保證考核客觀公正性，必須建立與考核制度相配套的其他一些規章制度，如建立涵蓋全面、要求準確的崗位責任制，使評議有章可循；制定長遠的員工職業發展規劃，確定企業文化，使素質考核有其長遠目標可循，制定一些專業性較強的準作業規范等等。

2.7不斷完善考評模式對于績效的績效考評方式，有很多相關探索，普遍運用的考評方式牽扯到業績、技術能力、態度和工作強度等要素。如果業績目標主要關聯到作業進度和品質，各個機構要在業績上有很好的表現；具有職責感、紀律性；技術能力主要指業務、溝通和思想才干等；工作強度是指分派作業量的飽和狀況和作業條件等。

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二、當前基層供電企業人力資源管理存在的問題

人力資源的兩種管理模式各有利弊，當前基層供電企業兩種模式并存，其弊端主要體現在以下方面。

1.人才管理和培養缺乏戰略思維

當前，多數基層供電企業領導班子更換頻率高，一般而言，每屆的領導班子任期為3年，實際上一些班子成員還沒到3年就調走了。因此，領導較少考慮到企業人才長期戰略問題，即使制定了戰略目標，也難以保證在換領導后能得以延續，所以，不同程度造成了企業人力資源管理的短期化行為。

2.用工機制不活，人才引入受限制

供電企業人員的來源主要由省公司統一招聘大學及以上學歷的各類畢業生。單一的進人途徑使企業用人處于一種被動狀態：基層供電局想要的人才不一定能得到，而不需要的人員卻不得不接收。企業擁有人才的數量、質量、層次和結構等，與企業發展的要求不完全匹配。用工機制不活，人才引入受制，使得企業一些專業技術崗位人才極度的匱乏，存在人崗不匹配現象。

3.人員素質當量過低，制約了企業可持續發展的步伐

人均素質當量是衡量供電企業從事相應范圍內工作的人員應具有專業知識水平或專業技能水平的指標。目前基層企業的員工素質當量普遍偏低，與一流供電企業要求的平均素質當量還存在較大差距。員工普遍理論知識薄弱，技能操作單一，對自己工作崗位中的一些理論知識只知其一不知其二，極大地制約企業可持續發空間。

4.員工年齡結構老化

從年齡結構來看，基層供電公司存現“紡錘形”，這是一種極不合理的人力資源年齡結構模式。有的公司45歲與55歲之間的員工占在崗總人數的三分之一還多，而30歲以下員工只占總人數不足百分之十五。無可厚非，老員工具有技術熟練、經驗豐富等優勢，而一旦這些優秀老員工離開工作崗位以后，新員工從工作能力、人數上能否及時進行工作交接成為一大難題。

5.新勞動法的實施對人力資源管理帶來挑戰

我國新《勞動合同法》的實施對構建和諧的國企勞資關系提出了新的挑戰。由于供電企業體制的原因及勞動法在制定過程中對勞動者的保護和傾斜，使得供電企業在人事體制改革中采取了較為保守的態度，瞻前顧后、猶豫不決，惟恐觸及勞動糾紛引發矛盾，進而影響社會穩定，這必然造成供電企業員工只進不出的現象。

三、優化和創新人力資源管理的思考及建議

企業人力資源管理要通過不斷創新來適應新形勢的變化，從各地具體人力資源管理看，近年來都采取了一些行之有效的改革舉措。例如，通過科學的人才測評體系推進人力資源的管理流程不斷改革；通過科學地設計績效考核與報酬激勵體系，開發員工的潛能；同時，通過積極創造一種和諧的工作環境，提高勞動效率。

1.以崗位技能為基礎，實現人力資源優化配置

企業應通過客觀的崗位分析、崗位描述確定規范的崗位制度，對不達標、不合格的人員予以清理。而后以雙向選擇、公開競聘為手段促進員工對適合崗位的合理選擇。通過競爭上崗、合理聘用、適度解聘的原則為每位員工的切身利益負責、在公平公開的基礎上實現人力資源的優化配置與整合。管理層應摒棄傳統的管理模式，優化人力資源配置，進行企業人才的統一管理。鑒于供電企業的特殊性，應科學設置客服中心、營銷、配電、檢修部門，實施專人專項負責的制度。針對農電企業小用戶增多、抄表工作量大的現狀，適當對抄收班組等一線進行人員擴充，由此杜絕以往抄表不到位、收費不及時的局面。要廣泛調動年輕員工的積極性，加大對經驗不足的新員工的培訓。要鼓勵進取、鞭策后進，減少員工抱怨。

2.實施分層培訓，力爭不讓一個員工掉隊

基層供電企業應根據員工的不同崗位、現有基礎、學習的主觀能動性等進行分層逐級的培訓。對一線生產員工注重培養他們先進技術的運用和現場操控能力的穩定性，使他們能保質保量地完成工作；對于企業管理者注重對其科學管理、先進經營理念及創新意識的培養,使他們用公正無私、求實創新的態度參與企業管理；對新進員工，要關心他們對社會、對企業的適應能力，鼓勵他們結合學校所學理論知識在實踐中大膽創新；對老員工要鼓勵他們對新技術、新科技的學習和掌握，不斷超越自我，并在崗位上將工作推陳出新。

3.實施科學的績效管理機制，達成合理的管理目標

供電企業應設立科學、合理、公平的績效管理機制，實行逐級考核、逐級負責、定期考核與年終測評的制度。對中層干部的考核主要由公司領導、人力資源部門完成；對供電所、班組的考核主要按照生產質量、達標程度進行考核；同時還要實施對班組管理人員的考核，實施負責到底制度，使整個團隊的績效與其工資掛鉤，由此形成從上到下的一體化考評管理體制。

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2柔性同步帶驅動定位動態分析

在該系統中，電機的運動通過同步帶傳輸到移動裝置。在嚙合齒之間必須有足夠的間隙，以確保運動的流暢，沒有干涉，但這種間隙的存在導致滯后現象的產生和噪音。當運動方向改變時，在外部激勵支配下動力傳輸齒產生脫離和微小滑移。這一現象的結果是帶慢慢滑移直到下一對齒進入嚙合。mxfxFFfc21sgn()(1)fc代表移動載荷的庫侖摩擦力，在同步帶與帶輪齒嚙合中有彈性變形，因此在同步帶上產生附加的張緊力差值Δf，其大小與指同步帶和帶輪齒之間的齒側隙及齒的剛度等有關。在同步帶兩側的張緊力變為：2211FFFFFF(2)這里F0是作用在帶上的載荷或預緊力。在帶上的附加力（12F與F）全是非負量。預緊力大小決定帶的承載能力。帶的張力之間的關系滿足柔韌體歐拉公式[5]：()1212ueFFFFFF(3)式中，α為帶輪的包角，由于同步帶傳動比i=1，所以α=π；（u）為動態摩擦系數，其依賴帶輪和帶之間的相對圓周速度，u為相對滑動速度。因為帶的總體長度不應有變化，則根據變形協調條件，帶緊邊長度的變化量與松邊長度變化量應該相等。AEFLxAEF(LLx)()2010Δ+=Δ(4)式中，A為帶截面面積，E為帶彈性模量。將式(2)～式(4)聯立解出：()(1)()000012LxLLxFLLxLxFF++++Δ+Δ=γγ(5)()(1)sgn()0021LxLLxFLmxfxFFfc(6)動態系統可以用式（6）進行描述。上述同步帶驅動裝置的運動動態模型，可用于運動控制系統的設計。

3試驗測量裝置

柔性同步帶定位系統的運動誤差特性，彈性變形的影響和間隙的影響，對于彈性變形所引起的誤差，文獻[6]采用兩個編碼器分別測量主動輪和從動輪轉速。為精確控制移動負載的加速或減速，本試驗裝置采用線性坐標測量裝置（CMM），結合高分辨率刻線尺搭建模型來驗證模型預期的性能。在系統中使用了常規的控制器PC104PMAC卡，為確定傳動系統引起的位置誤差，采用位置測量的基本旋轉編碼器（PE）以和高分辨率刻線尺（LS）的測量結果進行對比。控制電機速度按照梯形路徑輸入，疊加獲得定位誤差圖形（ΔX=XLS-XPE）。ΔX包含與支承元件（如抗摩軸承、軸承軸）等相關的幾何和運動誤差，如前所述定位誤差具有延時滯后的特點，具有相當的重復性，在文獻[7]中也介紹了這個特性。

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企業申請企業法人登記注冊應當具備以下基本條件：

第一有符合規定的名稱。企業名稱是企業的名字、字號，是企業的無形資產。名稱權屬于企業專有，非經轉讓等合法轉移方式，其他經營單位不得使用。如果企業因名稱相同發生爭議時，則要按申請登記的先后順序處理，后申請登記的企業必須更改自己的名稱。根據我國有關法律規定，企業名稱應經登記主管機關核準登記，企業名稱只有經過核準登記，才能受國家法律保護，未經獲準登記的名稱不得使用。

第二有企業自己的組織章程。章程是企業公開向社會聲明其性質、宗旨、任務、組織制度、活動方式、業務范圍等情況的法律文書，是申請企業登記必須提交的墓本文件之一，也是企業登記注冊后的行為準則。

第三有國家授權其經營管理的財產或企業自己所有的財產，并能夠以其財產獨立承擔民事責任。

第四有與生產經營規模相適應的經營管理機構、財務機構、勞動組織以及法律或者章程規定必須建立的其他機構。

第五有必要的與經營范圍相適應的經營場所和設施。

第六有與生產經營規模和業務相適應的從業人員。

第七有健全的財會制度，能夠實行獨立核算，自負盈虧，獨立編制資產付債表。

第八有符合規定數額并與經營范圍相適應的注冊資金。注冊資金是企業實際擁有的全部財產在法律上的體現。它由固定資金與流動資金兩部分組成。我國企業登記管理法規對企業法人注冊資金的最低額度是，生產性公司的注冊資金不得少于30萬元；以批發業務為主的商業性公司的注冊資金不得少于50萬元，以零售業務為主的商業性公司的注冊資金不得少于30萬元；咨詢服務性公司的注冊資金不得少于10萬元；其他企業法人注冊資金不得少于3萬元。

