工业机器人论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇工业机器人论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

公开的经济责任审计结果是市场发展的必然，对供电企业的发展而言，有着十分重要的作用，其深远的作用具体包括，经济责任内部审计有助于调整企业经济运行，加强各项经营活动的管理与实施，从而不断提高企业审计质量和效果，使审计工作能够落实到实际中去。经济责任审计结果的公开有利于促进员工参与企业管理的积极性，促进权利运行在“阳光”下，强化对权力运行的制约和监督。如果企业工作人员对企业经营过程与结果缺乏认知，不能发挥自身实际效用，对经营结果做出及时的评价和判断，也难以保证企业运行的有效性，因此，企业工作人员对企业经营信息的公开性有着知情权，同时这与保障员工的知情权与发展社会主义民主法治的必然要求也相同。“审而不改，还不如不审”，这句话就充分地说明了想要形成监督与整改的强大合力，审计工作人员、审计过程、纪检必须结合在一起，经济责任审计结果公开审计是要彻底清除病症发挥免疫系统的功能，其主要的目的不是为了清查内部审计中的问题，而是能够根据查找的问题对审计工作作出一系列调整，并对其中存在的不良行为进行处理。公开的经济责任审计结果，有利于审计部门在监督别人的同时，对自身审计工作进行监督。然而引入监督的好方法就是一种将经济责任审计结果公开的这把“双刃剑”，确保经济责任审计结果的公开性、透明性。这就要求对领导干部履责的审计评价和结论经得起企业员工的质疑，处理处罚的尺度把握正确，这就要求必须保证证据充分和事实确凿以及定性准确，经得起时间的检验。从而以较高的审计质量，保证企业内部审计工作的科学性、规范性，促进其不断提高水平增强专业素质来改进工作，促使经济责任审计工作人员强化质量和风险意识进一步增强责任感。为了更好地推动经济责任审计果运用工作的开展有序，只有审计结果公开才能更好地运用审计成果。经济责任审计结果的公开，借鉴了其他审计项目结果公告的做法。为了制定出统一规范而适宜面向企业员工的文书格式，经济责任审计改变以被审计单位为对象的报告形式。一方面是，坚持客观公平的首要原则。事实明确、证据确凿、定性准确、评价公平，是经济责任审计成果公告的根本，经济责任内部审计结果公告在内容上尽量达到全面完整，不能简单等同于经济责任审计报告，要涵盖被审计部门基础情况、审计中存在的问题、审计评价和处理情况、被审计部门的整改等内容，同时注意审计结果公告中文字表述的简洁性、突出性，最好能够让社会大众一目了然，看得清楚、明白。

2.审计机关的独立性

（1）首先是审计结果的汇报制度上的变革。为了改变审计结果层层汇报的做法，变“阶梯式”为“扁平式”的出现增强了审计部门的独立性。这种方法一方面将审计结果平行汇报，另一方面也向本单位领导及上级审计部门汇报。

（2）其次是明确审计与财务这两个部门的内在关系。为了进一步保证经济责任审计结果的正确性，解决审计工作的经济来源，将审计经济费用纳入企业经济预算中，并尽可能明确审计部门与被审计部门间的利益关系。

（3）避免内部审计结果的公开被层层过滤。在客观上减少了某一方面对审计部门独立开展工作及审计结果公开的影响，能够在暂未改变现行审计体制前提下，尽量淡化审计属于企业内部监督的色彩。不但能争取上级审计部门的支持，而且体现了“谁任命谁管理”的原则。3.提升内部审计人员的整体素质和业务水平在经济责任审计工作的过程中，许多审计人员积累了丰富的工作经验，但是这些丰富的工作经验往往制约了审计工作的发展，致使审计人员不能学会创新性的开展审计工作，因此，在实际的审计工作中，许多企业对内部审计人员进行了培训，从而不断提升自身审计人员的综合素质，提高企业内部审计的水平能力，企业经济审计结果的准确性、效用性更高，企业社会效益、经济效益也随之得到双重提升。企业应建立多形式多内容的培训活动，为了保证培训的有效性，还可让审计人员在培训后，对此次培训内容写出自己的心得体会，从而有助于提高培训效果。在企业中不断调整和优化内部审计人才结构，使其能够适应更多的审计工作要求，审计人员对企业经济过程有一定的了解，同时也能在工作中保持对审计的高度责任心，熟练掌握审计方法和技巧。只有保证经济责任内部审计过程的公正性、科学性、客观性，才能不断提高企业内部审计质量和效果，审计工作与纪检必须紧密联系在一起，才能确保审计工作的准确性与效用性。一旦在审计工作中出现不良行为时，可将证据交由纪检单位，使其能够对不良的审计行为进行追究，对审计人员的责任作出评价，并给予严格的处罚。

篇（2）

1.2缺乏完整的体系和统一标准绩效考核，一定要有相应的对照物，就是考核规范。相对来讲，县级电力单位工作量重，子公司以及机构多，缺少相对健全统一的考核体系，许多子公司或机构都有自身的考核模式，出现了多种考核机制共存的情况。由于系统不健全，没有统一的考核规范，职员和其他机构相对比，易对考核成果出现误解，进而在很大程度上降低了绩效考核水准。因为规范不一致，易出现混乱，如果表达不清楚或者把不相干的数据用在考核中，有失公平，相关的考核成果也肯定是片面的，缺乏一定的真实性。

1.3缺乏合理的定位定位对一个单位来讲十分关键，电力单位在开展绩效考核中，一定要进行一个精准的定位，这样才可以确保考核作业的顺利开展。很多县级供电单位对自身认识不足，在进行定位时存在偏差，对考核要面对的目标欠缺十足的考虑，这样，肯定会对考核方式的选取产生影响，定位不明确，对考核成果和单位发展产生消极作用。

1.4内容不合理电力单位有许多机构，各自的责任作用也是不一样的，在进行考核时，其内容和规范存在差异，但是在实际操做中，考核缺少目的性，每个职位的内容以及标准都差不多，使考核成果的精准性以及客观性下降，职员很难掌握全部信息，长久以来，肯定会对其产生一定影响。还有，考核内容缺少整体性，经常会发生一概而论的状况，只关注任期与职位的作业目标，而忽略了别的部分。

2县级供电企业人员绩效管理措施

2.1正确认识绩效考核首要应使县级供电企业的全体职工都认识到绩效考核的作用以及在电力企业人力资源管理中的地位，并将绩效考核的各项内容公开化、透明化，有些企业对绩效考核认识不清，以为绩效考核会对企业和员工之间造成不利影响。因此，在强化全体员工业绩考核的同时，还应对其有个正确认识，明确业绩考核是为了更好地促进企业和员工之间的沟通交流，实现双方的互赢。

2.2将考核内容、方法合理化从上面所讲述的内容可知，绩效考核在内容和模式上有许多不科学的地方，急需健全。例如在考核中，要按照详细的职位要求进行有目的性的学习或者考核，要确保考核的可信程度以及主观性，让职员性能和职位需求相符合。并且，要从各个角度开展考核，确保考核内容的全面性，不能够一概而论。一定要综合真实状况，使用和考核内容相符合的考核模式，且模式不能太简单，要具有灵敏性，按照持续变动的情况，做出合适的调整。

2.3正确选择考核方式，保证考核的公正客观首先对企业中的业绩考核和素质考核按照一定的比例结合起来，由于业绩在成果显示上较为直接客观，具有较高的准确性，在考核周期上可以确定为一到两个月；而对于员工的素质考核，因为无法量化，也无法获得直观的数据结果，只有通过长期的考核才能对结果进行确定，因此属于长期的考核项目，在周期上可以用年来做单位；其次在考核方式上，需要实现领导评分、上下结合、同级互评以及部门自评的方式，然后结合这些评价内容，按照一定的比例对相关系数进行考虑，最终取得总体评价，这样所得出的评价才是最为公正、客观和准确的。

2.4加强工作分析因为对考评作业没有健全的解析，经常致使单位考核规范不一致，目标不准确，操做过程没有标准化等问题。在考核前，单位对职员的实际作业状况或者商品的输出本质并没有健全的了解，在拟定考核规范时，一般是借鉴或者照搬，所以很难准确的输出。因此在拟定规范之前，要深入单位，搞好实际考察，深入了解县级电力单位的运转情况和职员的作业性能，以此作为根据，拟定出和单位相符合的评定机制。

2.5考核中设立专门的考核机构在供电企业的绩效考核中，为了更好的实现对考核主体的确定，可以设立专门的考核机构，这样不但可以加强对企业绩效考核的领导，同时也可以体现企业对于绩效考核的重视。供电企业可以考虑成立考核工作领导小组，由企业的主要部门负责人和直接负责人以及职工代表所组成，对企业中的考核制度进行研究和分析，并对考核的结果进行审核和抽查，对被评议的单位以及员工的申诉进行接待，从而实现对绩效考核的动态管理。

2.6完善配套规章制度考核及考核制度本身都有无法完全克服的局限性，单靠绩效考核及考核制度自身是无法保证考核的公正性和客观性，为了保证考核客观公正性，必须建立与考核制度相配套的其他一些规章制度，如建立涵盖全面、要求准确的岗位责任制，使评议有章可循；制定长远的员工职业发展规划，确定企业文化，使素质考核有其长远目标可循，制定一些专业性较强的准作业规范等等。

2.7不断完善考评模式对于绩效的绩效考评方式，有很多相关探索，普遍运用的考评方式牵扯到业绩、技术能力、态度和工作强度等要素。如果业绩目标主要关联到作业进度和品质，各个机构要在业绩上有很好的表现；具有职责感、纪律性；技术能力主要指业务、沟通和思想才干等；工作强度是指分派作业量的饱和状况和作业条件等。

篇（3）

本项目的研究对象限定为在居家环境中使用的、身体有残障的老年人，主要研究方案以能为老年人提供包括生理及心理层面的人性化援助为中心而展开。设计目标是从形态、色彩、材质以及人机工程四方面改进家居服务机器人。改变机器人只按照既定的工作流程来工作,不能能动地适应环境,没有自学习能力，生硬无趣的形象，使得用户无法从心理上接受这些原本机械化的机器人产品。

2工业设计设计过程

魔鬼鱼又名蝠鲼（如图1所示），与“福分”同音。针对国内各地区各民族共同的喜好特点，注重吉利的中国人民喜欢谐音的产品，因此选择这一生物形象作为设计原型，能够更有针对性，更有效地树立具有亲和力的机器人形象。同时，对使用者而言，名称是引起其心理活动的刺激信号，具有帮助识别和记忆商品的基本心理功能，给使用者以视觉刺激感受和心理关联，从而改变对机器人的认知。此外，不仅因为其名字的巧妙，其可爱灵巧的外形也深得人们喜欢。将魔鬼鱼作为设计仿生的对象，在形态、颜色搭配上稍作修改，形成了此方案（如图2所示）。

