工业机器人论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工业机器人论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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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。

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]。

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。

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从人力资源管理有效性的角度来看，员工工作的积极性和主动性是影响单位的劳动生产率及经济效益的主要因素，如何有效激励员工，成为现代人力资源管理的核心内容，建立和运用有效的激励机制成为当前人力资源管理的迫切需要。

一、有效激励机制的作用

激励可以提高单位的效益。丰田汽车公司采取设立“合理化建设奖”这一办法一年时间为企业带来几百亿日元的利润，相当于公司1年利润的18%.激励有利于吸引单位所需人才。有效的激励，可以在单位内部造就尊重知识、尊重人才的环境，从而产生对外界人才强烈的吸引力，使组织得到自己所需的优秀人才。激励有助于形成良好的单位文化。良好的单位文化是单位生存和发展的基础，而其培育，则离不开正反两方面的强化，通过交替运用奖惩手段，促进追求优异工作等价值观的形成，塑造良好的单位文化氛围。

二、影响有效激励的因素

1.对员工的激励缺乏针对性。每一个人在不同的时期需要不同，不同的人在同一时期需要也不相同。只有在满足了员工需要的前提下，员工才有可能提高工作的积极性，以实现组织目标。如果单位使用单一的、僵化的激励方法，势必会使员工的需要得不到应有的满足，降低激励的效果。所以，人员激励要发现和体现差别。

2.对员工的激励缺乏公平性。员工工作积极性的高低不仅取决于是否有激励措施，还取决于激励的绝对程度和相对程度。员工会不时地把自己的投入和回报与他人的投入和回报作比较，只有当他们感觉到这一比率相当的时候就会产生公平感。公平的激励机制是实现有效激励的保证。

3.对员工的激励缺乏系统性。要使个人真正提高绩效达到激励效果，就不能把员工孤立地提出来，片面地大谈激励，激励是一个系统，贯穿在人力资源管理各个环节之中，一套有效的激励机制与单位一系列的相关制度相配合才能发挥作用。任何把激励与其他管理活动相隔离的激励管理，都不会有好的效果。

4.对员工的激励缺乏灵活性。员工的需求在变化，单位的内部和外部环境也在变化。在这个充满变化的环境中，应该适当调整激励机制使之与环境相适应，才能保证激励的有效性。照搬照抄其他单位的激励方法，很难取得预期的激励效果。

5.对员工的激励缺乏人文性。不应再把人看成是单纯的生产要素和经济人，而应该把人看成是社会人和本单位的主体，应该充分理解人、尊重人、培养人，充分发挥人的主动性和创造性。但当今许多单位的激励只注重形式与方法，而不关注个人的感觉，不关注个人的情感对工作的影响，不关注作为社会人的需求和目标，单纯为了激励而激励，因此，激励的效果往往不够理想。

6.对员工的激励目标缺乏明确性。目标设置理论认为，具体的明确的目标比笼统的目标激励效果好，而且目标的具体性本身就是一种内部激励因素。而许多单位在对员工的激励管理中，只是设置笼统的“提高工作积极性”的目标，而缺乏具体的可操作的目标，激励效果也就大打折扣。

三、实现有效激励的途径

1.做好激励的需求分析

需求是激励工作的出发点和目标，如果没有需求，我们也就没有激励的可能。从理论上说，人的行为都是由需求产生动机，是受到某种激发和诱导而产生的，是“需求——动机——激励——行为”这一周而复始的过程。当人产生某种需求时，就会调动自身潜能，积极创造条件来实现这种需求。因此，这种需求便成为人们采取某种行动的目的和动机。当单位的领导需要员工实现某种目标和行为时，就必须考虑员工的需求，才能真正调动员工的积极性。在采取激励措施前应先做好单位和员工的需求分析，发现其主导需求。根据单位的需求，设置激励的目标；根据员工的需求，选择合适的激励方法，投其所需，把组织目标和个人目标相结合，使单位和员工都获得需求的满足，实现有效激励。

2.建立综合系统激励机制

（1）建立相互协调的人力资源管理机制，才会使激励的效果达到最佳。例如，激励应该以科学合理、公平公正的绩效考核为前提，完善合适的薪酬制度作保障；进行科学的工作岗位设计，建立灵活的人员内部流通机制，提升激励的有效性；加强沟通，充分授权，通过员工参与管理增强激励效果；根据组织的发展目标和员工的实际情况，帮助员工制定有效的职业生涯发展规划以激励员工。

（2）选择激励方法应与本单位和员工的现状相适应。例如，如果单位是扁平的

组织结构，晋升的激励方法就不再适合；强调以团队为主要作业形式的单位，单独使用个人激励的方法也不会有很好的效果。增强激励的效果还应该把物质激励与精神激励相结合、外部激励与内部激励相结合、个人激励与团队激励相结合、正激励与负激励相结合，充分发挥激励的协同优势，增强激励的效果。