第九有符合國家法律、法規和政策規定的經營范圍，不得從事非法經營。

第十企業的生產經營范圍屬于國家法律、法規規定實行許可證、資格證制度行業的，需要有有關主管部門的批準文件。

二、企業法人申請開業登記注冊書的結構與寫法

企業法人申請開業登記注冊書為表格化文書，由封面和比文兩部分組成。

（一）封面

主要包括標題、組建單位、組建單位負責人。申請日期等幾項內容。組建單位須蓋章，組建單位負責人須簽字，申請日期應年月日俱全。封面下方印有“小華人民共和國國家了商行政管理局制”字樣。

（二）正文

由申請開業登記事項和提交文件、證件及有關部門意見兩大部分組成。

1.申請開業登記事項

（1）企業法人名稱：根據我國《企業名稱登記管理規定》第11條，“企業應當根據其主管業務，按照同類行業標準劃分的類別，在企業名稱中標明所屬行業或者經營特點”。企業名稱通常由企業所在地區名稱、字號、所屬行業（或經營特點），組織形式等幾個要素組成。如“西安黃河機器制造股份有限公司”，其中“西安”是地區名，“黃河”是字號，“機器制造”是所屬行業，股份有限公司是組織形式。有一‘些歷史悠久字號馳名的企業也可以不冠行政區劃名稱。企業不得使用法律禁止使用的名稱，如不得使用對國家、社會或者公共利益有損害的名稱，不得使用外國國家（地區）、國際組織的名稱，不得使用外國文字或漢語拼音字母組成的名稱，不得使用數字組成的名稱。除全國性公司外，企業不得使用“中國”、“小華”等宇樣的名稱。只有經過工：商行政管理機關核準登記的企業名稱，才能受到國家法律的保護。

（2）住所：指企業法入主要辦事機構所在地。我國《民法通則》第三十九條規定：“法人以它的主要辦事機構所在地為住所。‘主要辦事機構是指企業法人的核心組織。住所應具體到市（縣）、區（鎮，鄉）、路（村）、號。

（3）經營場所地址：指企業具體從事生產經營活動的地點。一般情況下它與企業法人住所是一致的。企業經營場所的產權屬于企業自己所有時，應提交有關的產權證明，如果是租用場所的，則應提交租用合同。

（4）法定代表人：填寫代表企業法人行使職權的負責人姓名。

（5）經濟性質：指企業法人的所有制形式。確定企業法人的所有制形式應根據產權關系、分配形式、資金來源等進行。大體町分為全民所有制、集體所有制、個體所有制以及聯營、合作經營等。

（6）從業人數：為企業的管理人員，技術人員、生產業務人員和其他從事服務工作的人員的總和。各類人員的比例是衡量一個企業經營管理水平與技術開發能力的一個尺度。

（7）注冊資金：是國家授予企業管理的財產或企業自身所有的財產的貨幣表現，包括固定資金和流動資金兩部分。企業注冊資金應與企業實有資金相一致，與企業經營方式和經營范圍相適應。企業申請開業登記注冊資金數額應該有有關部門出具的資信證明或驗資證明。注冊資金的單位為萬元。

（8）經營方式：根據企業實際情況填寫。工業企業可分為制造、加工、裝配，修理等；商業企業可分為批發、零售、代購、代銷、代儲、代運等；建筑業町分為建筑施工、修繕、安裝等；運輸業可分為搬運、裝卸等；服務性企業則根據具體服務項目而定。

（9）經營范圍：指企業申請生產經營的產品、商品種類，品種和提供服務的項目。經核定的經營范圍是企業法定的經營范圍，是企業生產經營活動的法律界限。在填報時，一般要分別寫明主營項目和兼營項目，主營項目要同企業所屬行業相一致，兼營項日在政策允許的范圍內可適當放寬，但不能同主營項目跨大類。經營范圍是工商行政管理機關監督檢查企業是合法經營還是違法經營的重要依據，填寫時要注意使用符合國家行業劃分標準和工商行政管理機關核準企業經營范圍的規范化用語。

（10）經營期限：這一項主要適用于聯營企業，是指根據聯營企業章程、合同或協議確定的該企業經營活動的起、止時間。

（11）主管部門：寫明企業上級主管部門的全稱。主管部門以文件的形式審批同意成立該企業的要寫明文件的文號及發文日期。

（12）審批機關：企業的生產經營屬于國家法律法規實行許可證制度行業的，須經有關機關審批，并寫明審批文件文號及發文日期。

（13）經營場所面積：寫清企業經營場所總面積和分項面積。分項面積包括生產加工占用面積、營業占用面積、倉庫占用面積和其他占用面積四項。面積單位為平方米。

（14）企業主要設備和主要服務設施：填寫本企業用于生產經營的主要裝置、設施、工具等，如機械電子設備、交通運輸工具、儀器儀表、計量器具等。

（15）分支機構：分支機構指法人企業下屬的經濟活動單位，包括分（子）公司、分廠、分店等。它包括兩種情況：一種是具有獨立法人資格，能夠獨立承擔民事責任的；另一種是不具備法人資格但依法核準登記其有合法經營權的。如無分支機構，本項可免填。

2.提交文件、證件及有關部門意見

（1）申請開業登記提交文件、證件：企業法人申請開業登記應提交的文件、證件較多，主要有以下幾種：①主管部門或賽審批機關批準該企業法人設立的文件。②企業法人章程。該章程應當經主管部門或者審批機關批準。①企業法人注冊資金的信用證明、驗資證明或資金擔保書。④企業法定代表人的身公證明，包括主管部門批準任職的文件和附有照片的個人簡歷。⑤住所和經營場所使用證明，包括產：權證明、房產租賃合同等。房產租賃合同的租賃期限須在一年以—上。⑥其他根據工商管理機關要求應該出具的文件、證件。

（2）有關部門簽署意見：主要由企業的主管部門或審批機關簽注同意該企業設立并建議批準其開業的意見。須寫清簽署時間，并加蓋公章，以示鄭重和負責。

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一、財務控制的概念需要重新定義

之所以需要對財務控制進行重新定義，是因為財務管理的理論、環境以及人們對財務管理的預期都發生了變化。首先與傳統體制相比，財務管理已經游離于財政管理而獨立存在，就象在政企分開后企業以法人身份獨立于政府一樣，換言之，財務管理的微觀性是其基本屬性。討論財務控制必須在委托理論的指導下，立足于“產權清晰、權責明確、政企分開、管理科學”的現代企業制度和法人治理結構的要求。具體包括以下幾個方面：

1、企業財務控制的主體首先是公司董事會。

根據理論，“關系存在于一切組織、一切合作性活動中，存在于企業內部的每一個管理層次上”。實證分析表明，關系產生的經濟基礎是公司股東向經營者授予經營管理權可降低公司的經營成本，因為由眾多的股東們直接參與公司決策、經營管理、生產控制的成本是驚人的。但是關系的確立又必然招致成本。這種成本不僅最終由股東承擔，而且它的存在會影響公司經營效率，甚至可能威脅公司的生存。在現代企業制度下，法人治理結構架構中一個重要的特點是董事會對經營者（CEO）財務約束和控制的強化。根據我國《公司法》有關規定，董事會由創立大會或股東大會選舉產生。從董事會的職權來看，我們很容易提出這樣的結論：公司治理結構以董事會為中心而構建，董事會對外代表公司進行各種主要活動，對內管理公司的財務和經營，只有董事會才能全方位負責財務決策與控制，從本質上決定公司的財務狀況。

本文強調董事會在現代企業財務控制中的主體地位，決不是否認CEO（首席執行官）與CFO在財務控制體系的一定地位，實際上由于企業多層關系的產生和運行，財務控制的主體也是分層次的和多層次的（在內部人控制嚴重的企業，總經理實際上在財務控制中占據“首席”）。同時董事會在現代企業財務決策和控制中的主體地位也不是否定CEO在企業價值創造中地位，在企業戰略決策和戰術執行這兩個領域里，既需要有務虛的戰略決策者，更需要執行的專家，即CEO。蓋茨就頗有感慨地說過：“當戰略大師不值得一提，當CEO方顯硬功夫。”

從機制的角度分析，財務控制首先決不只是財務部門的事情，也不是企業經營者的職責，而是出資人對企業財務進行的綜合的、全面的管理。一個健全的企業財務控制體系，實際上是完善的法人治理結構的體現。反過來，財務控制的創新和深化也將促進現代企業制度的建立和公司治理結構的完善。

2、財務控制的目標是企業財務價值最大化，是成本與財務收益的均衡，是企業現實的低成本和未來高收益的統一，而不僅僅是傳統控制財務活動的現實的合規性、有效性。財務控制的首要目標是董事會出于減低成本（指因經營者、雇員等人偷懶、不負責任、偏離股東目標和以種種手段從公司獲取財富等而發生的成本，這種成本最終由股東承擔）。成本的存在會影響公司經營效率，甚至可能威脅公司的生存。其次，財務控制目標促進企業戰備目標的實現，所以財務控制過程必須是圍繞著企業戰略的制定、實施、控制而采取一系列措施的全過程。最后，財務控制致力于將企業資源加以整合優化，使資源消費最小、資源利用效率最高、企業價值最大。

3、財務控制的客體首先是人（經營者、財務經理等管理者、員工）以及由此形成的內外部財務關系，其次才應該是各種不同的企業財務資源（資金、技術、人力、信息）或現金流轉。

4、財務控制的實現方式應該是一系列激勵措施與約束手段的統一。為了降低成本，實現財務目標，必須設計一套完善的激勵和約束機制，這種機制包括“內部機制”和“外部機制”。“內部機制”的因素或手段包括：解雇或替換表現不佳的經營者；通過董事會下設的各類委員會完善公司董事會對經營者的監控職能；清晰界定股東大會、董事會、經理之間的決策權、控制權的界限；推行經營者、員工的報酬與經營業績掛鉤的“激勵制度”，包括年薪制、利潤分享制、認股權計劃等；實行預算管理；通過組織機構的設計與重整，完善內部組織控制和責任控制、業績評價制度。“外部機制”的因素或手段包括：經理人和勞動力市場的調節，一個理性的經營者、員工在人才市場的影響下，可能不會過度違背公司股東的利益；控制權市場上潛在購并者的威脅；政府的法律；資本市場上的監管者，如政府、中介機構、專業證券分析師等。