2.1形态设计

传统的家居服务机器人通常无法突破用户心理上的固定观念，因为外观的机械性较强，人们无法将机器人当成生活的伙伴。在这个日新月异的社会中，人们追求的不是一个冰冷的机器，而是变化与新鲜，同时渴望有文化意味以及具有艺术情趣的产品。为了让使用者从心理上更容易接受，尤其是上了年纪的老人，在其外形的设计上需要花一定的笔墨，尤其是情感陪护机器人，它是有感彩的一个陪护，是使用者的一个伙伴。在本项目的设计中，独特流畅的流线型外观设计，力求突破用户心理上对家居服务产品的一贯认识，给用户带来视觉上全新的体验。该家居服务机器人在传统家居服务系统外观造型方面取得重大突破，将仿生设计概念植入产品设计当中，在强调产品本身具有较强服务功能的同时,将外观造型与仿生体系完美贴合，使产品更为美观实用。外形特征如图3所示，向上微微翘起的两翼，与魔鬼鱼结构相似，使产品更加轻盈灵动，整个产品外观更俏皮活泼。操作键与产品外观设计完美融合，不仅简洁美观，且更易于使用者辨识及操作，在实施监护的同时植入娱乐，简单明了的操作即可实现多种齐全的功能，丰富用户的使用体验。该设计简洁，拥有流畅简单的外观及结构，却又不失灵动与活力感，方便灵活的移动，功能齐全，方便用户在不同需求中使用，监护与娱乐同时兼顾，为使用者提供高效的工作及愉悦的心情。

2.2色彩设计

在为此模型配色的过程中，充分考虑到老年人的特征，他们对色彩的喜好，以及颜色对于老人的影响，照顾到他们心理的变化，情感的寄托等等。步入老年，人们就变得不再喜欢艳丽的色彩，更偏向于安然、素雅的风格，低调质朴也表现了他们对生活淡定的态度。如图4所示，在此配色方案中，白色象征单纯、圣洁、高尚，它与任何色相都容易取得调和，让所有色彩看起来更浓厚。蓝色内在，收敛，沉静的基本特质，另一方面蓝色是幽静的，绝无暖色的躁动与喧哗，凝望着蓝色能感受到那种悠远而深邃，宛如哲人超然的冥想[3]。混合了白色的紫色意味着特殊的优雅，高贵而矜持。蓝色与紫色对比，效果微妙，柔和，具有单纯性，很容易保持色彩统一。如图5所示，魔鬼鱼的主体选用偏暖的米黄色，想给老年人安静祥和的产品形象，改变了先前的苍白，低调中的明亮，增强了产品的活力，又不会过分强烈，非常适合老人的淡薄的性格。选藕荷色以及浅绿色是为了避免复杂的花色，让老人思想负担加重，认识更混淆。老人视觉退化，明度应比其他年龄段的使用者高一些，同时对于色系色彩不敏感，容易把青色与黑色、黄色与白色混淆[4]。所以在为按钮选择颜色的时候，应使用明亮的色彩，提醒老人这是一个按键。如图6所示，在此配色方案中，干净的白色为主体，与蓝色相调和，整体上流露出淡雅、古典、低调、大气的感觉。内敛沉静的蓝绿色，显得悠远而深邃，能够收敛虚浮的心性，崇尚理性，内省精神的文化，高雅稳重的灰色按钮，耐脏的同时，与纯净的白相对比，让人准确辨识按钮的位置。简约低调的色彩搭配，尽显机器人的高贵神秘，轻柔灵活，是时尚老年人的必备品。

2.3材料与工艺

在设计中，材料及工艺和设计的关系是密切相关的，材料及工艺是产品设计的物质技术条件，是产品设计的基础和前提。设计通过材料及工艺转化为实体产品，材料及工艺通过设计实现其自身的价值[5]。在家居服务机器人的材料选择上（如图7所示），整体外壳采用ABS工程塑料，并通过后期的处理，使表面产生磨砂的效果，使得机器人的外观更加柔和。因此，在两翼部分以及尾部，采用透明硅胶，其柔软的材质，可防止因撞击而损坏。同时柔软的材质，以其自身的特性影响着产品设计，满足产品功能要求的同时，增加了产品与人之间的亲近感，使产品与人的互动性更强[6]。

2.4人机交互设计

在界面的体现上有各种形式。此设计中加入LED用于区分产品在不同功能运用下的状态，产品开机之后LED灯开始工作，用户可以根据LED的颜色及亮度来判断产品的工作状态，LED灯亮起是工作状态的标志，该设计不仅实用性强而且使产品更为活泼生动，为用户在日常生活中的使用带来了极大的方便，如图8所示。在老年人接触机器人时，通过分析老年人的情感，来表现出符合其情感需求的情感，让老年人从心理上感觉到，这个机器人是人性化的，是具有情感的，也是积极的、有朝气的[6]。

篇（4）

当前，县级供电企业普遍存在结构性失衡问题，尤其是主要专业人才缺乏的矛盾突出，生产运行等核心的一线专业岗位人员存在青黄不接现象。此外，部分员工的竞争意识不强，教育培训功效不够，绩效考核体系不全，导致部分员工难以适应新理论、新方法和新技术，制约了企业的发展进程。

1.人力资源素质能力提出新要求

当前，县域经济曾在不断发展，人们对供电服务的要求也在不断提高，因此，如何提升基层电力企业人员素质，调整人员结构、加速人力资源开发及特殊人才的培养等问题成为摆在县供电企业快速发展面前一项基础而又紧迫的任务。

二、加强县级供电企业人力资源管理措施

1.实施员工动态管理，优化人力资源配置

①要坚持以“三定”、“三考”工作为基础，建立起竞争上岗、择优录用的用人机制。

②要按照“双向选择、公平竞争、择优聘用”的原则，将竞聘上岗定期化、制度化、规范化，通过全员、全方位的竞聘上岗，切实增强全员工作的紧迫感，提高全员的竞争意识。

③要加强劳动定员管理原则，严格遵循“科学合理、精简高效、确保安全、切合实际”的人员配置，建立供电企业生产一线结构性缺员激励与约束机制，加强人员结构调整，引导员工向生产一线流动，特别是要优先补充生产和营销等岗位缺员，从根本上解决结构性缺员的问题。

④要认真分析企业超员和企业员工结构性缺失的具体原因，并结合具体原因对企业工作流程和组织构架进行优化调整，同时加强企业技术改造和员工技术培训力度，确保生产效率的有效提升。

⑤建立起科学合理的新员工任用和培养机制，明确员工素质属性，合理的把他们补充到到生产和营销一线岗位，逐步缓解生产营销等一线专业岗位人员缺乏的压力。

2.完善薪酬分配体系，深化全员绩效考核应用

①要实施员工收入同企业效益和员工个人绩效相结合的薪酬分配体系，并逐步向电力生产的关键岗位和一线岗位倾斜，形成以岗位薪点工资制为主体的工资分配体系。

②要完善现行的基本工资制度，大力实施薪点工资制，以劳动岗位为对象，按照劳动评价要素确定每个岗位的岗级，用薪点数设置工资标准，根据企业的经营效益确定薪点值，按照员工个人工作业绩确定其收分配水平，实现员工按照贡献分配，按照业绩取酬。

③要加强全员绩效管理，强化薪酬分配的激励作用，按照员工绩效考评结果兑现绩效工资，相应拉开员工收入分配差距，真正做到“干多干少不一样、干好干坏不一样”，以便实现企业与员工的共同发展。

④要建立完善的绩效辅导机制，通过绩效合约、绩效面谈等方式及时纠正工作偏差，实现组织和员工绩效提升。同时要严格绩效考核，做到与员工岗位工资升降直接挂钩。

⑤要强化全员绩效考核结果的应用，使绩效考核结果为员工的薪酬、岗位调整、评先评优、教育培训及职业发展等等方面提供科学依据，发挥其实效，实现企业与员工的共同发展。

3.建立合理的人才激励机制，促进员工成长

①要建立科学合理、公平公开的人才培养聘用机制，并且针对行业特点建立起管理、技术、技能等3条可供员工选择的职业生涯规划，强化员工的向上意识和学习意识，制订核心岗位员工培养发展计划，促进员工成长与企业发展有机统一。

②要按照高质量、高层次和重实绩的的标准，坚持把当前需要同长远发展相结合的原则，选拔出各专业的带头人并针对各专业带头人制订、执行特殊的分配和激励办法，充分体现学科带头人在企业生产经营中发挥的重要价值，以便更好地吸引和造就人才。同时，要发挥好专业带头人的引领和帮带作用，培育更多的专业技术人才。

③要将员工的薪金待遇等同其对企业的贡献和培训考核成绩等相结合，完善特殊人才津贴管理，通过有效的激励政策和必要的补偿措施，更好的吸引人才、留住人才，确保队伍的稳定性。

4.强化队伍建设，维护企业和谐稳定

县级供电公司是农电工作的一线单位，他们承担着广大农村地区的电网安全、营销管理和农电服务等大量任务。在新的形势下，加强县供电公司员工队伍建设，维护企业和谐稳定成为了县级供电企业的重要支撑。

①要建立有效的培训体系。要夯实培训基础建设，做实县级公司培训基地，努力完善培训设施，满足教育培训需求；要创新培训方式，充分利用好现有的信息网络学习平台，鼓励员工珍惜平台，用好平台，促进自学成才；要充分发挥机制导向作用，常态开展员工岗位技能比武和竞赛活动，坚持“师带徒”、岗位大练兵和员工技能水平认证，实施青年岗位成才培训，建立青年岗位成才评价考核机制，切实提升员工素质；另外要将员工培训考评结果同岗位准入和工资绩效等想挂钩，落实各类人才培养选拔、考核评价和薪酬激励机制，重点抓好一线员工技能和一般管理人员岗位培训，切实提高培训功效。

篇（5）

企业申请企业法人登记注册应当具备以下基本条件：

第一有符合规定的名称。企业名称是企业的名字、字号，是企业的无形资产。名称权属于企业专有，非经转让等合法转移方式，其他经营单位不得使用。如果企业因名称相同发生争议时，则要按申请登记的先后顺序处理，后申请登记的企业必须更改自己的名称。根据我国有关法律规定，企业名称应经登记主管机关核准登记，企业名称只有经过核准登记，才能受国家法律保护，未经获准登记的名称不得使用。

第二有企业自己的组织章程。章程是企业公开向社会声明其性质、宗旨、任务、组织制度、活动方式、业务范围等情况的法律文书，是申请企业登记必须提交的墓本文件之一，也是企业登记注册后的行为准则。

第三有国家授权其经营管理的财产或企业自己所有的财产，并能够以其财产独立承担民事责任。

第四有与生产经营规模相适应的经营管理机构、财务机构、劳动组织以及法律或者章程规定必须建立的其他机构。

第五有必要的与经营范围相适应的经营场所和设施。

第六有与生产经营规模和业务相适应的从业人员。

第七有健全的财会制度，能够实行独立核算，自负盈亏，独立编制资产付债表。

第八有符合规定数额并与经营范围相适应的注册资金。注册资金是企业实际拥有的全部财产在法律上的体现。它由固定资金与流动资金两部分组成。我国企业登记管理法规对企业法人注册资金的最低额度是，生产性公司的注册资金不得少于30万元；以批发业务为主的商业性公司的注册资金不得少于50万元，以零售业务为主的商业性公司的注册资金不得少于30万元；咨询服务性公司的注册资金不得少于10万元；其他企业法人注册资金不得少于3万元。