3.使用多途径的激励手段

（1）薪酬激励。薪酬是单位满足员工生理需求的基本保证，也是员工社会地位的具体体现。许多单位本着实现多劳多得的原则，将员工工资酬劳与劳动成果直接结合起来，意在以工资杠杆调动员工的积极性。在运用此激励手段时应注意以下几方面：第一是确保组织内部的公平，也就是要做到员工的同工同酬；第二是奖励优良的工作业绩，以达到激励员工的目的；第三应考虑下列因素：工作危险性、职务高低、年龄与工龄、单位负担能力及财务状况、地区与行业间的差异等。

（2）股权激励。股权激励的集中体现方式是职工持股计划。好处是一方面，它在一定程度上改变了单位股东股权结构，也更直接的把职工利益跟单位利益挂钩，从而密切了职工与单位的关系；另一方面，职工入股，不仅提高了职工参与管理的积极性，而且增加了对管理部门听取职工意见、加强民主管理的压力。

（3）智力激励。智力激励是指通过一定的方式开发智力资源，提高人的智力效能，增强智力劳动创造的价值，更好地完成群体目标。其主要方式有学习培训、参与决策，竞赛评比等。学习培训要注意机会均等，否则容易引起职工的消极和不满情绪。领导者吸引员工参与决策，可以实现决策的民主化，科学化；而且可以提高员工的荣誉感和责任感。通过竞赛评比这种形式有效地激发起员工的创造热情，增强员工的集体荣誉感和责任心。

（4）目标激励。目标激励是指通过设置适当的目标，鼓舞和激发人的正确的动机和行为，达到充分调动人的积极性和创造性的目的。设置目标的时候必须注意设置总目标与阶段性目标相结合，这样可以有效地调动员工的积极性。

（5）情感激励。一是与下属建立起一种亲密友善的情感关系，以情感沟通和情感鼓励作为手段调动员工的积极性。二是塑造亲和的单位文化氛围，增强员工的认同感。

4.把握好有效激励的原则

（1）综合考虑单位的发展环境。在设置激励时，管理者既要有战略眼光，又要从小处着手，也就是说管理者既要考虑激励方法对社会的影响又要考虑它是否适应了员工的发展需要。

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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。

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二、人力资源管理会计及其优势

人力资源管理会计是以经济学和组织行为学原理为基础的，与人力资源管理学相互结合形成的一门新兴会计类专门学科，它是会计学科发展的一个全新领域。自1964年美国密歇根大学会计学专家赫曼森首次提出这一概念至今，人力资源管理会计已经发展了一套比较完善的会计学理论体系。相较于传统的会计核算制度，人力资源管理会计继承了传统会计学中的基本原理和基本方法，把传统会计学的“物尽其用”理论和新经济时代的“人尽其才”理论相融合，视人才为企业最重要的无形资产之一，建立人力资源成本核算体系，关注人才的价值，注重人力资本的增值，重视对员工的投资、激励和潜能的开发并评估其贡献，以此提高企业的绩效和整体价值，从而使企业的人力资源管理更具有合理配置性和有效使用性。与传统的会计体系相比，人力资源管理会计更贴合实际、更完备、更科学、更全面。

三、广告企业人力资源管理的特点

人才是广告公司重要的核心竞争力之一。人才素质决定了公司团队的协同能力，决定了公司客户服务的品质，决定了公司的未来发展。公共交通是城市的民生工程，点多面广线长车多，公交车身广告是可见机会最大的唯一可移动的户外媒体形式，具有高覆盖率和高受众率的特点。基于这些特性，在公交广告公司工作的员工中除了小部分负责设计制作广告外，大部分人员并不直接参与制作广告，他们进行市场研究，做策划创意，准备媒体计划、广告监测、预订和调整线路版面。因此，广告公司对人才的要求较高，如要大专以上的受教育程度，具备相关的专业知识，有从事广告或相关行业的技能积累，以及任职资格等。

1.员工的培养成本高广告企业需要花费较长的时间和较高的费用对员工进行有计划有针对性的教育和训练，以达到适应岗位职业技能的目的。一是提高员工的业务素质能力，补充新知识，提炼新技能；二是促进员工的信息交流，增进情感，加强协作；三是加强员工对公司的认同感，提高公司的整体凝聚力。因此，广告企业员工的培养成本较高。

2.员工对企业的经营发展有重要影响广告行业不同于其他需要大量廉价、重复劳动的行业，它是以管理、经营一群特殊人才为根本的行业。在广告企业中，员工主要从事创造性思维的脑力劳动，其劳动过程较为复杂，劳动成果也难以量化。广告企业中每一个环节员工的创意和智慧与企业的经营都有着直接且重要的关联，在企业经营活动中的作用是难以替代的。