二、財務控制在財務管理體系中居于核心地位

我們知道，財務管理內容從不同的角度有不同的表達：從資金運動過程分析，財務管理包括了資金籌措、資金投放、資金營運、收入分配等；從管理環節分析，財務管理包括財務預測、財務決策、財務控制和財務分析等；從財務要素分析，財務管理的的內容有資金、現金流量、證券、資本（產權）經營等的各種主張。在上述各種內容中最核心的部分是什么呢？理論上也有不同觀點：有人認為是籌資、投資與分配；也有人認為是財務決策（這種觀點可能深受著名管理學家H.西蒙的名言“管理就是決策”的影響）；還有人認為是現金（資金）的循環和周轉。但是比較集中的觀點是在資金籌措過程中的資本結構決策、資金運用上的投資決策和資金分配上的股利決策，諸如：“財務管理正是通過投資決策、籌資決策和股利決策來提高報酬率，降低風險實現其目標的。”（參見注冊會計師指定教材《財務成本管理》第7頁，東北財經大學出版社）。

財務決策是財務管理的核心的觀點，無疑會使財務管理在現實經濟生活中的地位得以提高，財務人員不再僅屬于賬房先生之類的的管家。但是在理論上把財務決策擺放在財務管理體系、職能的首要地位，我認為可能違背了財務管理最本質的含義，不利于有效地實現財務目標，對財務管理的實踐難以發揮最有效的指導作用。原因有二：第一，財務決策特別是最有效的長期財務決策，屬于企業戰略規劃，這種決策規劃的權力在公司治理結構中僅僅屬于股東大會或董事會，包括年度財務預算的審批權也是如此，也就是說“事前”財務管理權限基本上屬于出資者，決不屬于只是執行性的經營者和財務經理的層次上，后兩個層次的財務管理在內容上主要集中在“事中”階段。由于企業內部的多層關系使財務管理劃分為出資者財務、經營者財務和財務經理財務多個層次。經營者和財務經理者的基本職責是落實戰略決策、實施公司預算，所以才稱其為執行型，而不是決策型。從企業內部的角度分析，財務管理主要屬于經營者和財務經理層次，因為現代企業制度下的具體經營管理問題主要涉及經營者（CEO），具體財務管理肯定與首席財務長（CFO）聯系在一起；第二、從決策的概念上分析，決策就是決斷，盡管任何決策也都是包含了一個復雜的分析比較、擇優的過程，但是，如果把財務管理的主要職責或職能規定在籌資決策、投資決策和股利分配決策的話，作為財務管理核心人物的CFO功財務經理，核心部門的財務部門會經常處于“待業”或“關門”的狀態。因為一個企業的投資、融資和分配決策，尤其是長期投資決策、資本結構決策和股利分配決策在企業錯綜復雜的經營管理活動中畢竟屬于偶于事件，更多屬于非程序化決策。從現實分析，CEO與CFO更多是借助于法人治理結構，通過細化了的管理制度、具體的管理手段，均衡企業物流、資金流和信息流，完成財務決策、財務預算事宜。比如以管理學的組織行為理論為基礎，解決企業內部各行為主體之間、企業與外部利益相關集團之間的利益矛盾與協調問題，即解決不同管理主體或利益主體間的簽約關系，從而以管理制度方式來協調財務行為主體（如股東大會、董事會、經營者、財務經理、債權人及其他利益相關集團）的責、權、利關系，正是基于這種認識，企業財務學主要屬于管理學的范疇，它以制度管理為主要特征，從財務制度上解決企業管理中的各行為主體激勵與約束不對稱問題，協調并指導各部門、單位的財務活動去實現企業總體目標，財務控制的任務是就通過調節、溝通和合作使個別、分散的財務行動整合統一起來追求企業短期或長期的財務目標。

所以，財務控制在企業財務管理體系中處于核心地位，當然我們并非否定財務決策正確對財務目標實現的重要意義。

三、財務控制的實施方式需要創新與整合

從機制角度分析，財務控制要以致力于消除隱患、防范風險、規范經營、提高效率為宗旨和標志，建立全方位的財務控制體系、多元的財務監控措施和設立順序遞進的多道財務控制防線。所謂全方位的控制是指財務控制必須滲透到企業的法人治理結構與組織管理的各個層次、生產業務全過程、各個經營環節，覆蓋企業所有的部門、崗位和員工。所謂多元的財務監控措施是指既有事后的監控措施、更有事前、事中的監控手段、策略；既有約束手段，也有激勵的安排；既有財務上資金流量、存量預算指標的設定、會計報告反饋信息的跟蹤，也有采用人事委派、生產經營一體化、轉移價格、資金融通的策略；所謂順序遞進的多道財務保安陰謀詭計線，是指對企業采購、生產、營銷、融資、投資、成本費用的辦理與管理必須由兩個人、兩個系統或兩個職能部門共同執掌，如是單人單崗處理業務更需要相應的后續監控手續；這種對一線崗位雙人、雙職、雙責的制度可以成為第一道財務防線，能夠成為企業保安第二道防線的是在上述制度的基礎上建立相關的票據、合同等業務文件在相關部門和相關崗位之間傳遞的制度、預算和目標。可以成為企業保安第三道防線的是以財務、審計部門能夠獨立對各崗位、各部門各項活動尤其是財務活動全面實施監督、檢查、調節。這樣的財務控制手段、方式決不局限于財經制度、財務計劃、資金費用定額，它也需要創新，現實企業中創造的諸多具體的、可操作性的財務控制方式都值得深入研究、進一步完善，包括：

1、以社會化、專業化為基本特征的董事會制度

如前所述，法人治理結構的關鍵是董事會這個中間地帶，它聯接所有者和經營者兩方利益，同時防止所有者的干預，監控著經營者的行為。而董事會的關鍵是董事會人員構成，從現代企業制度發展的經驗看，只有社會化、專業化的董事會才能起到它應起的作用。社會化的標志是外部獨立董事的介入，專業化的象征是專業委員會的形成與運作。例如，美國通用汽車公司（GM）組織管理其龐大機構的基本原則是政策制定與執行控制分開，分散經營與協調管理相結合。董事會是公司的最高決策機構，只有最根本性的問題，如經營范圍、產品方向、生產規模、投資安排、資金籌集、計劃目標、重要職員任免等，方提交董事會及其所屬的委員會討論。董事會下設六個委員會：經營委員會、任免委員會、分紅和酬償委員會、關系委員會、執行委員會和財務委員會。這些委員會人數不多，一般由董事組成，一個董事可參加若干個委員會，其中最重要的執行委員會和財務委員會。執行委員會的任務是負責公司經營活動的全面領導，掌握財務以外的各項決策和指揮。但它不從事日常業務經營活動方面的具體執行工作，而是由它責成企業有關部門去完成。財務委員會獨攬公司財務大權，批準一定限額以上的固定資本投資，規定公司的長期財務目標，決定公司高級職員的薪金，審查批準執行委員會提出的各種產品的價格方案，負責籌措資金，監督檢查公司各部門的經濟效果，年終對公司的決算進行審查，負責制定股利分配方案。經營委員會主要是代表董事了解和檢查公司的營業情況。任免委員會主要負責公司高級領導備用人員的提名。分紅和酬償委員會主要是決定高級職員的薪金及每年應得的酬償。關系委員會主要是負責公司與社會各方面的關系。

2、授權書控制

這里指在某項財務活動發生之前，按照既定的程序其正確性、合理性、合法性加以核準并確定是否讓其發生所進行的控制。這種控制是一種事前控制。授權管理的方法是通過授權通知書來明確授權事項和使用資金的限額。授權管理的原則是對在授權范圍內的行為給予充分信任，但對授權之外的行為不予認可。授權通知書除授權人持有外，還下達公司相關的部門，這些部門一律按授權范圍嚴格執行。

從理論上分析，授權可以分為一般授權和特別授權。一般授權是指企業內部較低層次的管理人員根據既定的預算、計劃、制度等標準，在其權限范圍之內對政黨的經濟行為進行的授權。一般授權在企業大量存在。特別授權是指對非經常經濟行為進行專門研究作出的授權。與一般授權不同，特別授權的對象是某些例外的經濟業務。這些例外的經濟業務往往是個別的、特殊的，一般沒有既定的預算、計劃等標準所依，需要根據具體情況進行具體的分析一研究。例如，授權購買一件重要設備、授權降價出售商品等都是特別授權的事例。

一個企業的授權控制應做到以下幾點：（1）企業所有人員不經合法授權，不能行使相應權力。這是最起碼的要求。不經合法授權，任何人不能審批；有權授權的人則應在規定的權限范圍內行事，不得越權授權。（2）企業的所有業務不經授權不能執行。（3）財務業務一經授權必須予以執行。

3、預算管理

預算管理在西方可以就是流行的財務管理方式。在工國以新興鑄管、寶鋼為代表的一批企業都實踐著以預算管理作為企業管理一種新的控制機制。我認為，現代企業制度下規范法人治理結構的制度保障有三：一個是公司法，另一個是公司章程，再一個就是公司預算。其中公司預算正是以《公司法》、《公司章程》為依據，具體落實股東大會，董事會，經營者，各部門乃至每個員工的責、權、利關系，明晰它們各自的權限空間和責任區域。可以說，正是由于全方位、全過程、全員的預算管理的實施，才強化了預算的財務控制功能，使公司的財務目標和決策得以細化落實。

4、財務結算中心

財務結算中心是辦理內部各成員或分、子公司現金收付和往來結算業務的專門機構。它通常設立于財務部門內，是一個獨立運行的職能機構。其主要工作是：集中管理各單位或分、子公司的現金收入，統一現金收入；統一撥付（貸款）各成員或公司因業務需要所需要的貨幣資金，監控貨幣資金的使用方向；統一對外籌資，確保整個企業或集團的資金需要；辦理各分公司之間的往來結算；實施財務控制等。內部結算中心的這些職責對增強企業活力、強化資金管理、控制財務收支、正確處理業務管理與資金管理的關系、完善企業經營機制等發揮著不可低估的作用。