第九有符合国家法律、法规和政策规定的经营范围，不得从事非法经营。

第十企业的生产经营范围属于国家法律、法规规定实行许可证、资格证制度行业的，需要有有关主管部门的批准文件。

二、企业法人申请开业登记注册书的结构与写法

企业法人申请开业登记注册书为表格化文书，由封面和比文两部分组成。

（一）封面

主要包括标题、组建单位、组建单位负责人。申请日期等几项内容。组建单位须盖章，组建单位负责人须签字，申请日期应年月日俱全。封面下方印有“小华人民共和国国家了商行政管理局制”字样。

（二）正文

由申请开业登记事项和提交文件、证件及有关部门意见两大部分组成。

1.申请开业登记事项

（1）企业法人名称：根据我国《企业名称登记管理规定》第11条，“企业应当根据其主管业务，按照同类行业标准划分的类别，在企业名称中标明所属行业或者经营特点”。企业名称通常由企业所在地区名称、字号、所属行业（或经营特点），组织形式等几个要素组成。如“西安黄河机器制造股份有限公司”，其中“西安”是地区名，“黄河”是字号，“机器制造”是所属行业，股份有限公司是组织形式。有一‘些历史悠久字号驰名的企业也可以不冠行政区划名称。企业不得使用法律禁止使用的名称，如不得使用对国家、社会或者公共利益有损害的名称，不得使用外国国家（地区）、国际组织的名称，不得使用外国文字或汉语拼音字母组成的名称，不得使用数字组成的名称。除全国性公司外，企业不得使用“中国”、“小华”等宇样的名称。只有经过工：商行政管理机关核准登记的企业名称，才能受到国家法律的保护。

（2）住所：指企业法入主要办事机构所在地。我国《民法通则》第三十九条规定：“法人以它的主要办事机构所在地为住所。‘主要办事机构是指企业法人的核心组织。住所应具体到市（县）、区（镇，乡）、路（村）、号。

（3）经营场所地址：指企业具体从事生产经营活动的地点。一般情况下它与企业法人住所是一致的。企业经营场所的产权属于企业自己所有时，应提交有关的产权证明，如果是租用场所的，则应提交租用合同。

（4）法定代表人：填写代表企业法人行使职权的负责人姓名。

（5）经济性质：指企业法人的所有制形式。确定企业法人的所有制形式应根据产权关系、分配形式、资金来源等进行。大体町分为全民所有制、集体所有制、个体所有制以及联营、合作经营等。

（6）从业人数：为企业的管理人员，技术人员、生产业务人员和其他从事服务工作的人员的总和。各类人员的比例是衡量一个企业经营管理水平与技术开发能力的一个尺度。

（7）注册资金：是国家授予企业管理的财产或企业自身所有的财产的货币表现，包括固定资金和流动资金两部分。企业注册资金应与企业实有资金相一致，与企业经营方式和经营范围相适应。企业申请开业登记注册资金数额应该有有关部门出具的资信证明或验资证明。注册资金的单位为万元。

（8）经营方式：根据企业实际情况填写。工业企业可分为制造、加工、装配，修理等；商业企业可分为批发、零售、代购、代销、代储、代运等；建筑业町分为建筑施工、修缮、安装等；运输业可分为搬运、装卸等；服务性企业则根据具体服务项目而定。

（9）经营范围：指企业申请生产经营的产品、商品种类，品种和提供服务的项目。经核定的经营范围是企业法定的经营范围，是企业生产经营活动的法律界限。在填报时，一般要分别写明主营项目和兼营项目，主营项目要同企业所属行业相一致，兼营项日在政策允许的范围内可适当放宽，但不能同主营项目跨大类。经营范围是工商行政管理机关监督检查企业是合法经营还是违法经营的重要依据，填写时要注意使用符合国家行业划分标准和工商行政管理机关核准企业经营范围的规范化用语。

（10）经营期限：这一项主要适用于联营企业，是指根据联营企业章程、合同或协议确定的该企业经营活动的起、止时间。

（11）主管部门：写明企业上级主管部门的全称。主管部门以文件的形式审批同意成立该企业的要写明文件的文号及发文日期。

（12）审批机关：企业的生产经营属于国家法律法规实行许可证制度行业的，须经有关机关审批，并写明审批文件文号及发文日期。

（13）经营场所面积：写清企业经营场所总面积和分项面积。分项面积包括生产加工占用面积、营业占用面积、仓库占用面积和其他占用面积四项。面积单位为平方米。

（14）企业主要设备和主要服务设施：填写本企业用于生产经营的主要装置、设施、工具等，如机械电子设备、交通运输工具、仪器仪表、计量器具等。

（15）分支机构：分支机构指法人企业下属的经济活动单位，包括分（子）公司、分厂、分店等。它包括两种情况：一种是具有独立法人资格，能够独立承担民事责任的；另一种是不具备法人资格但依法核准登记其有合法经营权的。如无分支机构，本项可免填。

2.提交文件、证件及有关部门意见

（1）申请开业登记提交文件、证件：企业法人申请开业登记应提交的文件、证件较多，主要有以下几种：①主管部门或赛审批机关批准该企业法人设立的文件。②企业法人章程。该章程应当经主管部门或者审批机关批准。①企业法人注册资金的信用证明、验资证明或资金担保书。④企业法定代表人的身公证明，包括主管部门批准任职的文件和附有照片的个人简历。⑤住所和经营场所使用证明，包括产：权证明、房产租赁合同等。房产租赁合同的租赁期限须在一年以—上。⑥其他根据工商管理机关要求应该出具的文件、证件。

（2）有关部门签署意见：主要由企业的主管部门或审批机关签注同意该企业设立并建议批准其开业的意见。须写清签署时间，并加盖公章，以示郑重和负责。

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本文作者：工作单位：安徽埃夫特智能装备有限公司

从控制系统设计角度来说，可以采用辩证法内外因基本原理来分析影响重载机器人控制品质的因素，首先，如果系统存在动力学耦合、柔性等非线性因素，仅仅采用传统的线性控制很难获得良好的控制品质，底层伺服回路的控制缺陷是影响机器人控制品质的内因。第二，如果运动规划环节处理不当，传输给底层运动控制回路的运动指令不合理，即存在位置不连续，速度不连续，加速度跃变等情况，对系统会产生严重的冲击，即便底层伺服控制设计再优秀，同样也会严重影响系统控制品质，这就是所谓的外因。下面就从内外因角度对目前在机器人运动规划和底层伺服控制方面的相关进展进行综述。机器人运动规划方法运动规划与轨迹规划是指根据一定规则和边界条件产生一些离散的运动指令作为机器人伺服回路的输入指令。运动规划的输入是工作空间中若干预设点或其他运动学和动力学的约束条件；运动规划的输出为一组离散的位置、速度和加速度序列。运动规划算法设计过程中主要需要考虑以下三个问题：（1）规划空间的选取：通常情况下，机器人轨迹规划是在全局操作空间内进行的，因为在全局操作空间内，对运动过程的轨迹规划、避障及几何约束描述更为直观。然而在一些情况下，通过运动学逆解，运动规划会转换到关节空间内完成。在关节空间内进行运动规划优点如下：a.关节空间内规划可以避免机构运动奇异点及自由度冗余所带来种种问题[1-4]；b.机器人系统控制量是各轴电机驱动力矩，用于调节各轴驱动力矩的轴伺服算法设计通常情况也是在关节空间内的，因此更容易将两者结合起来进行统一考虑[5,6]；c.关节空间运动规划可以避免全局操作空间运动规划带来的每一个指令更新周期内进行运动规划和运动学正逆计算带来的计算量，因为如果指令更新周期较短，将会对CPU产生较大的计算负荷。（2）基础函数光滑性保证：至少需要位置指令C2和速度指令C1连续，从而保证加速度信号连续。不充分光滑的运动指令会由于机械系统柔性激起谐振，这点对高速重载工业机器人更为明显。在产生谐振的同时，轨迹跟踪误差会大幅度增加，谐振和冲击也会加速机器人驱动部件的磨损甚至损坏[7]。针对这一问题，相关学者引入高次多项式或以高次多项式为基础的样条函数进行轨迹规划，其中Boryga利用多项式多根的特性，分别采用5次、7次和9次多项式对加速度进行规划，表达式中仅含有一个独立参数，通过运动约束条件，最终确定参数值，并比较了各自性能[8]。Gasparetto采用五次B样条作为规划基础函数，并将整个运动过程中加速度平方的积分作为目标函数进行优化，以确保运动指令足够光滑[9]。刘松国基于B样条曲线，在关节空间内提出了一种考虑运动约束的运动规划算法，将运动学约束转化为样条曲线控制顶点约束，可保证角度、角速度和角加速度连续，起始点和终止点角速度和角加速度可以任意配置[10]。陈伟华则在Cartesian空间内分别采用三次均匀B样条，三次非均匀B样条，三次非均匀有理B样条进行运动规划[11]。（3）运动规划中最优化问题：目前常用的目标函数主要为运行时间、运行能耗和加速度。其中关于运行时间最优的问题，较为经典是Kang和Mckay提出的考虑系统动力学模型以及电机驱动力矩上限的时间最优运动规划算法，然而该算法加速度不连续，因此对于机器人来说力矩指令也是不连续的，即加速度为无穷大，对于真实的电驱伺服系统来说，这是无法实现的，会对系统产生较大冲击，大幅度降低系统的跟踪精度，对机械本体使用寿命也会产生影响[12]。针对上述问题Constantinescu提出了解决方法，在考虑动力学特性的基础上，增加对力矩和加速度的约束，并采用可变容差法对优化问题进行求解[13]。除了以时间为优化目标外，其他指标同样被引入最优运动规划模型中。Martin采用B函数，以能耗最少为优化目标，并将该问题转化为离散参数的优化问题，针对数值病态问题，提出了具有递推格式的计算表达式[14]。Saramago则在考虑能耗最优的同时，将执行时间作为优化目标之一，构成多目标优化函数，最终的优化结果取决于两个目标的权重系数，且优化结果对于权重系数选择较为敏感[15]。Korayem则在考虑机器人负载能力，关节驱动力矩上限和弹性变形基础上，同时以在整个运行过程中的位置波动，速度波动和能耗为目标，给出了一种最优运动规划方法[6]，然而该方法在求解时，收敛域较小，收敛性较差，计算量较大。