3.员工的劳动报酬较高知识和创意是广告企业的主要生产资料。与一般的企业相比，广告企业的员工更看重自我价值的实现和社会的认可。由于员工所创造的劳动价值具有不可替代性，因此，广告企业为了挽留人才，必须给予其较高的劳动报酬，以证明员工的独特价值，并激励企业员工进一步体现自身的价值。

四、人力资源管理会计在公交广告企业中的人力资源管理应用分析

广告行业公认的特点是“铁打的营盘流水的兵”，职业躁动成为广告人最鲜明的生存特色，具体表现为人员在业界的频繁流动。其造成的负面影响有：其一是广告人的职业浮躁，做好随时离开的准备，增加广告公司的离职成本和新人培养成本；其二是影响广告公司的管理和业务开展，甚至是常常会出现客户随着主要服务人员的出走而流失的情况；其三是广告公司人员的高流动现象让客户对经常需要重新面对新的服务人员表露出反感。针对上述特点，公交广告企业需要从薪酬、福利、经营理念、企业文化等多方面采取措施留住人才，这就需要人力资源管理会计对人力资源的成本和价值进行评估和核算，帮助公交广告企业全面了解人力资源的获得、维护、开发利用和挽留的成本和效果。在公交广告企业中人力资源管理会计的应用主要包括以下几个方面。

1.为人力资源获取提供新的测量方法人力资源管理的前提是对人才进行招聘。在进行人才招聘前，人力资源管理部门必须以企业发展的人力资源需求为前提，制定出一份科学合理的人力资源获取工作预算。人力资源管理会计则为人力资源获取的工作预算提供更加准确的测量方法，测算出投资盈亏平衡点，从而使人力资源招聘更加合理高效。例如，企业预计投入50000元成本招聘业务员，其中，固定成本3220元/人，变动成本100元/人。投资盈亏平衡点＝50000÷（3220－100）＝16（人），则该企业招聘业务员的人数不能超过16人。

2.有效解决人力资源开发的预算问题人力资源管理会计将人力资源的投资作为一项无形资产，并按照收益期予以摊销，使人力资源的价值更加信息化、可测量化，从而给人力资源管理部门提供更加准确真实的人力资源信息。人力资源开发预算主要包括两个重要问题，即人力资源的投资价值评估和成本评估，从而对人力资源的分配和预计的成本有所把握。在对以上问题进行评估时，可以通过人力资源管理会计进行投资回报率（POI）评估，从而有效解决资源开发的预算问题。2013年9月起，厦门公交广告招聘8名业务员，在经过职业培训之后的短短4个月新增人力资源管理成本26万左右，但为企业带来了252万元以上的收益，根据投资回报率＝（人力资源管理项目收益－人力资源管理项目成本）÷人力资源管理项目成本×100%的公式计算：投资回报率＝（252－26）÷26×100%＝869.23%这仅仅是新上岗的员工，如果员工长期发展，投资回报率是以10倍计的翻番。

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2柔性同步带驱动定位动态分析

在该系统中，电机的运动通过同步带传输到移动装置。在啮合齿之间必须有足够的间隙，以确保运动的流畅，没有干涉，但这种间隙的存在导致滞后现象的产生和噪音。当运动方向改变时，在外部激励支配下动力传输齿产生脱离和微小滑移。这一现象的结果是带慢慢滑移直到下一对齿进入啮合。mxfxFFfc21sgn()(1)fc代表移动载荷的库仑摩擦力，在同步带与带轮齿啮合中有弹性变形，因此在同步带上产生附加的张紧力差值Δf，其大小与指同步带和带轮齿之间的齿侧隙及齿的刚度等有关。在同步带两侧的张紧力变为：2211FFFFFF(2)这里F0是作用在带上的载荷或预紧力。在带上的附加力（12F与F）全是非负量。预紧力大小决定带的承载能力。带的张力之间的关系满足柔韧体欧拉公式[5]：()1212ueFFFFFF(3)式中，α为带轮的包角，由于同步带传动比i=1，所以α=π；（u）为动态摩擦系数，其依赖带轮和带之间的相对圆周速度，u为相对滑动速度。因为带的总体长度不应有变化，则根据变形协调条件，带紧边长度的变化量与松边长度变化量应该相等。AEFLxAEF(LLx)()2010Δ+=Δ(4)式中，A为带截面面积，E为带弹性模量。将式(2)～式(4)联立解出：()(1)()000012LxLLxFLLxLxFF++++Δ+Δ=γγ(5)()(1)sgn()0021LxLLxFLmxfxFFfc(6)动态系统可以用式（6）进行描述。上述同步带驱动装置的运动动态模型，可用于运动控制系统的设计。