5、財務總監委派制

財務過程的控制，只有預算或結算中心是殘缺的，比較虛幻的，這樣的財務控制是不健全的，因為沒有人的地位。而財務總監就是以出資者的身份來監督、控制經營者的財務活動和企業全部財務收支過程。

6、業績評價體系的建立

所謂企業業績評價，是指運用科學、規范的管理學、財務學、數理統計方法，對企業或其各分支機構一定經營期間內的生產經營狀況、資本運營效益、經營者業績等進行定量與定性的考核、分析，作出客觀、公正的綜合評價。企業業績評價作為一個體系由評價目標、評價對象、評價指標、評價標準和評價報告五個基本要素構成。在財務管理循環中，業績評價處于承上啟下的關鍵環節，在財務管理中發揮重要作用。一方面，在財務活動、預算執行過程中，通過業績評價信息的反饋及相應的調控，隨時發現和糾正實際業績與預算的偏差，從而實現對財務經營活動過程的控制；另一方面，預算編制、執行、評價作為一個完善的系統，相互作用，周而復始的循環以實現對整個企業經營活動的最終控制。而業績評價既是本次財務管理循環的總結，又是對下一次財務管理循環的開始。業績評價包括動態評價和綜合評價兩個層次。動態評價是指在生產經營活動過程中進行的、對有關部門或個人的工作業績狀況即時確認、處理，它屬于事中控制；綜合評價則是在期末對于各預算執行主體的預算完成情況進行的分析評價，其評價內容以成本、利潤等財務指標為主，綜合評價作為本期預算的起點和下期預算的終點，主要涉及企業整體效益的評價及獎懲分配的問題。超級秘書網

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一、“文化”一詞的來源

企業作為社會的一個細胞，根生于社會這個大的組織中，企業所形成的文化脫離不了社會文化的大背景，所以文化有地域性的特點。《辭海》對文化的解釋是：“從廣義上說，指人類社會歷史實踐過程中所創造的物質財富和精神財富的總和;從狹義上說，指社會的意識形態以及與之相適應的制度和組織結構。”可見，文化是一個內含深邃、外延很廣的概念。從“文化”字面上看，“文”有“文治”之意，“化”有“教化”之意。所以，“文化”自古就可以作為一種管理手段來運用。既然是一種管理手段，那就必定在管理中能夠發揮作用。在今天，眾多像海爾、聯想、蒙牛一樣的知名企業，最先出名的是他們的企業文化，而不是他們的產品。同時，他們能夠很好的將文化注入到品牌中，使品牌具有了生命力。所以，對企業而言，優秀的企業文化的建立是企業長久發展的基石。

二、國有企業文化現狀

自十以來，國有企業更加注重自身文化的提煉和形成，開展了在基層員工中子文化征集和對企業員工的文化培訓活動。企業文化在企業生產經營中所發揮的作用日益凸顯。今后，我們也繼續沿著精神文化――制度文化――新的精神文化的軌跡不斷發展、豐富和提高。企業文化在生產經營活動中具有導向、約束等功能。

那么，企業文化在應對危機中又能發揮哪些作用呢？

三、企業文化在應對危機中的作用

在我們身邊有過一些知名的企業，在應對危機事件時，處理的不得當不及時，結果多年經營的企業在一夜之間轟然倒塌。例如三鹿奶粉事件，就是一個最典型的案例。三鹿集團早在2007年年底就接到了消費者的投訴，然而企業沒有及時的預見到這一投訴將會引發的危機，直至2008年6月國家質檢總局食品生產監管司網站頻頻收到消費者投訴：嬰兒吃三鹿奶粉后患腎結石。最終，三鹿集團在此危機事件中的不作為，使得這個中國最大奶粉制造商之一的企業，于2009年年初正式宣布破產。假如，我們的企業也正在面對這樣的危機事件，此時企業文化又能發揮哪些作用呢？筆者認為，它的作用主要表現在以下三個方面：

（一）企業文化在危機中有“穩”的作用

在企業危機事件發生后，人們的情緒處在臨界狀態，容易失控、沖動做出不理智的事情。曾有過80年代股市風波為例，人們在這一事件中，表現出了只要買股票就一定賺錢的不理智想法。很多人借錢跟風的涌向股市購買股票。最終，股市大跌。很多股民又因為接受不了現實而跳樓。在這一事件中，據可靠的調查數據顯示，在這些不理智的股民中，大多數都是沒有單位的市民或離退休在家人員，這類人群容易受到社會突發現象、流言的帶動。因為，他們常年來沒有組織的管理和約束，內心缺乏集體歸屬感和責任感。當聽到流言后，容易產生不理智的想法，做出不理智的事情。而對于企業中的員工來講，他有來自企業的管理、約束，當社會上的不良流言傳播到企業時，往往不能引起大的反響，所以說企業文化在應對危機中有維護穩定的作用。

（二）企業文化在危機中有“防”的作用

眾所周知，在海爾集團 “張瑞敏砸冰箱”事件中，當一位用戶來信反映，近期工廠生產的冰箱有質量問題。張瑞敏突擊檢查了倉庫，發現庫存中還有不合格冰箱76臺。當時研究處理辦法時提出兩種意見，一是作為福利處理給本廠有貢獻的員工;二是作為“公關武器”處理給經常來廠檢查工作的工商局、電業局、自來水公司的人。但張瑞敏卻做出了一個有悖常理的決定：76臺冰箱全部砸掉。這一砸，砸掉了當時全廠員工3個月的工資。

試想一下，如果張瑞敏接到顧客的質量投訴之后，不理不睬，那么最終會由質量事故發展為企業的信譽危機。失去質量和信譽，企業也就無法生存和立足。作為一個領導者，張瑞敏將“要精工細作”的質量理念，通過這一事件傳遞給了廣大員工。海爾員工看到了領導者改變陋習的決心，同時，也堅定了自身的信心。海爾人從此樹立起追求卓越的質量目標。這一事件能夠充分說明企業文化在應對危機中有防范風險的作用。

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1.1.1 課題研究背景

本課題屬于設計性課題。21世紀人類已進入信息社會，汽車及交通也已邁入信息時代。當前信息技術在汽車及交通領域中的應用項目相當多，發展速度可以說是“日新月異”,各種媒體多有報道。

可大致歸納為4個方面，即車輛安全系統，網絡、通訊及導航系統，智能交通系統和移動多媒體系統。隨著汽車的日益普及, 停車場越來越擁擠, 車輛常常需要在停車場穿行、掉頭或倒車。由于這些低速行駛的車輛與其它車輛非常接近, 駕駛員的視野頗受限制, 碰撞和拖掛的事故時有發生, 在夜間時則更顯突出。車輛安全系統通過應用電子信息技術，使車輛實現高智能化，極大地改善車輛人機系統的安全性，以避免事故的發生和減少傷害程度。

1.1.2 選題的目的及意義

本課題把硬件電路和電路軟件有機的結合起來，完成汽車倒車報警系統的設計，能夠了解單片機技術的現狀，而且通過對電路系統的設計，學習掌握了數字電路從原理圖到PCB版的全部過程，形成完善的設計思路以及思想，并通過對汽車倒車超聲波報警器的軟件設計的過程，鍛煉應用C以及相關匯編語言等軟件設計電路程序的能力為以后參與實際工作奠定良好的設計基礎。

本課題要求使用現在應用非常廣泛的計算機軟件PROTEL，隨著計算機技術的發展，計算機軟件在電路設計中的應用越來越廣泛， Protel是人們熟悉的常用EDA軟件。作為電路設計自動化（EDA）的一種工具，Protel應用于電路原理圖設計、電路板設計等，它基于Windows環境，功能強大，人機界面友好，能讓人們在具有最完整的功能環境下，提升設計上的品質和效率。本課題將要求Protel在電路設計中的應用，包括電路原理圖設計和印刷電路板設計以及設計過程中遇到的問題和解決方法。這樣使學生也能將所學與所用有機結合起來，在步入工作崗位之前得到全方位的工程設計訓練。

通過對汽車倒車報警電路的設計能初步具有用PROTEL軟件設計電路原理圖以及電路版圖的能力。與實際電路相結合，通過理論聯系實際的方法，使所學的知識通過自己設計思考真正應用到實踐中。

微波探測技術在軍用和民用領域里的廣泛使用，使得通過這次畢業設計所學到的此方面的知識將會有很強的實用性。本設計要求對汽車倒車超聲波報警器進行硬件設計，可以通過完成本次設計，練習PROTEL軟件的使用，增加硬件設計的經驗。

隨著社會進步，經濟發展，人民生活水平的不斷提高，擁有汽車的家庭逐漸增多，交通問題也同時出現了：交通擁擠，各種不同的場合停車、倒車困難。許多非職業汽車駕駛員更是希望能有一種汽車倒車報警器，在倒車時不斷測量汽車尾部與其后面障礙物的距離，并隨時顯示其距離，在不同的距離范圍內發出不同的報警信號，以提高汽車倒車時的安全性。

汽車倒車超聲波報警器設計就是為了確保駕駛員和汽車的安全，使駕駛員在倒車時能明確與后面車輛、建筑的距離，確保倒車的安全。它具有顯示功能，能夠客觀顯示車后物體與車尾之間的距離。它可望成為新手駕駛員，以及后視不良車輛如大貨車、公共汽車、集裝箱車等車輛駕駛員倒車的好幫手，也可用于夜間輔助倒車及倒車入庫。