考虑部件柔性的机器人控制算法机器人系统刚度是影响动态性能指标重要因素。一般情况下，电气部分的系统刚度要远远大于机械部分。虽然重载工业机器人相对于轻型臂来说，其部件刚度已显著增大，但对整体质量的要求不会像轻型臂那么高，而柔性环节仍然不可忽略，原因有以下两点：（1）在重载情况下，如果要确保机器人具有足够的刚度，必然会增加机器人部件质量。同时要达到高速高加速度要求，对驱动元件功率就会有很高的要求，实际中往往是不可实现（受电机的功率和成本限制）。（2）即使驱动元件功率能够达到要求，机械本体质量加大会导致等效负载与电机惯量比很大，这样就对关节刚度有较高的要求，而机器人关节刚度是有上限的（主要由减速器刚度决定）。因此这种情况下不管是开链串联机构还是闭链机构都会体现出明显的关节柔性[16,17]，在重载搬运机器人中十分明显。针对柔性部件带来的系统控制复杂性问题，传统的线性控制将难以满足控制要求[17-19]，目前主要采用非线性控制方法，可以分成以下几大类：（1）基于奇异摄动理论的模型降阶与复合控制首先针对于柔性关节控制问题，美国伊利诺伊大学香槟分校著名控制论学者MarkW.Spong教授于1987年正式提出和建立柔性关节的模型和奇异摄动降阶方法。对于柔性关节的控制策略绝大多数都是在Spong模型基础上发展起来的。由于模型的阶数高，无法直接用于控制系统设计，针对这个问题，相关学者对系统模型进行了降阶。Spong首先将奇异摄动理论引入了柔性关节控制，将系统分成了慢速系统和边界层系统[20]，该方法为后续的研究奠定了基础。Wilson等人对柔性关节降阶后所得的慢速系统采用了PD控制律，将快速边界层系统近似为二阶系统，对其阻尼进行控制，使其快速稳定[21]。针对慢速系统中的未建模非线性误差，Amjadi采用模糊控制完成了对非线性环节的学习[22]。彭济华在对边界层系统提供足够阻尼的同时，将神经网络引入慢速系统控制，有效的克服了参数未知和不确定性问题。连杆柔性会导致系统动力学方程阶数较高，Siciliano和Book将奇异摄动方法引入柔性连杆动力学方程的降阶，其基本思想与将奇异摄动引入柔性关节系统动力学方程一致，都将柔性变形产生的振动视为暂态的快速系统，将名义刚体运动视为准静态的慢速系统，然后分别对两个系统进行复合控制，并应用于单柔性连杆的控制中[23]。英国Sheffield大学A.S.Morris教授领导的课题组在柔性关节奇异摄动和复合控制方面开展了持续的研究。在2002年利用Lagrange方程和假设模态以及Spong关节模型建立柔性关节和柔性连杆的耦合模型，并对奇异摄动理论降阶后的慢速和快速子系统分别采用计算力矩控制和二次型最优控制[24]。2003年在解决柔性关节机器人轨迹跟踪控制时，针对慢速系统参数不确定问题引入RBF神经网络代替原有的计算力矩控制[25].随后2006年在文献[24]所得算法和子系统模型的基础上，针对整个系统稳定性和鲁棒性要求，在边界层采用Hinf控制，在慢速系统采用神经网络算法，并给出了系统的稳定性分析[26]。随着相关研究的开展，有些学者开始在奇异摄动理论与复合控制的基础上作出相应改进。由于奇异摄动的数学复杂性和计算量问题，Spong和Ghorbel提出用积分流形代替奇异摄动[27]。针对奇异摄动模型需要关节高刚度假设，在关节柔度较大的情况下，刘业超等人提出一种刚度补偿算法，拓展了奇异摄动理论的适用范围[28]。（2）状态反馈和自适应控制在采用奇异摄动理论进行分析时，常常要同时引入自适应控制律来完成对未知或不精确参数的处理，而采用积分流形的方式最大的缺点也在于参数的不确定性，同样需要结合自适应控制律[29,30]。因此在考虑柔性环节的机器人高动态性能控制要求下，自适应控制律的引入具有一定的必要性。目前对于柔性关节机器人自适应控制主要思路如下：首先根据Spong模型，机器人系统阶数为4，然后通过相应的降阶方法获得一个二阶的刚体模型子系统，而目前的大多数柔性关节自适应控制律主要针对的便是二阶的刚体子系统中参数不确定性。Spong等人提出了将自适应控制律引入柔性关节控制，其基于柔性关节动力学奇异摄动方程，对降阶刚体模型采用了自适应控制律，主要采用的是经典的Slotine-Li自适应控制律[31]，并通过与Cambridge大学Daniel之间互相纠正和修改，确立一套较为完善的基于奇异摄动模型的柔性关节自适应控制方法[32-34]。（3）输入整形控制输入整形最原始的思想来自于利用PosicastControl提出的时滞滤波器，其基本思想可以概括为在原有控制系统中引入一个前馈单元,包含一系列不同幅值和时滞的脉冲序列。将期望的系统输入和脉冲序列进行卷积,产生一个整形的输入来驱动系统。最原始的输入整形方法要求系统是线性的，并且方法鲁棒性较差，因此其使用受到限制。直到二十世纪九十年初由MIT的Signer博士大幅度提高该方法鲁棒性，并正式将该方法命名为输入整形法后[35]，才逐渐为人们重视，并在柔性机器人和柔性结构控制方面取得了一系列不错的控制效果[36-39]。输入整形技术在处理柔性机器人控制时，可以统一考虑关节柔性和连杆柔性。对于柔性机器人的点对点控制问题，要求快速消除残余振荡，使机器人快速精确定位。

这类问题对于输入整形控制来说是较容易实现的，但由于机器人柔性环节较多，呈现出多个系统模态，因此必须解决多模态输入整形问题。相关学者对多模态系统的输入整形进行了深入研究。多模态系统的输入整形设计方法一般有:a)级联法：为每个模态设计相应的滤波器，然后将所有模态的时滞滤波器进行级联,组合成一个完整的滤波器，以抑制所有模态的振荡；b)联立方程法:直接根据系统的灵敏度曲线建立一系列的约束方程，通过求解方程组来得到滤波器。这两种方法对系统的两种模态误差均有很好的鲁棒性。级联法设计简单，且对高模态的不敏感性比联立方程法要好；联立方程法比较直接，滤波器包含的脉冲个数少,减少了运行时间。对于多模态输入整形控制Singer博士提出了一种高效的输入整形方法，其基本思想为：首先在灵敏度曲线上选择一些满足残留振荡最大幅值的频段，在这些特定的频带中分别选择一些采样频率，计算其残留振荡；然后将各频率段的残留振荡与期望振荡值的差平方后累加求和，构成目标函数，求取保证目标函数最小的输入整形序列。将频率选择转化为优化问题，对于多模态系统，则在每个模态处分别选择频率采样点和不同的阻尼系数，再按上述方法求解[40]。SungsooRhim和WayneBook在2004年针对多模态振动问题提出了一种新的时延整形滤波器，并以控制对象柔性模态为变量的函数形式给出了要消除残余振动所需最基本条件。同时指出当滤波器项数满足基本条件时，滤波器的时延可以任意设定，消除任何给定范围内的任意多个柔性振动模态产生的残余振动，为输入整形控制器实现自适应提供了理论基础[41]，同时针对原有输入整形所通常处理的点对点控制问题进行了有益补充，M.C.Reynolds和P.H.Meckl等人将输入整形应用于关节空间的轨迹控制，提出了一种时间和输入能量最优的轨迹控制方法[42]。（4）不基于模型的软计算智能控制针对含有柔性关节机器人动力学系统的复杂性和无法精确建模，神经网络等智能计算方法更多地被引入用于对机器人动力学模型进行近似。Ge等人利用高斯径向函数神经网络完成柔性关节机器人系统的反馈线性化，仿真结果表明相比于传统的基于模型的反馈线性化控制，采用该方法系统动态跟踪性能较好，对于参数不确定性和动力学模型的变化鲁棒性较强，但是整个算法所用的神经网络由于所需节点较多，计算量较大，并且需要全状态反馈，状态反馈量获取存在一定困难[43]。孙富春等人对于只具有关节传感器的机器人系统在输出反馈控制的基础上引入神经网络，用于逼近机器人模型，克服无法精确建模的非线性环节带来的影响，从而提高机器人系统的动态跟踪性能[44]。A.S.Morris针对整个柔性机器人动力学模型提出了相应的模糊控制器，并用GA算法对控制器参数进行了优化，之后在模糊控制器的基础上，综合了神经网络的逼近功能对刚柔耦合运动进行了补偿[45]。除采用神经网络外，模糊控制也在柔性机器人控制中得以应用。具有代表性的研究成果有V.G.Moudgal设计了一种具有参数自学习能力的柔性连杆模糊控制器，对系统进行了稳定性分析，并与常规的模糊控制策略进行了实验比较[46]。Lin和F.L.Lewis等人在利用奇异摄动方法基础上引入模糊控制器，对所得的快速子系统和慢速子系统分别进行模糊控制[4748]。快速子系统的模糊控制器采用最优控制方法使柔性系统的振动快速消退，慢速子系统的模糊控制器完成名义轨迹的追踪，并对单柔性梁进行了实验研究。Trabia和Shi提出将关节转角和末端振动变形分别设计模糊控制器进行控制，由于对每个子系统只有一个控制目标，所以模糊规则相对简单，最后将两个控制器的输出进行合成，完成复合控制，其思想与奇异摄动方法下进行复合控制类似[49]。随后又对该算法进行改进，同样采用分布式结构，通过对输出变量重要性进行评估，得出关节和末端点的速度量要比位置量更为重要，因此将模糊控制器分成两部分，分别对速度和位置进行控制，并利用NelderandMeadSimplex搜索方法对隶属度函数进行更新[50]。采用基于软计算的智能控制方法相对于基于模型的控制方法具有很多优势，特别是可以与传统控制方法相结合，完成对传统方法无法精确建模的非线性环节进行逼近，但是目前这些方法的研究绝大部分还处于仿真阶段，或在较简单的机器人（如单自由度或两自由度机器人）进行相关实验研究。其应用和工程实现受限的主要原因在于计算量大，但随着处理器计算能力的提高，这些方法还有广泛的应用前景。

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××此处填写论文题目××

学院（系）：×××

专业班级：×××

学生学号：×××

学生姓名：×××

成绩：×××

目录

摘要................................................................................................................................................................1

Abstract..............................................................................................................................................................2

1绪论................................................................................................................................................................13

1.1×××.........................................................................................................................................................14

2空气燃烧火焰空间的数值模拟....................................................................................................................15

2.1数值模型................................................................................................................................................16

结束语................................................................................................................................................................17

参考文献............................................................................................................................................................18

机器人论文格式范文：

中国机器人的发展与成绩

【摘要】在早期，中国机器人技术发展速度十分缓慢，但随着我国科学技术的不断发展，我国机器人产业得到迅猛的发展，现己在各个方面均取得了骄人的成绩。目前，中国已经具备生产国际先进水平机器人的能力，机器人行业已经成为我国一个十分朝阳的技术发展方向。

【关键词】中国机器人发展成绩

国际机器人联合会（InternationalFederationofRobotics，IFR）将机器人定义如下：机器人是一种半自主或全自主工作的机器，它能完成有益于人类的工作，应用于家庭或直接服务人称为（家政）服务机器人，应用于特殊环境称为专用机器人（特种机器人），应用于生产过程的机器人称为工业机器人[1]。随着国内外经济的发展，国内外均对机器人技术的发展愈发重视。与此同时，机器人技术也被认为是对未来新兴产业发展具有重要意义的高新技术之一[2]。机器人技术的发展对于国民经济和国防建设都起到了十分积极的作用。

一、工业机器人

中国著名科学家钱学森先生曾在1984年指出：机器人就是有特定功能的自动机，是如今新技术革命的重要发展对象之一，是高智商的人工智能机电一体化装备[3]。”据有关部门统计，我国的工业机器人需求量惊人，而且每年的需求量以30%的速度飞速增长。相关专家曾经预测，根据发达国家产业升级与发展的历程，以及工业机器人产业化发展趋势，在2015年，中国工业机器人市场容量预计可达到约十几万台套以上[4]。为了使我国与发达国家的差异迅速缩短，是我国工业机器人的发展站在更高层次的平台上，我们必须虚心学习国外的新技术，新思想，在此同时，国家的支持与重视也是必不可少的。到目前为止，我国拥有专业机器人产业开发的企业超过50家，专门从事机器人研发的单位超过200家上。我国机器人的发展前景十分明朗。

二、移动机器人

我国从八五期间开始研究移动机器人。虽然与世界上的许多强国相比发展比较落后，但是丝毫没有影响到我国移动机器人的发展速度。我国投入大量人员，大力支持此项技术的发展，对于一些室外机器人的某种关键技术，我国已经接近甚至达到国外发达国家的技术水平。目前，国内也出现了许许多多优秀的研究成果，例如：由清华大学研制的的智能移动机器人THMR-Ⅲ，Ⅴ型机器人等。机器人技术从以前的一无所知，到逐渐引进，从初步引进到不断改革，我们对于机器人技术的研究不断深入。我们深信，在不久的未来，会有许许多多高智能，富有情感的机器人出现在我们的生活中，为我们的生活生产更好地服务[5]。

三、仿生机器人

目前，仿生机器人的研究不断深入，已经出现了多种多样的仿生机器人，主要分为3大类：仿生物、仿人和生物机器人。仿生机器人凭借其灵敏的感知系统以及以及灵巧的行为能力对人类的科学研究以及生产劳作起到了十分有利的作用，所以，我国很早就已经开展了对于仿生机器人的研究。国内许多高校以及科研院所都进行了仿生机器人的研究：在国家“863”智能机器人主题大力支持下，北航机器人研究所研制出了能实现简单操作作业和抓持的3指9自由度仿生手。仿生机器人在娱乐、服务，甚至军事上都有很大的发展潜力，目前，已经成为21世纪机器人研究的重点研究对象。

四、医疗与康复机器人

欧美的许多发达国家首先开展了对于康复机器人的研发，而我国在此方面的速度相比起来却发展较晚，目前，主要有一些研究所，高校以及一小部分企业正在开展康复机器人的研究。哈工程机电一体化实验室对康复机器人领域的研究较为深入，其已经研制出十分优秀的下肢康复训练机器人，此机器人可以模拟踝关节的运动姿态等规律、正常人的行走步态.清华大学的康复工程研究中心对下肢训练器研究也比较先进，做了一定的深入探索，开发出肌电反馈控制康复器设备等优秀的康复机器人。我国的一部分公司如浙江金华、北京宝达华等企业也不断致力于我国的康复机器人技术的发展，我国的康复机器人市场前景广阔，就有很好的发展潜力。

五、结语

我国机器人的发展速度不可同日而语，通过查找文献，看到许多前沿的机器人，也看到了发达国家在机器人方面的成绩，认识到机器人行业对各行各业的帮助，深受启发。我相信，在我国的大力支持下，机器人产业一定能给我们的生产生活带来极大的便利。

参考文献

[1]InternationalFederationofRobotics.Servicerobots[EB/OL].[2013-06-09].http：//ifr.org/service-robots/.

[2]徐扬生.智能机器人引领高新技术发展.科学时报，2010-08-12

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1.1.1 课题研究背景

本课题属于设计性课题。21世纪人类已进入信息社会，汽车及交通也已迈入信息时代。当前信息技术在汽车及交通领域中的应用项目相当多，发展速度可以说是“日新月异”,各种媒体多有报道。

可大致归纳为4个方面，即车辆安全系统，网络、通讯及导航系统，智能交通系统和移动多媒体系统。随着汽车的日益普及, 停车场越来越拥挤, 车辆常常需要在停车场穿行、掉头或倒车。由于这些低速行驶的车辆与其它车辆非常接近, 驾驶员的视野颇受限制, 碰撞和拖挂的事故时有发生, 在夜间时则更显突出。车辆安全系统通过应用电子信息技术，使车辆实现高智能化，极大地改善车辆人机系统的安全性，以避免事故的发生和减少伤害程度。

1.1.2 选题的目的及意义

本课题把硬件电路和电路软件有机的结合起来，完成汽车倒车报警系统的设计，能够了解单片机技术的现状，而且通过对电路系统的设计，学习掌握了数字电路从原理图到PCB版的全部过程，形成完善的设计思路以及思想，并通过对汽车倒车超声波报警器的软件设计的过程，锻炼应用C以及相关汇编语言等软件设计电路程序的能力为以后参与实际工作奠定良好的设计基础。

本课题要求使用现在应用非常广泛的计算机软件PROTEL，随着计算机技术的发展，计算机软件在电路设计中的应用越来越广泛， Protel是人们熟悉的常用EDA软件。作为电路设计自动化（EDA）的一种工具，Protel应用于电路原理图设计、电路板设计等，它基于Windows环境，功能强大，人机界面友好，能让人们在具有最完整的功能环境下，提升设计上的品质和效率。本课题将要求Protel在电路设计中的应用，包括电路原理图设计和印刷电路板设计以及设计过程中遇到的问题和解决方法。这样使学生也能将所学与所用有机结合起来，在步入工作岗位之前得到全方位的工程设计训练。

通过对汽车倒车报警电路的设计能初步具有用PROTEL软件设计电路原理图以及电路版图的能力。与实际电路相结合，通过理论联系实际的方法，使所学的知识通过自己设计思考真正应用到实践中。

微波探测技术在军用和民用领域里的广泛使用，使得通过这次毕业设计所学到的此方面的知识将会有很强的实用性。本设计要求对汽车倒车超声波报警器进行硬件设计，可以通过完成本次设计，练习PROTEL软件的使用，增加硬件设计的经验。

随着社会进步，经济发展，人民生活水平的不断提高，拥有汽车的家庭逐渐增多，交通问题也同时出现了：交通拥挤，各种不同的场合停车、倒车困难。许多非职业汽车驾驶员更是希望能有一种汽车倒车报警器，在倒车时不断测量汽车尾部与其后面障碍物的距离，并随时显示其距离，在不同的距离范围内发出不同的报警信号，以提高汽车倒车时的安全性。

汽车倒车超声波报警器设计就是为了确保驾驶员和汽车的安全，使驾驶员在倒车时能明确与后面车辆、建筑的距离，确保倒车的安全。它具有显示功能，能够客观显示车后物体与车尾之间的距离。它可望成为新手驾驶员，以及后视不良车辆如大货车、公共汽车、集装箱车等车辆驾驶员倒车的好帮手，也可用于夜间辅助倒车及倒车入库。

1.2 超声波测距系统研究现状以及存在的问题

1.2.1 超声波测距系统研究现状

随着电子技术的发展，出现了微波雷达测距、激光测距及超声波测距。前2种方法由于技术难度大，成本高，一般仅用于军事工业，而超声波测距则由于其技术难度相对较低，且成本低廉，适于民用推广。这项技术也可用于工业测量领域。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。随着自动测量和微机技术的发展，超声波测距的理论已经成熟，超声波测距的应用也非常广泛。超声测距是一种非接触式的检测方式。与其它方法相比，如电磁的或光学的方法，它不受光线、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此在液位测量、机械手控制、车辆自动导航、物体识别等方面有广泛应用。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辨力，因而其准确度也较其它方法为高；而且超声波传感器具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点。因此本设计也是利用超声波来测量距离。

1.2.2 探测盲区问题

超声波从发射到接收的时间间隔是由控制器内部的定时器来完成的。由于发射器探头与接收器探头的距离不大，有部分波未经被测物就直接绕射到接收器上，造成发送部分与接受部分的直接串扰问题。这一干扰问题可通过软件编程，使控制器不读取接收器在从发射开始到"虚假反射波"结束的时间段里的信号。这样，就有效的避免了干扰，但另一方面也形成了20cm的“盲区”。此“盲区”很小，对本系统没有影响。

1.3 论文的主要内容

论文将介绍超声波测距系统设计的方案选择与硬件的设计与调试。全文共分为五章，本章介绍了超声波测距系统设计的研究现状和本课题的选题目的与意义；第二章介绍超声波测距系统的总体设计方案，并对每个模块进行了方案论证与选择；第三章介绍了超声波测距系统的原理；第四章介绍了各单元模块的硬件电路设计与实现；第五章介绍了系统的调试过程和调试结果，最后总结了整个设计中有待改进的地方。

 

第二章 超声波测距系统的原理

2.1 超声波的测距原理

2.1.1 测距的电路原理框图

构成超声测距系统的电路功能模块包括发射电路、接收电路、显示电路、核心功能模块单片机控制器及一些辅助电路。

采取收发分离方式有两个好处：一是收发信号不会混叠，接收探头所接收到的纯为反射信号；二是将接收探头放置在合适位置，可以避免超声波在物体表面反射时造成的各种损失和干扰，提高系统的可靠性。

根据设计要求并综合各方面因素，选择了西安立宇电子科技有限公司的超声波测距传感器TCT40－16T/R（T表示发射传感器，R表示接收传感器），最大探测距离为6m，发射扩散角为60度。同时，采用单片机作 为主控制器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距器的系统框图如下图2-1所示。

图2-1 测距的电路原理框图

通过单片机的I/O口控制超声波发射电路发出40kHz的超声波，与此同时单片机内计数器开始计时；经过延迟后开启超声波接收电路，当接收电路收到经障碍物反射的回波后，计数器计时结束。通过单片机计算出即时距离，在显示电路显示出来，若低于警戒距离则开启报警。

2.1.2 工作原理

人能听到的声音频率为：20Hz~20kHz，即为可听声波，超出此频率范围的声音，即20Hz以下的声音称为低频声波，20kHz以上的声音称为超声波。超声波是一种只有少数生物（如蝙蝠、海豚）才能感觉的机械波，其频率在20kHz以上，波长短，绕射小、能定向传播。

超声波为直线传播方式，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强。为此，利用超声波的这种性能就可制成超声波传感器。

本设计采用的超声波是40kHz。超声波的纵向分辨率较高，对色彩和光照度不敏感，对外界光线和电磁场不敏感，可以用于测量较近目标的距离。本设计采用的超声波传感器往返距离为15m，在有灰尘、烟雾、强磁场干扰、有毒等各种环境下都能稳定工作。

超声测距从原理上可分为共振式、脉冲反射式两种。由于共振法的应用要求复杂。在这里使用脉冲反射式。超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时。超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为C，而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差 就可以计算出发射点距障碍物的距离L。超声波测距的算法原理如图2-2所示：

 

图2-2  超声波测距的算法原理图

计算公式为：

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

式中：C为超声波在空气中传播速度；T为环境温度。

        L=                     （2-2）

式中：C为被测距离； 为发射超声脉冲与接收其回波的时间差； 为超声回波接收时刻； 为超声脉冲发射时刻。用单片机可以很方便地测量 时刻和 时刻，根据以上公式，用软件编程即可得到被测距离L。

这就是所谓的时间差测距法。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关，表2-1列出了几种不同温度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。