1.2 超聲波測距系統研究現狀以及存在的問題

1.2.1 超聲波測距系統研究現狀

隨著電子技術的發展，出現了微波雷達測距、激光測距及超聲波測距。前2種方法由于技術難度大，成本高，一般僅用于軍事工業，而超聲波測距則由于其技術難度相對較低，且成本低廉，適于民用推廣。這項技術也可用于工業測量領域。由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的要求，因此在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應用。隨著自動測量和微機技術的發展，超聲波測距的理論已經成熟，超聲波測距的應用也非常廣泛。超聲測距是一種非接觸式的檢測方式。與其它方法相比，如電磁的或光學的方法，它不受光線、被測對象顏色等影響。對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環境下有一定的適應能力。因此在液位測量、機械手控制、車輛自動導航、物體識別等方面有廣泛應用。特別是應用于空氣測距，由于空氣中波速較慢，其回波信號中包含的沿傳播方向上的結構信息很容易檢測出來，具有很高的分辨力，因而其準確度也較其它方法為高；而且超聲波傳感器具有結構簡單、體積小、信號處理可靠等特點。因此本設計也是利用超聲波來測量距離。

1.2.2 探測盲區問題

超聲波從發射到接收的時間間隔是由控制器內部的定時器來完成的。由于發射器探頭與接收器探頭的距離不大，有部分波未經被測物就直接繞射到接收器上，造成發送部分與接受部分的直接串擾問題。這一干擾問題可通過軟件編程，使控制器不讀取接收器在從發射開始到"虛假反射波"結束的時間段里的信號。這樣，就有效的避免了干擾，但另一方面也形成了20cm的“盲區”。此“盲區”很小，對本系統沒有影響。

1.3 論文的主要內容

論文將介紹超聲波測距系統設計的方案選擇與硬件的設計與調試。全文共分為五章，本章介紹了超聲波測距系統設計的研究現狀和本課題的選題目的與意義；第二章介紹超聲波測距系統的總體設計方案，并對每個模塊進行了方案論證與選擇；第三章介紹了超聲波測距系統的原理；第四章介紹了各單元模塊的硬件電路設計與實現；第五章介紹了系統的調試過程和調試結果，最后總結了整個設計中有待改進的地方。

 

第二章 超聲波測距系統的原理

2.1 超聲波的測距原理

2.1.1 測距的電路原理框圖

構成超聲測距系統的電路功能模塊包括發射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機控制器及一些輔助電路。

采取收發分離方式有兩個好處：一是收發信號不會混疊，接收探頭所接收到的純為反射信號；二是將接收探頭放置在合適位置，可以避免超聲波在物體表面反射時造成的各種損失和干擾，提高系統的可靠性。

根據設計要求并綜合各方面因素，選擇了西安立宇電子科技有限公司的超聲波測距傳感器TCT40－16T/R（T表示發射傳感器，R表示接收傳感器），最大探測距離為6m，發射擴散角為60度。同時，采用單片機作 為主控制器，用動態掃描法實現LED數字顯示，超聲波驅動信號用單片機的定時器完成，超聲波測距器的系統框圖如下圖2-1所示。

圖2-1 測距的電路原理框圖

通過單片機的I/O口控制超聲波發射電路發出40kHz的超聲波，與此同時單片機內計數器開始計時；經過延遲后開啟超聲波接收電路，當接收電路收到經障礙物反射的回波后，計數器計時結束。通過單片機計算出即時距離，在顯示電路顯示出來，若低于警戒距離則開啟報警。

2.1.2 工作原理

人能聽到的聲音頻率為：20Hz~20kHz，即為可聽聲波，超出此頻率范圍的聲音，即20Hz以下的聲音稱為低頻聲波，20kHz以上的聲音稱為超聲波。超聲波是一種只有少數生物（如蝙蝠、海豚）才能感覺的機械波，其頻率在20kHz以上，波長短，繞射小、能定向傳播。

超聲波為直線傳播方式，頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力越強。為此，利用超聲波的這種性能就可制成超聲波傳感器。

本設計采用的超聲波是40kHz。超聲波的縱向分辨率較高，對色彩和光照度不敏感，對外界光線和電磁場不敏感，可以用于測量較近目標的距離。本設計采用的超聲波傳感器往返距離為15m，在有灰塵、煙霧、強磁場干擾、有毒等各種環境下都能穩定工作。

超聲測距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。由于共振法的應用要求復雜。在這里使用脈沖反射式。超聲波測距原理是通過超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時。超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為C，而根據計時器記錄的測出發射和接收回波的時間差 就可以計算出發射點距障礙物的距離L。超聲波測距的算法原理如圖2-2所示：

 

圖2-2  超聲波測距的算法原理圖

計算公式為：

 C= 331. 5 + 0. 607 T                  （2-1）

式中：C為超聲波在空氣中傳播速度；T為環境溫度。

        L=                     （2-2）

式中：C為被測距離； 為發射超聲脈沖與接收其回波的時間差； 為超聲回波接收時刻； 為超聲脈沖發射時刻。用單片機可以很方便地測量 時刻和 時刻，根據以上公式，用軟件編程即可得到被測距離L。

這就是所謂的時間差測距法。由于超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關，表2-1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。

表2-1  聲速與溫度關系表

溫度(℃)  30

 20

 10

0 10 20 30 100

聲速(米／秒) 313 319 325 323 338 344 349 386

聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。這就是超聲波測距系統的機理。本設計認為在實際使用中的環境溫度變化不大，對距離檢測精度要求也不高，將超聲波波速C認為是不變的常數。

另一種補償方法就是用查表法，查上面溫度與聲速的對應表，再適當插值補償。這種方法精確度較高。在這里考慮到設計上的簡易性，沒有進行補償，能達到簡單應用的基本要求。

該系統的工作原理：由微機編程送出40kHz頻率的方波信號至信號處理器，信號處理器通過兩級放大，再經過壓電換能器將信號發射出去，該信號遇到障礙物反射回來在此稱為回波。同時，壓電換能器將接收的回波，通過信號處理的檢波放大、積分整形及一系列常見電路的處理，送至微機處理。顯示器的聲音告警頻率、發光二極管方位指示及障礙物距超聲波探頭的距離顯示均由單片機控制。

2.1.3 超聲波測距的工作方式

利用超聲波測距的工作，就可以根據測量發射波與反射波之間的時間間隔，從而達到測量距離的作用。其主要有三種測距方法：

•相位檢測法，相位檢測法雖然精度高,但檢測范圍有限。

•聲波幅值檢測法，聲波幅值檢測法易受反射波的影響。

•渡越時間檢測法，渡越時間檢測法的工作方式簡單，直觀，在硬件控制和軟件設計上都非常容易實現。其原理為：檢測從發射傳感器發射超聲波，經氣體介質傳播到接收傳感器的時間，這個時間就是渡越時間。

本設計的超聲波測距就是使用了渡越時間檢測法。在移動車輛中應用的超聲波傳感器，是利用超聲波在空氣中的定向傳播和固體反射特性（縱波），通過接收自身發射的超聲波反射信號，根據超聲波發出及回波接收的時間差和傳播速度，計算傳播距離，從而得到障礙物到車輛的距離。

2.1.4 信號處理技術

測量過程是由單片機部分和超聲波信號處理電路共同完成的，一次測量的全過程為40ms。發射時，將40kHz的超聲波信號和一個同步脈沖信號加到與門，同步脈沖信號通過與門控制發射超聲波。單片機將同步脈沖的起始時刻定為 ， 超聲波接收電路將接收到的信號加到單片機中，若檢測到信號，則記下該時刻 ，由時間差  =    ，即可算得障礙物與超聲探頭之間的距離。若單片機系統接收不到超聲波回波信號，則到40 ms時重復上述過程開始下一輪的循環。

在超聲波發出后，如果直接進入檢測狀態，則勢必浪費時間，因為此系統有最小測量距離，當距離最小時，即為時間差 最小，記為  ，所以此時間可以用來處理別的數據。本設計中計算子程序就是在此時間里完成的，這樣就節省了一些時間。

2.2 超聲波探頭的主要作用

•探頭是一個電聲換能器，并能將返回來的聲波轉換成電脈沖；

•控制超聲波的傳播方向和能量集中的程度，當改變探頭入射角或改變超聲波的擴散角時，可使聲波的主要能量按不同的角度射入介質內部或改變聲波的指向性，提高分辨率；

•實現波型轉換；

•控制工作頻率，適用于不同的工作條件。

2.3 小結

本章介紹了超聲波測距系統的測距原理、超聲波測距的工作方式以及測距中如何進行信號處理優化，并闡述了超聲波測距的基本概念理論基礎、設計計算的主要方法和內容

第三章 汽車倒車超聲波報警器設計方案比較與選擇

3.1 汽車倒車超聲波報警器的總體方案設計

3.1.1 方案的擬定條件

本設計首先要根據畢業設計任務書中的要求（最大測距6m，最小測距0.20m，顯示分辨率0.02m，實時數字顯示測得的距離；在不同的距離范圍內發出不同的聲光報警信號；駕駛員可根據個人需要調整設置報警距離．本報警器與其它報警器相比具有功能多、電路簡單、操作簡便、工作穩定可靠等優點）來進行器件選擇，如諧振頻率是多少，帶寬為多少，Q值、聲壓輸出、波束指向性、電容、驅動電壓、功率是多少才能達到設計要求，在什么樣的 環境特性下才能正常工作，市場上是否容易找到，便宜且應用較廣否，這些都是需要考慮的問題。只有在這樣的條件下，方案才能順利確定，設計才能順利展開。

3.1.2 模型的建立

汽車倒車雷達是利用超聲波測距原理，不斷測量汽車尾部與其后面障礙物的距離，在一定距離范圍內給駕駛者以警示，同時由高亮度數碼管顯示出所測的距離值，提高汽車在倒車時的安全性。超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發射后遇到障礙物所反射的回波，可由單片機測出從發射到接收到回波的時間，計算出障礙物到汽車尾部的距離S=CT/2，式中C為超聲波波速。盡管超聲波波速與環境溫度有關，但汽車倒車雷達在實際使用中的環境溫度變化不大，對距離檢測精度要求也不高，將超聲波波速C認為是不變的常數。