表2-1  声速与温度关系表

温度(℃)  30

 20

 10

0 10 20 30 100

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

声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距系统的机理。本设计认为在实际使用中的环境温度变化不大，对距离检测精度要求也不高，将超声波波速C认为是不变的常数。

另一种补偿方法就是用查表法，查上面温度与声速的对应表，再适当插值补偿。这种方法精确度较高。在这里考虑到设计上的简易性，没有进行补偿，能达到简单应用的基本要求。

该系统的工作原理：由微机编程送出40kHz频率的方波信号至信号处理器，信号处理器通过两级放大，再经过压电换能器将信号发射出去，该信号遇到障碍物反射回来在此称为回波。同时，压电换能器将接收的回波，通过信号处理的检波放大、积分整形及一系列常见电路的处理，送至微机处理。显示器的声音告警频率、发光二极管方位指示及障碍物距超声波探头的距离显示均由单片机控制。

2.1.3 超声波测距的工作方式

利用超声波测距的工作，就可以根据测量发射波与反射波之间的时间间隔，从而达到测量距离的作用。其主要有三种测距方法：

•相位检测法，相位检测法虽然精度高,但检测范围有限。

•声波幅值检测法，声波幅值检测法易受反射波的影响。

•渡越时间检测法，渡越时间检测法的工作方式简单，直观，在硬件控制和软件设计上都非常容易实现。其原理为：检测从发射传感器发射超声波，经气体介质传播到接收传感器的时间，这个时间就是渡越时间。

本设计的超声波测距就是使用了渡越时间检测法。在移动车辆中应用的超声波传感器，是利用超声波在空气中的定向传播和固体反射特性（纵波），通过接收自身发射的超声波反射信号，根据超声波发出及回波接收的时间差和传播速度，计算传播距离，从而得到障碍物到车辆的距离。

2.1.4 信号处理技术

测量过程是由单片机部分和超声波信号处理电路共同完成的，一次测量的全过程为40ms。发射时，将40kHz的超声波信号和一个同步脉冲信号加到与门，同步脉冲信号通过与门控制发射超声波。单片机将同步脉冲的起始时刻定为 ， 超声波接收电路将接收到的信号加到单片机中，若检测到信号，则记下该时刻 ，由时间差  =    ，即可算得障碍物与超声探头之间的距离。若单片机系统接收不到超声波回波信号，则到40 ms时重复上述过程开始下一轮的循环。

在超声波发出后，如果直接进入检测状态，则势必浪费时间，因为此系统有最小测量距离，当距离最小时，即为时间差 最小，记为  ，所以此时间可以用来处理别的数据。本设计中计算子程序就是在此时间里完成的，这样就节省了一些时间。

2.2 超声波探头的主要作用

•探头是一个电声换能器，并能将返回来的声波转换成电脉冲；

•控制超声波的传播方向和能量集中的程度，当改变探头入射角或改变超声波的扩散角时，可使声波的主要能量按不同的角度射入介质内部或改变声波的指向性，提高分辨率；

•实现波型转换；

•控制工作频率，适用于不同的工作条件。

2.3 小结

本章介绍了超声波测距系统的测距原理、超声波测距的工作方式以及测距中如何进行信号处理优化，并阐述了超声波测距的基本概念理论基础、设计计算的主要方法和内容

第三章 汽车倒车超声波报警器设计方案比较与选择

3.1 汽车倒车超声波报警器的总体方案设计

3.1.1 方案的拟定条件

本设计首先要根据毕业设计任务书中的要求（最大测距6m，最小测距0.20m，显示分辨率0.02m，实时数字显示测得的距离；在不同的距离范围内发出不同的声光报警信号；驾驶员可根据个人需要调整设置报警距离．本报警器与其它报警器相比具有功能多、电路简单、操作简便、工作稳定可靠等优点）来进行器件选择，如谐振频率是多少，带宽为多少，Q值、声压输出、波束指向性、电容、驱动电压、功率是多少才能达到设计要求，在什么样的 环境特性下才能正常工作，市场上是否容易找到，便宜且应用较广否，这些都是需要考虑的问题。只有在这样的条件下，方案才能顺利确定，设计才能顺利展开。

3.1.2 模型的建立

汽车倒车雷达是利用超声波测距原理，不断测量汽车尾部与其后面障碍物的距离，在一定距离范围内给驾驶者以警示，同时由高亮度数码管显示出所测的距离值，提高汽车在倒车时的安全性。超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，可由单片机测出从发射到接收到回波的时间，计算出障碍物到汽车尾部的距离S=CT/2，式中C为超声波波速。尽管超声波波速与环境温度有关，但汽车倒车雷达在实际使用中的环境温度变化不大，对距离检测精度要求也不高，将超声波波速C认为是不变的常数。

测距系统模型应如图3-1所示。

3.2 超声波测距系统的器件选择

3.2.1 微控制器的选择

单片机是本检测系统的核心，它完成系统的功能设定、测量对象选择、信号处理存储、驱动LED显示等功能。起初对于是选择AT89S51芯片，还是AT89C51芯片举棋不定，觉得二者区别不大，后来查阅相关资料发现AT89S51相对于AT89C51增加了很多新功能，性能有了较大提升，价格却基本不变，甚至比89C51更低。

     图3-1 测距模型

•AT89S51支持ISP在线编程功能，串行写入、速度更快、稳定性更好，烧写电压也仅仅需要4～5V 即可。这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离，是一个强大易用的功能。而AT89C51只支持并行写入，同时需要VPP烧写高压。

•最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。

•烧写寿命更长：89S5*标称的1000次，实际最少是1000次～10000次，这样更有利初学者反复烧写，减低学习成本。综合上面的一些区别，个人认为89C51的停止使用只是时间问题而已，就象当年的8031。

•内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。

•双数据指示器。

•电源关闭标识及电源范围：89S5*电源范围宽达4～5.5V，而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V 的时候则无法正常工作。

•全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。

•兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等），在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。

此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。

比较结果：就如同INTEL的P3向P4升级一样，虽然都可以跑Windows98，不过速度是不同的。从AT89C51升级到AT89S51，也是同理。和S51比起来，C51就要逊色一些，实际应用市场方面技术的进步是永远向前的。

3.2.2 显示模块器件的选择

在单片机小系统中，显示模块可以反映系统工作和运行结果，在系统中占有相当重要地位。常用的显示有：LED显示和LCD显示。

•LED显示的硬件电路设计简单、价格便宜，缺点是显示消耗的电流较高，体积大，在低功耗手持式仪器中很少使用。

•LCD显示具有低功耗、体积小特点，越来越多地应用于以单片机为核心的便携式仪表和测试仪中。采用LCD来显示检测到的温湿度参数，降低系统功耗。

本设计显示部分采用简单的4位共阳LED数码管，段码驱动用74LS245集成电路，位码用S8550（也可用9012）三极管驱动。

3.2.3 超声波传感器的选择

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

    以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器，或者超声波探头。

    超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。

    超声波探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括：

•工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。

•工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声波探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。

•灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。

为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。

本次设计就选用压电式超声波发生器，压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图3-2所示，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会 发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。

图3-2  超声波换能器内部结构

超声波发射换能器与接收换能器其结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志（一般器件上有标明是T还是R，T：发射换能器，R：接受换能器）。超声波换能器外部结构如图3-3所示。

 

图3-3  超声波换能器外部结构

每个传感器的中心频率都存在一定的误差，在40kHz左右波动。而且超声波传感器发射波束时存在发散角问题，一般发散角都比较大，从而导致了方向性较差。同时，随着传播距离的增大，在不同的发散角上信号衰减的程度也有变化。它在空气中的发散角及耗散性如图3-4所示。

 

图3-4  发散角与耗散性

3.3 小结

本章介绍了超声波测距系统的工作原理和超声波测距系统微控制器的特点，提出了超声波测距设计的总体方案，对各功能模块的方案进行了比较，分析了常用的传感器，选定了超声波测距系统设计所需的器件。

第四章 超声波测距系统的硬件设计

4.1 硬件设计工具平台简介

电路及PCB设计是EDA技术中的一个重要内容，而EDA技术是现代电子工程领域的一门新技术，它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。Protel是其中比较杰出的一个软件，在国内流行最早、应用面最宽。Protel DXP是Altium（Protel Technology前身）公司在2002年8月推出的一套最新Protel DXP电路板设计软件平台。该平台运行与Windows XP/2000操作系统。Protel DXP不仅继承了Protel系列产品的优点，更重要的是将所有设计工具集成于设计系统一身。通过把设计输入仿真、PCB绘制仿真、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为用户提供了全程的设计解决方案，使用户可以轻松的进行各种复杂的电路板设计。

使用Protel DXP设计印刷电路板的第一步就是要设计电路原理图，只有正确设计电路原理图，生成相应的网络表之后才能生成PCB文件。在设计时，先分析系统，在进行模块化的设计，将各部分电路分别设计，得到个模块电路，在通过融合，实现整体电路的设计，还可以将所有模块在一张比较大的图纸上全部画出来，但在同一张纸以模块的形式分别设计电路图，这样在设计过程中思维比较清晰，设计过程比较简单，而且更容易检查错误。原理图的设计相对简单，在设计完成后要先通过编译无误后才生成网络表，原理图常见错误有：

•管脚没有接入信号；

•放置导线时Wire与绘图工具中Line混用，Wire具有电气特性而Line不具有；

•元件放到图纸界外；

•创建的工程文件网络表只能部分调入PCB：生成netlist时没有选择为global；

在设计好原理图，通过编译检查，生成了网络表之后的工作就是绘制PCB板图了。在导入网络表之前，要确定原理图中的元件都有PCB封装。如果使用的器件在Protel DXP软件的PCB库中是没有封装的，那就要求自己按照器件的技术手册封装所需元件了。在封装PCB元件是应注意以下几点：

•原理图中所填元件的封装要与PCB元件库中的名称一致。

•原理图中元件的引脚名称要与PCB元件库中的引脚名称一致。

•直插式元件封装的孔要比元件的实际尺寸稍微大些，贴片元件的引脚封装应在条件允许的范围内尽量加宽、加长，这样才有利于焊接。

完成以上几步后，将网络表导入到PCB文件中，生成PCB板图。在导入网络表的时候通常会出现以下的错误：

•原理图中的元件使用了PCB库中没有的封装。

•原理图中的元件使用了PCB库中名称不一致的封装。

•原理图中的元件使用了PCB库中pin number不一致的封装。

网络表成功导入PCB文件之后对器件进行布局，元件的布局有自动布局和手工布局两中方式，由于自动布局的效果往往不能令人满意，所以一般都需要进行手工调整。良好的布局可以降低PCB布线的难度。布局应遵循以下一般原则：

首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后，再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。

在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：

①尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。

②某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

③重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题，热敏元件应远离发热元件。

④对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。

⑤应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。

根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：

①按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。

②以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。

③在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列，这样，不但美观，而且装焊容易，也易于批量生产。

④位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3：2或4：3。电路板面尺寸大于200×150mm时，应考虑电路板所受的机械强度。

布线的方式也有两种：自动布线及手工布线，自动布线效率高，但有时布线的结果不尽如人意，这是因为自动布线的功能主要是实现电气网络之间的连接。在自动布线的实施过程中，很少考虑到特殊的电气、物理和散热等要求，因此必须通过手工来进行调整，使电路板既能实现正确的电气连接，又能满足用户的设计要求。手工调整布线的最简便的方法是对不合 理的布线，采取先拆线，后手工布线。在布线的过程中应注意的问题有：

•输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。

•尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的宽度关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。

焊盘时，焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。

此外，还应注意以下两点：

•在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时，操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC电路来吸收放电电流，一般R取1~2K，C取2.2~47uF。

•CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源。

4.2 超声波测距系统的硬件设计

51系列单片机中典型芯片(如AT89S51) 采用40引脚双列直插封装(DIP)形式，内部由CPU，4kB的ROM，256B的RAM，2个16b的定时/计数器T0和T1，4个8b的I/O端口P0、P1、P2、P3，一个全双功串行通信口等组成。特别是该系列单片机片内的Flash可编程、可擦除只读存储器( PROM )，使其在实际中有着十分广泛的用途, 在便携式、省电及特殊信息保存的仪器和系统中更为有用。该系列单片机引脚图如图4-1所示，同时也为了对下面超声波测距系统的硬件设计进行更清楚的叙述，对其引脚标了号。

51系列单片机提供以下功能: 4kB存储器；256BRAM；32条I/O 线；2个16b定时/计数器；5个2级中断源；1个全双向的串行口以及时钟电路。

空闲方式: CPU 停止工作，而让RAM、定时/计数器、串行口和中断系统继续工作。

掉电方式: 保存RAM的内容, 振荡器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件复位。

51系列单片机为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。充分利用他的片内资源，即可在较少外围电路的情况下构成功能完善的超声波测距系统。

 

图4-1  AT89S51引脚图

4.2.1 超声波发射电路的设计

超声波发射电路原理图如图4-2所示。

设计原理：发射电路主要由反向器74LS04和超声波换能器T构成，AT89S51单片机P1.0端口输出的40kHz方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极，另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。用这种推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端，可以提高超声波的发射强度。

输出端采用两个反向器并联，用以提高驱动能力。上拉电阻R8、R9一方面可以提高反向器74LS04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡的时间。

在实验制作和电路改进中，为了增加测量效果，可以考虑提高接收的灵敏度，但是灵敏度也并不是越高就越好。接收灵敏度过高，容易引起自激，结果反而不好，其实可以从增加发射功率方面着手，只要在发射头两端加个线圈。线圈可以用0.01mm的铜丝在小磁环绕成大致初级10匝，次级40匝左右。

  

图4-2  超声波发射电路

4.2.2 超声波检测接收电路的设计

本超声波测距仪的接收电路采用集成块CX20106A，其总放大增益为80db 以保证7脚输出的控制脉冲序列信号幅度在3.5-5V以内。超声接收换能器UCM-40R接收到的信号经C9电容耦合至输入端1脚，总增益大小由2脚接收器R、C决定。R越小，C越大增益越高，C9选值过大将造成频率响应变差，为了兼顾总增益和频率特性R14取4.7 ，C17取3.3μF，3 脚C为检波电容，选3.3μF，当其容量减小时，瞬态响应，灵敏度会有所提高，但检波输出脉冲宽度变动也较大。带通滤波特性，可由5脚R15电阻决定其值在210K-220K间调整，本设计R15定为200K。用金属膜电阻调试，若其阻值偏差过大，中心频率也将相对偏移。所以当信号经过带通滤波器时，增益将大大降低，6脚C6电容为比较积分电容，7脚R16为输出负载电阻，104pF电容C11为电源滤波元件，当电容容量减小或失效时，将造成滤波不良，可能干扰接收输入端。超声波接收电路如图4-3所示。

CX20106是红外遥控接收前置放大双极性电路，引脚意义如下：

1 IN    遥控信号输入端(此脚与地之间接红外线接收二极管

2      前置放大器频率特性和增益设定(此脚与地之间接RC串连电路)

3     接检波电容

4 GND   接地

5      设定带通滤波器的中心频率(此脚与电源间接电阻)

6      外接积分电容

7 OUT   遥控指令输出端

8      外接电源

典型电压5V，典型功耗9mW。带通滤波器的中心频率可由电阻调节，范围30－60kHz。配套使用型号为M50462AP。

 

图4-3  超声波接收电路

4.2.3 超声波蜂鸣报警电路的设计

蜂鸣报警电路是采用扬声器来对所设置的报警距离实施报警，以向驾驶员提出警示。

本系统可以设定距离值，当大于或小于设定值时将发出控制信号。当小于设定值时，进入蜂鸣报警状态，通过一个NPN晶体管来驱动蜂鸣器，不需要复杂的滤波和放大电路，具有自动平滑功能，蜂鸣器鸣响。

超声波蜂鸣报警电路如图4-4所示。

 

图4-4  超声波蜂鸣报警电路

4.2.4 超声波系统键盘电路的设计

键盘电路是用来对最大测距、最小测距以及有关参数进行设置。

键盘输入：开启值30-1000厘米，关闭值30-1000厘米（在该范围内任意设置）。本系统由一个按键 启动/停止系统，由三个按键设定距离值： 的作用是进入和退出设定， 和 ：分别是向上加值和向下减值，每按一次加或减一厘米，由数码管输出显示。超声波系统键盘电路如图4-5示。

 

图4-5  超声波系统键盘电路

4.2.5 超声波滤波整流电路的设计

超声波滤波整流电路如图4-6所示。该电路是用来把反射信号转换为标准电平信号，通过整形把检波后得到的不标准的脉冲波整形为标准脉冲波。

信号整形电路：当接收到的信号从信号筛选电路中出来之后是一个很不规则的方波信号，希望最好得到一脉冲信号，经过此部分电路处理过后再送进单片机中进行处理运算。

因为多谐振荡器中有高频分量噪声，所以通过低通滤波器将高频噪声滤掉。本信号筛选电路在整个电路中可以说起到非常重要的作用，通过对它的适当调整，可以有效地滤除由于外界干扰带来的非超声波信号进入超声波接收系统，从而大 大提高了本电路的抗干扰性。

 

图4-6  超声波滤波整流电路

4.2.6 时钟和复位电路设计

（1）复位电路的设计

在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的00H处开始运行程序。复位操作不会对内部RAM有所影响。

（2）时钟电路的设计

时钟振荡器：

AT89S51中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。

外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1，C2接在放大器的反馈回路中构成并联谐振电路。对外接电容C20，C25虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低，振荡器工作的稳定性，起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，推荐电容使用30pF 10pF ,而使用陶瓷谐振器建议选择40pF 10pF。

可以采用外部时钟。这种情况下，外部时钟接到XTAL1端，即内部时钟发生器的输入端，XTAL2则悬空。

由于外部时钟信号是通过一个二分频触发器后作为内部时钟信号的，所以对外部时钟信号的占空比没有特殊的要求，但最小高电平持续时间和最大的低电平持续时间应符合产品技术条件的要求。时钟复位电路如图4-7所示：

 

图4-7  时钟和复位电路

4.2.7 扩展显示电路的设计

回波经过AT89S51对接收到的信息进行处理后，被测的距离在LED上显示。

显示电路采用简单实用的四位一体共阳极LED数码管显示所测距离值，显示电平使用低电平有效。段码用74LS245驱动，外接升压电阻。位码用PNP三极管8550（可用9012替代）驱动。显示电路如图4-8所示。

数码管采用动态扫描显示，动态扫描显示的好处是对CPU的I/O口要求较少，但对电路的干扰较大，注意PCB板的布线和对接收放大电源的稳定性要进行补偿处理，否则对其影响很大。

74LS245双向总线接收器简要说明：74LS245为三态输出的八组总线收发器，其主要电器特性的典型值如表4-1所示(不同厂家具体值有差别)。

表4-1  74LS245电器特性

 

 

 

 

74LS245 8ns 8ns 275mW

引出端符号：A     A总线端

B     B总线端

      三态允许端(低电平有效)

DIR   方向控制端

极限值：电源电压 …………………………………………. 7V

输入电压 …………………………………………. 7V

输出高阻态时高电平电压 ……………………… 5.5V

工作环境温度：74LS245 ………………………………….……… 0~70℃

存储温度 ………………………………………-65~150℃

 

图4-8  显示电路

4.3 小结

本章首先介绍了做设计的硬件设计工具Protel DXP，然后对超声波测距系统的硬件各电路功能模块包括发射电路、接收电路、显示电路、核心功能模块单片机控制器及一些辅助电路进行了详细的叙述，给出了详细的原理图。

本系统利用AT89S51产生40kHz的频率驱动超声波换能器的发射头，接收头收到信号后，经CX20106A芯片进行放大、限幅、滤波、整形、比较后输出低电平送到单片机的外部中断0申请中断，单片机响应中断请求，取得定时器内的时间进行距离计算，用四位一体的数码管显示测出的距离，并可根据设定报警距离进行报警。

 

第五章 超声波测距系统联机调试与结论

5.1 系统硬件电路调试与分析

5.1.1 调试仪器和内容

（1）测试试验方法：可通过显示电路实验、超声波发射接收以及测距试验进行调试。

测试仪器：示波器，多功能稳压电源，电压表，秒表。

（2）调试内容

超声波测距仪的制作和调试都比较简单，安装时探头时应保持两换能器中心轴线平行并相距4～8cm，其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力。根据测量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。

系统调试完后对测量误差和重复一致性进行多次实验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。

5.1.2 调试过程

系统采用模块化电路设计, 采用较低的外部晶振和中周电路固化的超声波探头，数字和模拟部分电路分开供电，以提高系统抗干扰能力，但由于实际应用中仍存在较多电磁干扰，而回波信号为小信号输入, 系统调试中通过硬件补偿的方式对电路进行了优化和调整，使系统达到了较高的可靠性。

测距系统经过检波等硬件处理后的波形如图5-1所示：

在检测时，发送完检测脉冲后立刻进行判断负脉冲的长短，从而确定是否有障碍物存在。无障碍物时负脉冲宽度固定为t1，有障碍物时负脉冲固定为t1+t2，t3为超声波回波检测负脉冲。t1、t2的宽度与发送的脉冲周期数有关。周波数越多，t1越宽，检测距离越远，反之亦然。T3与T4之间的长度会随障碍物的距离而先行变化。因此，只要检测出t1、t2及T3与T4之间的长度即可判断障碍物距离。

（1）7段数码管的测试

LED数码有共阳和共阴两种，把这些LED发光二极管的正极接到一块（一般是拼成一个8字加一个小数点）而作为一个引脚，就叫共阳的，相反的，就叫共阴的，那么应用时这个脚就分别的接VCC和GND。再把多个这样的8字装在一起就成了多位的数码管了。

    首先，找个电源（3到5伏）和1个1K（几百的也欧的也行）的电阻，VCC串接个电阻后和GND接在任意2个脚上，组合有很多，但总有一个LED会发光的找到一个就够了，然后用GND不动，VCC（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那就是共阴的了。相反用VCC不动，GND逐个碰剩下的脚，如果有多个LED（一般是8个），那就是共阳的了。