測距系統模型應如圖3-1所示。

3.2 超聲波測距系統的器件選擇

3.2.1 微控制器的選擇

單片機是本檢測系統的核心，它完成系統的功能設定、測量對象選擇、信號處理存儲、驅動LED顯示等功能。起初對于是選擇AT89S51芯片，還是AT89C51芯片舉棋不定，覺得二者區別不大，后來查閱相關資料發現AT89S51相對于AT89C51增加了很多新功能，性能有了較大提升，價格卻基本不變，甚至比89C51更低。

     圖3-1 測距模型

•AT89S51支持ISP在線編程功能，串行寫入、速度更快、穩定性更好，燒寫電壓也僅僅需要4～5V 即可。這個功能的優勢在于改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片從工作環境中剝離，是一個強大易用的功能。而AT89C51只支持并行寫入，同時需要VPP燒寫高壓。

•最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。

•燒寫壽命更長：89S5*標稱的1000次，實際最少是1000次～10000次，這樣更有利初學者反復燒寫，減低學習成本。綜合上面的一些區別，個人認為89C51的停止使用只是時間問題而已，就象當年的8031。

•內部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

•雙數據指示器。

•電源關閉標識及電源范圍：89S5*電源范圍寬達4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V 的時候則無法正常工作。

•全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變為不可能，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。

•兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產品。也就是說所有教科書、網絡教程上的程序（不論教科書上采用的單片機是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。

此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數器，串行口，外中斷系統可繼續工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。

比較結果：就如同INTEL的P3向P4升級一樣，雖然都可以跑Windows98，不過速度是不同的。從AT89C51升級到AT89S51，也是同理。和S51比起來，C51就要遜色一些，實際應用市場方面技術的進步是永遠向前的。

3.2.2 顯示模塊器件的選擇

在單片機小系統中，顯示模塊可以反映系統工作和運行結果，在系統中占有相當重要地位。常用的顯示有：LED顯示和LCD顯示。

•LED顯示的硬件電路設計簡單、價格便宜，缺點是顯示消耗的電流較高，體積大，在低功耗手持式儀器中很少使用。

•LCD顯示具有低功耗、體積小特點，越來越多地應用于以單片機為核心的便攜式儀表和測試儀中。采用LCD來顯示檢測到的溫濕度參數，降低系統功耗。

本設計顯示部分采用簡單的4位共陽LED數碼管，段碼驅動用74LS245集成電路，位碼用S8550（也可用9012）三極管驅動。

3.2.3 超聲波傳感器的選擇

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

    以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為超聲波換能器，或者超聲波探頭。

    超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發射超聲波，也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構，可分直探頭（縱波）、斜探頭（橫波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個探頭反射、一個探頭接收）等。

    超聲波探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，使用前必須預先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標包括：

•工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量最大，靈敏度也最高。

•工作溫度。由于壓電材料的居里點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲波探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。

•靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大，靈敏度高；反之，靈敏度低。

為了研究和利用超聲波，人們已經設計和制成了許多超聲波發生器。總體上講，超聲波發生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發生器。

本次設計就選用壓電式超聲波發生器，壓電式超聲波發生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發生器內部結構如圖3-2所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會 發生共振，并帶動共振板振動，便產生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。

圖3-2  超聲波換能器內部結構

超聲波發射換能器與接收換能器其結構上稍有不同，使用時應分清器件上的標志（一般器件上有標明是T還是R，T：發射換能器，R：接受換能器）。超聲波換能器外部結構如圖3-3所示。

 

圖3-3  超聲波換能器外部結構

每個傳感器的中心頻率都存在一定的誤差，在40kHz左右波動。而且超聲波傳感器發射波束時存在發散角問題，一般發散角都比較大，從而導致了方向性較差。同時，隨著傳播距離的增大，在不同的發散角上信號衰減的程度也有變化。它在空氣中的發散角及耗散性如圖3-4所示。

 

圖3-4  發散角與耗散性

3.3 小結

本章介紹了超聲波測距系統的工作原理和超聲波測距系統微控制器的特點，提出了超聲波測距設計的總體方案，對各功能模塊的方案進行了比較，分析了常用的傳感器，選定了超聲波測距系統設計所需的器件。

第四章 超聲波測距系統的硬件設計

4.1 硬件設計工具平臺簡介

電路及PCB設計是EDA技術中的一個重要內容，而EDA技術是現代電子工程領域的一門新技術，它提供了基于計算機和信息技術的電路系統設計方法。Protel是其中比較杰出的一個軟件，在國內流行最早、應用面最寬。Protel DXP是Altium（Protel Technology前身）公司在2002年8月推出的一套最新Protel DXP電路板設計軟件平臺。該平臺運行與Windows XP/2000操作系統。Protel DXP不僅繼承了Protel系列產品的優點，更重要的是將所有設計工具集成于設計系統一身。通過把設計輸入仿真、PCB繪制仿真、拓撲自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術的完美融合，為用戶提供了全程的設計解決方案，使用戶可以輕松的進行各種復雜的電路板設計。

使用Protel DXP設計印刷電路板的第一步就是要設計電路原理圖，只有正確設計電路原理圖，生成相應的網絡表之后才能生成PCB文件。在設計時，先分析系統，在進行模塊化的設計，將各部分電路分別設計，得到個模塊電路，在通過融合，實現整體電路的設計，還可以將所有模塊在一張比較大的圖紙上全部畫出來，但在同一張紙以模塊的形式分別設計電路圖，這樣在設計過程中思維比較清晰，設計過程比較簡單，而且更容易檢查錯誤。原理圖的設計相對簡單，在設計完成后要先通過編譯無誤后才生成網絡表，原理圖常見錯誤有：

•管腳沒有接入信號；

•放置導線時Wire與繪圖工具中Line混用，Wire具有電氣特性而Line不具有；

•元件放到圖紙界外；

•創建的工程文件網絡表只能部分調入PCB：生成netlist時沒有選擇為global；

在設計好原理圖，通過編譯檢查，生成了網絡表之后的工作就是繪制PCB板圖了。在導入網絡表之前，要確定原理圖中的元件都有PCB封裝。如果使用的器件在Protel DXP軟件的PCB庫中是沒有封裝的，那就要求自己按照器件的技術手冊封裝所需元件了。在封裝PCB元件是應注意以下幾點：

•原理圖中所填元件的封裝要與PCB元件庫中的名稱一致。

•原理圖中元件的引腳名稱要與PCB元件庫中的引腳名稱一致。

•直插式元件封裝的孔要比元件的實際尺寸稍微大些，貼片元件的引腳封裝應在條件允許的范圍內盡量加寬、加長，這樣才有利于焊接。

完成以上幾步后，將網絡表導入到PCB文件中，生成PCB板圖。在導入網絡表的時候通常會出現以下的錯誤：

•原理圖中的元件使用了PCB庫中沒有的封裝。

•原理圖中的元件使用了PCB庫中名稱不一致的封裝。

•原理圖中的元件使用了PCB庫中pin number不一致的封裝。

網絡表成功導入PCB文件之后對器件進行布局，元件的布局有自動布局和手工布局兩中方式，由于自動布局的效果往往不能令人滿意，所以一般都需要進行手工調整。良好的布局可以降低PCB布線的難度。布局應遵循以下一般原則：

首先，要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。

在確定特殊元件的位置時要遵守以下原則：

①盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。

②某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。

③重量超過15g的元器件、應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題，熱敏元件應遠離發熱元件。

④對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節，應放在印制板上方便于調節的地方；若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應。

⑤應留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。

根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：

①按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。

②以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。

③在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件平行排列，這樣，不但美觀，而且裝焊容易，也易于批量生產。

④位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3：2或4：3。電路板面尺寸大于200×150mm時，應考慮電路板所受的機械強度。

布線的方式也有兩種：自動布線及手工布線，自動布線效率高，但有時布線的結果不盡如人意，這是因為自動布線的功能主要是實現電氣網絡之間的連接。在自動布線的實施過程中，很少考慮到特殊的電氣、物理和散熱等要求，因此必須通過手工來進行調整，使電路板既能實現正確的電氣連接，又能滿足用戶的設計要求。手工調整布線的最簡便的方法是對不合 理的布線，采取先拆線，后手工布線。在布線的過程中應注意的問題有：

•輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產生反射干擾。

•盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的寬度關系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm,最經細寬度可達0.05～0.07mm,電源線為1.2～2.5 mm。對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用) 用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。

焊盤時，焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。

此外，還應注意以下兩點：

•在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時，操作它們時均會產生較大火花放電，必須采用RC電路來吸收放電電流，一般R取1~2K，C取2.2~47uF。

•CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。

4.2 超聲波測距系統的硬件設計

51系列單片機中典型芯片(如AT89S51) 采用40引腳雙列直插封裝(DIP)形式，內部由CPU，4kB的ROM，256B的RAM，2個16b的定時/計數器T0和T1，4個8b的I/O端口P0、P1、P2、P3，一個全雙功串行通信口等組成。特別是該系列單片機片內的Flash可編程、可擦除只讀存儲器( PROM )，使其在實際中有著十分廣泛的用途, 在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統中更為有用。該系列單片機引腳圖如圖4-1所示，同時也為了對下面超聲波測距系統的硬件設計進行更清楚的敘述，對其引腳標了號。

51系列單片機提供以下功能: 4kB存儲器；256BRAM；32條I/O 線；2個16b定時/計數器；5個2級中斷源；1個全雙向的串行口以及時鐘電路。

空閑方式: CPU 停止工作，而讓RAM、定時/計數器、串行口和中斷系統繼續工作。

掉電方式: 保存RAM的內容, 振蕩器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復位。

51系列單片機為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法。充分利用他的片內資源，即可在較少外圍電路的情況下構成功能完善的超聲波測距系統。

 

圖4-1  AT89S51引腳圖

4.2.1 超聲波發射電路的設計

超聲波發射電路原理圖如圖4-2所示。

設計原理：發射電路主要由反向器74LS04和超聲波換能器T構成，AT89S51單片機P1.0端口輸出的40kHz方波信號一路經一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極。用這種推挽形式將方波信號加到超聲波換能器兩端，可以提高超聲波的發射強度。

輸出端采用兩個反向器并聯，用以提高驅動能力。上拉電阻R8、R9一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時間。

在實驗制作和電路改進中，為了增加測量效果，可以考慮提高接收的靈敏度，但是靈敏度也并不是越高就越好。接收靈敏度過高，容易引起自激，結果反而不好，其實可以從增加發射功率方面著手，只要在發射頭兩端加個線圈。線圈可以用0.01mm的銅絲在小磁環繞成大致初級10匝，次級40匝左右。

  

圖4-2  超聲波發射電路

4.2.2 超聲波檢測接收電路的設計

本超聲波測距儀的接收電路采用集成塊CX20106A，其總放大增益為80db 以保證7腳輸出的控制脈沖序列信號幅度在3.5-5V以內。超聲接收換能器UCM-40R接收到的信號經C9電容耦合至輸入端1腳，總增益大小由2腳接收器R、C決定。R越小，C越大增益越高，C9選值過大將造成頻率響應變差，為了兼顧總增益和頻率特性R14取4.7 ，C17取3.3μF，3 腳C為檢波電容，選3.3μF，當其容量減小時，瞬態響應，靈敏度會有所提高，但檢波輸出脈沖寬度變動也較大。帶通濾波特性，可由5腳R15電阻決定其值在210K-220K間調整，本設計R15定為200K。用金屬膜電阻調試，若其阻值偏差過大，中心頻率也將相對偏移。所以當信號經過帶通濾波器時，增益將大大降低，6腳C6電容為比較積分電容，7腳R16為輸出負載電阻，104pF電容C11為電源濾波元件，當電容容量減小或失效時，將造成濾波不良，可能干擾接收輸入端。超聲波接收電路如圖4-3所示。

CX20106是紅外遙控接收前置放大雙極性電路，引腳意義如下：

1 IN    遙控信號輸入端(此腳與地之間接紅外線接收二極管

2      前置放大器頻率特性和增益設定(此腳與地之間接RC串連電路)

3     接檢波電容

4 GND   接地

5      設定帶通濾波器的中心頻率(此腳與電源間接電阻)

6      外接積分電容

7 OUT   遙控指令輸出端

8      外接電源

典型電壓5V，典型功耗9mW。帶通濾波器的中心頻率可由電阻調節，范圍30－60kHz。配套使用型號為M50462AP。

 

圖4-3  超聲波接收電路

4.2.3 超聲波蜂鳴報警電路的設計

蜂鳴報警電路是采用揚聲器來對所設置的報警距離實施報警，以向駕駛員提出警示。

本系統可以設定距離值，當大于或小于設定值時將發出控制信號。當小于設定值時，進入蜂鳴報警狀態，通過一個NPN晶體管來驅動蜂鳴器，不需要復雜的濾波和放大電路，具有自動平滑功能，蜂鳴器鳴響。

超聲波蜂鳴報警電路如圖4-4所示。

 

圖4-4  超聲波蜂鳴報警電路

4.2.4 超聲波系統鍵盤電路的設計

鍵盤電路是用來對最大測距、最小測距以及有關參數進行設置。

鍵盤輸入：開啟值30-1000厘米，關閉值30-1000厘米（在該范圍內任意設置）。本系統由一個按鍵 啟動/停止系統，由三個按鍵設定距離值： 的作用是進入和退出設定， 和 ：分別是向上加值和向下減值，每按一次加或減一厘米，由數碼管輸出顯示。超聲波系統鍵盤電路如圖4-5示。

 

圖4-5  超聲波系統鍵盤電路

4.2.5 超聲波濾波整流電路的設計

超聲波濾波整流電路如圖4-6所示。該電路是用來把反射信號轉換為標準電平信號，通過整形把檢波后得到的不標準的脈沖波整形為標準脈沖波。

信號整形電路：當接收到的信號從信號篩選電路中出來之后是一個很不規則的方波信號，希望最好得到一脈沖信號，經過此部分電路處理過后再送進單片機中進行處理運算。

因為多諧振蕩器中有高頻分量噪聲，所以通過低通濾波器將高頻噪聲濾掉。本信號篩選電路在整個電路中可以說起到非常重要的作用，通過對它的適當調整，可以有效地濾除由于外界干擾帶來的非超聲波信號進入超聲波接收系統，從而大 大提高了本電路的抗干擾性。

 

圖4-6  超聲波濾波整流電路

4.2.6 時鐘和復位電路設計

（1）復位電路的設計

在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現在此引腿時，將使單片機復位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環復位。復位后P0－P3口均置1引腳表現為高電平，程序計數器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當復位腳由高電平變為低電平時，芯片為ROM的00H處開始運行程序。復位操作不會對內部RAM有所影響。

（2）時鐘電路的設計

時鐘振蕩器：

AT89S51中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器。

外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1，C2接在放大器的反饋回路中構成并聯諧振電路。對外接電容C20，C25雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩定性，起振的難易程序及溫度穩定性，如果使用石英晶體，推薦電容使用30pF 10pF ,而使用陶瓷諧振器建議選擇40pF 10pF。

可以采用外部時鐘。這種情況下，外部時鐘接到XTAL1端，即內部時鐘發生器的輸入端，XTAL2則懸空。

由于外部時鐘信號是通過一個二分頻觸發器后作為內部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊的要求，但最小高電平持續時間和最大的低電平持續時間應符合產品技術條件的要求。時鐘復位電路如圖4-7所示：

 

圖4-7  時鐘和復位電路

4.2.7 擴展顯示電路的設計

回波經過AT89S51對接收到的信息進行處理后，被測的距離在LED上顯示。

顯示電路采用簡單實用的四位一體共陽極LED數碼管顯示所測距離值，顯示電平使用低電平有效。段碼用74LS245驅動，外接升壓電阻。位碼用PNP三極管8550（可用9012替代）驅動。顯示電路如圖4-8所示。

數碼管采用動態掃描顯示，動態掃描顯示的好處是對CPU的I/O口要求較少，但對電路的干擾較大，注意PCB板的布線和對接收放大電源的穩定性要進行補償處理，否則對其影響很大。

74LS245雙向總線接收器簡要說明：74LS245為三態輸出的八組總線收發器，其主要電器特性的典型值如表4-1所示(不同廠家具體值有差別)。

表4-1  74LS245電器特性

 

 

 

 

74LS245 8ns 8ns 275mW

引出端符號：A     A總線端

B     B總線端

      三態允許端(低電平有效)

DIR   方向控制端

極限值：電源電壓 …………………………………………. 7V

輸入電壓 …………………………………………. 7V

輸出高阻態時高電平電壓 ……………………… 5.5V

工作環境溫度：74LS245 ………………………………….……… 0~70℃

存儲溫度 ………………………………………-65~150℃

 

圖4-8  顯示電路

4.3 小結

本章首先介紹了做設計的硬件設計工具Protel DXP，然后對超聲波測距系統的硬件各電路功能模塊包括發射電路、接收電路、顯示電路、核心功能模塊單片機控制器及一些輔助電路進行了詳細的敘述，給出了詳細的原理圖。

本系統利用AT89S51產生40kHz的頻率驅動超聲波換能器的發射頭，接收頭收到信號后，經CX20106A芯片進行放大、限幅、濾波、整形、比較后輸出低電平送到單片機的外部中斷0申請中斷，單片機響應中斷請求，取得定時器內的時間進行距離計算，用四位一體的數碼管顯示測出的距離，并可根據設定報警距離進行報警。

 

第五章 超聲波測距系統聯機調試與結論

5.1 系統硬件電路調試與分析

5.1.1 調試儀器和內容

（1）測試試驗方法：可通過顯示電路實驗、超聲波發射接收以及測距試驗進行調試。

測試儀器：示波器，多功能穩壓電源，電壓表，秒表。

（2）調試內容

超聲波測距儀的制作和調試都比較簡單，安裝時探頭時應保持兩換能器中心軸線平行并相距4～8cm，其余元件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。根據測量范圍要求不同，可適當調整與接收換能器并接的濾波電容C的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。

系統調試完后對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析，不斷優化系統使其達到實際使用的測量要求。

5.1.2 調試過程

系統采用模塊化電路設計, 采用較低的外部晶振和中周電路固化的超聲波探頭，數字和模擬部分電路分開供電，以提高系統抗干擾能力，但由于實際應用中仍存在較多電磁干擾，而回波信號為小信號輸入, 系統調試中通過硬件補償的方式對電路進行了優化和調整，使系統達到了較高的可靠性。

測距系統經過檢波等硬件處理后的波形如圖5-1所示：

在檢測時，發送完檢測脈沖后立刻進行判斷負脈沖的長短，從而確定是否有障礙物存在。無障礙物時負脈沖寬度固定為t1，有障礙物時負脈沖固定為t1+t2，t3為超聲波回波檢測負脈沖。t1、t2的寬度與發送的脈沖周期數有關。周波數越多，t1越寬，檢測距離越遠，反之亦然。T3與T4之間的長度會隨障礙物的距離而先行變化。因此，只要檢測出t1、t2及T3與T4之間的長度即可判斷障礙物距離。

（1）7段數碼管的測試

LED數碼有共陽和共陰兩種，把這些LED發光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個8字加一個小數點）而作為一個引腳，就叫共陽的，相反的，就叫共陰的，那么應用時這個腳就分別的接VCC和GND。再把多個這樣的8字裝在一起就成了多位的數碼管了。

    首先，找個電源（3到5伏）和1個1K（幾百的也歐的也行）的電阻，VCC串接個電阻后和GND接在任意2個腳上，組合有很多，但總有一個LED會發光的找到一個就夠了，然后用GND不動，VCC（串電阻）逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那就是共陰的了。相反用VCC不動，GND逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那就是共陽的了。

（2）發射器探頭對接收器探頭的影響

超聲波從發射到接收的時間 間隔是由控制器內部的定時器來完成的。由于發射器探頭與接收器探頭的距離不大，有部分波未經被測物就直接繞射到接收器上，造成發送部分與接受部分的直接串擾問題。這一干擾問題可通過軟件編程，使控制器不讀取接收器在從發射開始到"虛假反射波"結束的時間段里的信號。這樣，就有效的避免了干擾，但另一方面也形成了20cm的“盲區”。此“盲區”很小，對本系統沒有影響。