（2）发射器探头对接收器探头的影响

超声波从发射到接收的时间 间隔是由控制器内部的定时器来完成的。由于发射器探头与接收器探头的距离不大，有部分波未经被测物就直接绕射到接收器上，造成发送部分与接受部分的直接串扰问题。这一干扰问题可通过软件编程，使控制器不读取接收器在从发射开始到"虚假反射波"结束的时间段里的信号。这样，就有效的避免了干扰，但另一方面也形成了20cm的“盲区”。此“盲区”很小，对本系统没有影响。

（3）调试注意事项

•超声波探头表面严禁用手及其它物体触摸以免产生信号滞后性及损坏。

•在测距中应保证测距仪与被测物体距离为定值，要和被测物体成一条直线，使测得距离读数的准确性。

5.1.3 测试数据及测试结果分析计算

传感器工作电压：超声波传感器5V

试验数据：简单搭建电路板并调试后，对一500mm宽的距离测试，所测数据如表5-1所示（单位:mm）。

表5-1  500mm宽的距离测试数据

次数 1 2 3 4 5 平均

测值 500.3 499.8 499.9 500.1 500.0 500.03

该测距系统使用方便、精度高，在一些恶劣环境，如极易被腐蚀、电解，失去灵敏性等工矿业现场将大有用武之地。

（1）测试结果与分析

超声波测距系统调试完成后，对系统进行了测试。在超声波换能器与较大平面(如墙壁面)法线方向一致时，量程为0.07~5.50m，测距盲区控制在20cm内，分辨率为0.01m，实验中对测量范围0.07~2.50m内的平面物体做了多次测试，测距器的最大误差不超过1cm，重复一致性很好。因为超声波具有一定发散角，所以当在正前方和斜前方都有物体时，会以距发射器最近的物体作为探测目标。目前此设计可提交于应用于一些动机器人、安全线提示，银行及取款机的一米线提示等场合。

（2）误差分析

对系统进行实验测试，结果发现在5米范围内，最大误差在5cm以内，且距离越近，误差越小，限制该系统最大可测距离的因素包括：超声波的幅度、反射面的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。

测距误差主要来源于以下几个方面：

①气温度变化等引起的声速变化造成的误差，温度在-30℃-40℃范围变化时，传播速度v的变化范围为313米/秒-356米/秒，由测距公式可计算出距离值有一定影响，采用声速预置和传播介质温度测量结合的方法对声速进行修正，可有效地降低温度变化产生的误差。

②发射与脉冲计数由于响应快慢差异开启不同步引起的误差，对此在调试中通过脉冲计数值补偿进行修正。

③超声波在传播过程由于受衍射、散射和吸收等影响衰减导致的误差，近距离误差不明显，距离越远产生的误差越大，可适当增大超声波的发射功率等来改善。

④发射和接受前置电路延迟的时间误差等，发射前置电路和接收前置电路中采用集成芯片都有时间延迟。对此采取时间增益控制，来减少误差，由于本装置对于厘米级的精度已经足够，电路延迟都是纳秒数量级，记数频率是40kHz，所以减少一个记数单位完全可以矫正。针对误差原因在程序设计及系统调试中做了相应处理后，收到一定的效果，精度得到一定的提高。

⑤超声波波束对探测目标的入射角的影响。

⑥超声波回波声强与待测距离的远近有直接关系。

⑦超声波传播速度对测距是有影响的。稳定准确的超声波传播速度是保证测量精度的必要条件，传播媒质的特性，如温度、压力、密度对声速都将产生影响。因此，为了准确地计算距离，应对声速加以修正，系统程序中采用了软件补偿措施。

（3）误差改进

由于考虑到体积、成本等因素，本装置在性能上、功能上还存在不足，有待于进一步提高：

•增加几路不同方向的超声波探测或红外探测器以及温度补偿电路等，可以提高装置的灵敏度和精度,同时提高可靠性。

•可在装置中增加一个语音芯片，将蜂鸣报警改为语音说明指示，根据探测结果直接报出距离、方位，更便于使用。

•由于受发射功率及回波检测灵敏度的限制，探测范围较小，可增加发射功率调节等电路，以便增大探测范围，可用于夜间探路、井下探索等。

（4）温度的补偿

由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。

所以，在超声波的两个探头旁边可放置温度传感器，测出环境温度T，由单片机控制器进行软件修正。

5.2 系统源程序的调试过程

5.2.1 软件仿真验证

本设计采用51汇编语言编写，用Keil C51编译和调试。这里采用光电二极管和光电三极管来代替超声波发送探头和超声波接收探头，且空中传播过程略去仿真。联调仿真后，可见数字电路的延迟效果比较明显，所以需要软件矫正。

由于超声波探头存在余震效应, 为避免余震产生的“虚假反射波”超声测距数据的采集与处理错误申请中断，超声波脉冲发射后软件中设置了一段时间的延时，称为“死区”时间，“死区”形成了距离测量中的“盲区”，由于探头的性能误差，运行后要不断调整探头的“死区”。经过应用过程的调试，本系统的测量“盲区”控制在20cm内，“死区”时间为115ms，测量误差为±1cm。

结  论

本文所设计的倒车雷达系统是保障汽车倒车安全的辅助系统，通过超声波探头发出超声波，使用高速单片机计算距离，还可加入了温度补偿电路，提高了距离计算的精度。系统安装的LED可以直观的显示温度和距离，给驾驶员提供了方便。倒车时当汽车与障碍物的距离小于所设定的安全距离时，系统发出报警，提醒驾驶员，防止汽车的碰撞或擦伤，具有很强的实用性。

整个报警器系统由汽车倒车挡控制，当汽车置于倒车挡时，报警器工作；置于其它挡时，报警器不工作。在环境温度为-20～50℃的范围内，测量误差为几个厘米，这个误差能满足正常倒车的需要。因为本设计所采用的超声波传感器的辐射范围是   60°，所以在安装时，需在车尾装3～4个超声波传感器，这样才能覆盖整个范围。

利用51系列单片机设计的测距仪便于操作、读数直观。经实际测试证明, 该类测距仪工作稳定, 能满足一般近距离测距的要求, 且成本较低、有良好的性价比。

本超声波测距系统可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监 控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合，觉得这次的设计实用性极强。

通过一学期的努力，完成了超声波测距系统的设计。设计满足了任务书中的基本要求和扩展要求，软、硬件设计已达到预期效果。主要完成的工作有：

①学会了使用Protel软件绘制原理图和PCB板图。

②完成了超声波测距系统的各个功能模块的硬件设计与调试。

③已经通过系统的软硬件联合调试，距离通过LED显示出来。

由于时间和能力有限，本次设计还有一些不足之处，主要有以下几方面：

①由于经验不足，在设计超声波测距系统的时候，设计原理图与PCB板图的时候出现了一些问题。

②在调试时，显示的延迟性较大，超声波探头太敏感。

本文创新点：

①测试结果分析可知，本装置采用较低成本的器件设计制作，且误差较小，完全满足汽车倒车的指引作用，具有较高的性价比。

②装置结构简单、体积小、性能稳定，操作容易、使用方便，可以安装在不同的载体上，制作成不同的用具，如导盲眼镜、位移仪、深度仪等，具有一定推广应用价值。

致  谢

感谢西南科技大学。在这里，我开阔了见识，增长了知识，锻炼了能力。大学四年的亲身体验让我更增加了对学校的热爱。

感谢我的指导老师曾毅对我的辛勤培育。从论文的立题到实验的设计以及论文的撰写整个过程无不浸透着老师的心血。他广博的学识，严肃的科学态度，严谨的治学精神，灵活的思维方式，耐心细致的言传身教深深感染激励着我，将使我终身受益。导师不但在学习上给予我耐心细致的指导，在生活中也给了我莫大的关怀，在这里向曾老师表示衷心的感谢。

    感谢大学四年所有指导过的老师。在学习的过程中给了我很多的指导，让我在理论知识和动手能力上都有很大的提高。

在完成毕业设计和毕业论文的过程中，我们寝室的同学给了我很大的帮助，在此向他们表示深深的感谢。

感谢父母二十多年来的养育之恩，让我顺利的完成了四年的大学学业，并让我获取了一定的知识并最终走向社会，为社会贡献自己!

最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢

参考文献

[1] 戴曰章.基于超声波测距的汽车倒车报警器设计[J] .自动化与仪器仪表，2006，3.

[2] 赵文龙，苑鸿骥，熊丽云.汽车倒车测距仪中信号处理技术的研究[J] .厦门大学学报，2001，40(4)：106 110.

[3] 李建法等.超声波测距的电路设计与单片机编程[N] .河南：安阳师范学院院报，2003.

[4] 姜志海，黄玉清等.单片机原理及应用[M] .北京：电子工业出版社，2005.

[5] 王福瑞.单片机微机测控系统大全[M] .北京：北京航天航空大学出版社，1998.

[6] 房晓翠，王金风.单片机实用系统设计技术[M] .北京：国防工业出版社，1999.

[7] 宋明耀.提高超声测距精度的设计[Z] .电子产品设计，2004.7.

[8] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M] .清华大学出版社，1996.

[9] 刘乐善.微型计算机接口技术及其应用[M] .华中科技大学出版社，2001.

[10] 张明友,吕幼新.信号与系统分析[M] .电子科技大学出版社，1999.

[11] Analog Devices. 3V/5V, 450mA 16-Bit , Sigma-Delta ADC AD7715[J].2000.

[12] Texas Instruments Incorporated. MAX3221 3V to 5.5V multichannelRS-232 line driver/ receiver[J].2000.

[13] Alessio Carullo and Marco Pavis. "An Ultrasonic Sensor for Distance Measurement in Automotive Application[J] ". IEEE SENSOR JOURNAL, 2001,1(2).

[14] Huelaman.l.p.Basic circuit Theory (2nd dition)[Z]. Prentice-Hall, Inc, 1984.

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

附  录

附录1：系统总原理图

 

附录2：AT89S51引脚功能

Vcc：电源电压；GND：地

RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现机器周期以上高电平将使单片机复位。

P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对断口写“1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash编程时，P0口接收指令字节。而在程序检验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输出口使用时，因为存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ ）。

Flash编程和程序校验期间，P1口接受低8位地址。

P2口：P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输出口使用时，因为存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（ ）。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器P2口送出高8位地址数据。在访问八位地址的外部数据存储器，P2口线上的内容（也即特殊功能存储器（SFR）区中R2寄存器）。在整个访问期间不改变。

FLASH编程或校验时，P2亦接受地址和其它控制信号

P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的八位双向I/O口，P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）四个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时。它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（I ）。

P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表③-2所示。P3口还接受一些用于FLASH闪速存储器和程序校验的控制信号。

表1  P3口的分配

端口引脚 第二功能

P3.0 RXD（串性输入口）

P3.1 TXD(串行输出口)

P3.2  （外中段0）

P3.3  （外中段1）

P3.4  （定时/计数器0）

P3.5  （定时/计数器1）

P3.6  （外部数据存储器写选通）

P3.7  （外部数据存储器读选通）

ALE：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低八位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出 固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是，每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ ）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。

 ：程序储存允许（ ）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 有效，即输出两个脉冲。在次期间，当访问外部数据存储器时，这两次有效的 信号不出现。

EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp。当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。

XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。