（3）調試注意事項

•超聲波探頭表面嚴禁用手及其它物體觸摸以免產生信號滯后性及損壞。

•在測距中應保證測距儀與被測物體距離為定值，要和被測物體成一條直線，使測得距離讀數的準確性。

5.1.3 測試數據及測試結果分析計算

傳感器工作電壓：超聲波傳感器5V

試驗數據：簡單搭建電路板并調試后，對一500mm寬的距離測試，所測數據如表5-1所示（單位:mm）。

表5-1  500mm寬的距離測試數據

次數 1 2 3 4 5 平均

測值 500.3 499.8 499.9 500.1 500.0 500.03

該測距系統使用方便、精度高，在一些惡劣環境，如極易被腐蝕、電解，失去靈敏性等工礦業現場將大有用武之地。

（1）測試結果與分析

超聲波測距系統調試完成后，對系統進行了測試。在超聲波換能器與較大平面(如墻壁面)法線方向一致時，量程為0.07~5.50m，測距盲區控制在20cm內，分辨率為0.01m，實驗中對測量范圍0.07~2.50m內的平面物體做了多次測試，測距器的最大誤差不超過1cm，重復一致性很好。因為超聲波具有一定發散角，所以當在正前方和斜前方都有物體時，會以距發射器最近的物體作為探測目標。目前此設計可提交于應用于一些動機器人、安全線提示，銀行及取款機的一米線提示等場合。

（2）誤差分析

對系統進行實驗測試，結果發現在5米范圍內，最大誤差在5cm以內，且距離越近，誤差越小，限制該系統最大可測距離的因素包括：超聲波的幅度、反射面的質地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測距離。

測距誤差主要來源于以下幾個方面：

①氣溫度變化等引起的聲速變化造成的誤差，溫度在-30℃-40℃范圍變化時，傳播速度v的變化范圍為313米/秒-356米/秒，由測距公式可計算出距離值有一定影響，采用聲速預置和傳播介質溫度測量結合的方法對聲速進行修正，可有效地降低溫度變化產生的誤差。

②發射與脈沖計數由于響應快慢差異開啟不同步引起的誤差，對此在調試中通過脈沖計數值補償進行修正。

③超聲波在傳播過程由于受衍射、散射和吸收等影響衰減導致的誤差，近距離誤差不明顯，距離越遠產生的誤差越大，可適當增大超聲波的發射功率等來改善。

④發射和接受前置電路延遲的時間誤差等，發射前置電路和接收前置電路中采用集成芯片都有時間延遲。對此采取時間增益控制，來減少誤差，由于本裝置對于厘米級的精度已經足夠，電路延遲都是納秒數量級，記數頻率是40kHz，所以減少一個記數單位完全可以矯正。針對誤差原因在程序設計及系統調試中做了相應處理后，收到一定的效果，精度得到一定的提高。

⑤超聲波波束對探測目標的入射角的影響。

⑥超聲波回波聲強與待測距離的遠近有直接關系。

⑦超聲波傳播速度對測距是有影響的。穩定準確的超聲波傳播速度是保證測量精度的必要條件，傳播媒質的特性，如溫度、壓力、密度對聲速都將產生影響。因此，為了準確地計算距離，應對聲速加以修正，系統程序中采用了軟件補償措施。

（3）誤差改進

由于考慮到體積、成本等因素，本裝置在性能上、功能上還存在不足，有待于進一步提高：

•增加幾路不同方向的超聲波探測或紅外探測器以及溫度補償電路等，可以提高裝置的靈敏度和精度,同時提高可靠性。

•可在裝置中增加一個語音芯片，將蜂鳴報警改為語音說明指示，根據探測結果直接報出距離、方位，更便于使用。

•由于受發射功率及回波檢測靈敏度的限制，探測范圍較小，可增加發射功率調節等電路，以便增大探測范圍，可用于夜間探路、井下探索等。

（4）溫度的補償

由于超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。

所以，在超聲波的兩個探頭旁邊可放置溫度傳感器，測出環境溫度T，由單片機控制器進行軟件修正。

5.2 系統源程序的調試過程

5.2.1 軟件仿真驗證

本設計采用51匯編語言編寫，用Keil C51編譯和調試。這里采用光電二極管和光電三極管來代替超聲波發送探頭和超聲波接收探頭，且空中傳播過程略去仿真。聯調仿真后，可見數字電路的延遲效果比較明顯，所以需要軟件矯正。

由于超聲波探頭存在余震效應, 為避免余震產生的“虛假反射波”超聲測距數據的采集與處理錯誤申請中斷，超聲波脈沖發射后軟件中設置了一段時間的延時，稱為“死區”時間，“死區”形成了距離測量中的“盲區”，由于探頭的性能誤差，運行后要不斷調整探頭的“死區”。經過應用過程的調試，本系統的測量“盲區”控制在20cm內，“死區”時間為115ms，測量誤差為±1cm。

結  論

本文所設計的倒車雷達系統是保障汽車倒車安全的輔助系統，通過超聲波探頭發出超聲波，使用高速單片機計算距離，還可加入了溫度補償電路，提高了距離計算的精度。系統安裝的LED可以直觀的顯示溫度和距離，給駕駛員提供了方便。倒車時當汽車與障礙物的距離小于所設定的安全距離時，系統發出報警，提醒駕駛員，防止汽車的碰撞或擦傷，具有很強的實用性。

整個報警器系統由汽車倒車擋控制，當汽車置于倒車擋時，報警器工作；置于其它擋時，報警器不工作。在環境溫度為-20～50℃的范圍內，測量誤差為幾個厘米，這個誤差能滿足正常倒車的需要。因為本設計所采用的超聲波傳感器的輻射范圍是   60°，所以在安裝時，需在車尾裝3～4個超聲波傳感器，這樣才能覆蓋整個范圍。

利用51系列單片機設計的測距儀便于操作、讀數直觀。經實際測試證明, 該類測距儀工作穩定, 能滿足一般近距離測距的要求, 且成本較低、有良好的性價比。

本超聲波測距系統可應用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業現場的位置監 控，也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合，覺得這次的設計實用性極強。

通過一學期的努力，完成了超聲波測距系統的設計。設計滿足了任務書中的基本要求和擴展要求，軟、硬件設計已達到預期效果。主要完成的工作有：

①學會了使用Protel軟件繪制原理圖和PCB板圖。

②完成了超聲波測距系統的各個功能模塊的硬件設計與調試。

③已經通過系統的軟硬件聯合調試，距離通過LED顯示出來。

由于時間和能力有限，本次設計還有一些不足之處，主要有以下幾方面：

①由于經驗不足，在設計超聲波測距系統的時候，設計原理圖與PCB板圖的時候出現了一些問題。

②在調試時，顯示的延遲性較大，超聲波探頭太敏感。

本文創新點：

①測試結果分析可知，本裝置采用較低成本的器件設計制作，且誤差較小，完全滿足汽車倒車的指引作用，具有較高的性價比。

②裝置結構簡單、體積小、性能穩定，操作容易、使用方便，可以安裝在不同的載體上，制作成不同的用具，如導盲眼鏡、位移儀、深度儀等，具有一定推廣應用價值。

致  謝

感謝西南科技大學。在這里，我開闊了見識，增長了知識，鍛煉了能力。大學四年的親身體驗讓我更增加了對學校的熱愛。

感謝我的指導老師曾毅對我的辛勤培育。從論文的立題到實驗的設計以及論文的撰寫整個過程無不浸透著老師的心血。他廣博的學識，嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，靈活的思維方式，耐心細致的言傳身教深深感染激勵著我，將使我終身受益。導師不但在學習上給予我耐心細致的指導，在生活中也給了我莫大的關懷，在這里向曾老師表示衷心的感謝。

    感謝大學四年所有指導過的老師。在學習的過程中給了我很多的指導，讓我在理論知識和動手能力上都有很大的提高。

在完成畢業設計和畢業論文的過程中，我們寢室的同學給了我很大的幫助，在此向他們表示深深的感謝。

感謝父母二十多年來的養育之恩，讓我順利的完成了四年的大學學業，并讓我獲取了一定的知識并最終走向社會，為社會貢獻自己!

最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝

參考文獻

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[15] Rabiner L R and Gold B. Theory and Application of Digital signal Processing [M].Prentice-Hill Inc, 1975.

附  錄

附錄1：系統總原理圖

 

附錄2：AT89S51引腳功能

Vcc：電源電壓；GND：地

RST：復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現機器周期以上高電平將使單片機復位。

P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對斷口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。

在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。

在Flash編程時，P0口接收指令字節。而在程序檢驗時，輸出指令字節，校驗時，要求外接上拉電阻。

P1口：P1是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸出口使用時，因為存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ ）。

Flash編程和程序校驗期間，P1口接受低8位地址。

P2口：P2是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸出口使用時，因為存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ ）。

在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數據存儲器P2口送出高8位地址數據。在訪問八位地址的外部數據存儲器，P2口線上的內容（也即特殊功能存儲器（SFR）區中R2寄存器）。在整個訪問期間不改變。

FLASH編程或校驗時，P2亦接受地址和其它控制信號

P3口：P3口是一組帶有內部上拉電阻的八位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）四個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時。它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（I ）。

P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表③-2所示。P3口還接受一些用于FLASH閃速存儲器和程序校驗的控制信號。

表1  P3口的分配

端口引腳 第二功能

P3.0 RXD（串性輸入口）

P3.1 TXD(串行輸出口)

P3.2  （外中段0）

P3.3  （外中段1）

P3.4  （定時/計數器0）

P3.5  （定時/計數器1）

P3.6  （外部數據存儲器寫選通）

P3.7  （外部數據存儲器讀選通）

ALE：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低八位字節。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出 固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是，每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ ）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令ALE才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執行外部程序時，應設置ALE無效。

 ：程序儲存允許（ ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個機器周期兩次 有效，即輸出兩個脈沖。在次期間，當訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 信號不出現。

EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內部會鎖存EA端狀態。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執行內部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp。當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。

XTAL1：振蕩器反相放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。