3试验测量装置

柔性同步带定位系统的运动误差特性，弹性变形的影响和间隙的影响，对于弹性变形所引起的误差，文献[6]采用两个编码器分别测量主动轮和从动轮转速。为精确控制移动负载的加速或减速，本试验装置采用线性坐标测量装置（CMM），结合高分辨率刻线尺搭建模型来验证模型预期的性能。在系统中使用了常规的控制器PC104PMAC卡，为确定传动系统引起的位置误差，采用位置测量的基本旋转编码器（PE）以和高分辨率刻线尺（LS）的测量结果进行对比。控制电机速度按照梯形路径输入，叠加获得定位误差图形（ΔX=XLS-XPE）。ΔX包含与支承元件（如抗摩轴承、轴承轴）等相关的几何和运动误差，如前所述定位误差具有延时滞后的特点，具有相当的重复性，在文献[7]中也介绍了这个特性。

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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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一、财务控制的概念需要重新定义

之所以需要对财务控制进行重新定义，是因为财务管理的理论、环境以及人们对财务管理的预期都发生了变化。首先与传统体制相比，财务管理已经游离于财政管理而独立存在，就象在政企分开后企业以法人身份独立于政府一样，换言之，财务管理的微观性是其基本属性。讨论财务控制必须在委托理论的指导下，立足于“产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学”的现代企业制度和法人治理结构的要求。具体包括以下几个方面：

1、企业财务控制的主体首先是公司董事会。

根据理论，“关系存在于一切组织、一切合作性活动中，存在于企业内部的每一个管理层次上”。实证分析表明，关系产生的经济基础是公司股东向经营者授予经营管理权可降低公司的经营成本，因为由众多的股东们直接参与公司决策、经营管理、生产控制的成本是惊人的。但是关系的确立又必然招致成本。这种成本不仅最终由股东承担，而且它的存在会影响公司经营效率，甚至可能威胁公司的生存。在现代企业制度下，法人治理结构架构中一个重要的特点是董事会对经营者（CEO）财务约束和控制的强化。根据我国《公司法》有关规定，董事会由创立大会或股东大会选举产生。从董事会的职权来看，我们很容易提出这样的结论：公司治理结构以董事会为中心而构建，董事会对外代表公司进行各种主要活动，对内管理公司的财务和经营，只有董事会才能全方位负责财务决策与控制，从本质上决定公司的财务状况。

本文强调董事会在现代企业财务控制中的主体地位，决不是否认CEO（首席执行官）与CFO在财务控制体系的一定地位，实际上由于企业多层关系的产生和运行，财务控制的主体也是分层次的和多层次的（在内部人控制严重的企业，总经理实际上在财务控制中占据“首席”）。同时董事会在现代企业财务决策和控制中的主体地位也不是否定CEO在企业价值创造中地位，在企业战略决策和战术执行这两个领域里，既需要有务虚的战略决策者，更需要执行的专家，即CEO。盖茨就颇有感慨地说过：“当战略大师不值得一提，当CEO方显硬功夫。”

从机制的角度分析，财务控制首先决不只是财务部门的事情，也不是企业经营者的职责，而是出资人对企业财务进行的综合的、全面的管理。一个健全的企业财务控制体系，实际上是完善的法人治理结构的体现。反过来，财务控制的创新和深化也将促进现代企业制度的建立和公司治理结构的完善。

2、财务控制的目标是企业财务价值最大化，是成本与财务收益的均衡，是企业现实的低成本和未来高收益的统一，而不仅仅是传统控制财务活动的现实的合规性、有效性。财务控制的首要目标是董事会出于减低成本（指因经营者、雇员等人偷懒、不负责任、偏离股东目标和以种种手段从公司获取财富等而发生的成本，这种成本最终由股东承担）。成本的存在会影响公司经营效率，甚至可能威胁公司的生存。其次，财务控制目标促进企业战备目标的实现，所以财务控制过程必须是围绕着企业战略的制定、实施、控制而采取一系列措施的全过程。最后，财务控制致力于将企业资源加以整合优化，使资源消费最小、资源利用效率最高、企业价值最大。

3、财务控制的客体首先是人（经营者、财务经理等管理者、员工）以及由此形成的内外部财务关系，其次才应该是各种不同的企业财务资源（资金、技术、人力、信息）或现金流转。

4、财务控制的实现方式应该是一系列激励措施与约束手段的统一。为了降低成本，实现财务目标，必须设计一套完善的激励和约束机制，这种机制包括“内部机制”和“外部机制”。“内部机制”的因素或手段包括：解雇或替换表现不佳的经营者；通过董事会下设的各类委员会完善公司董事会对经营者的监控职能；清晰界定股东大会、董事会、经理之间的决策权、控制权的界限；推行经营者、员工的报酬与经营业绩挂钩的“激励制度”，包括年薪制、利润分享制、认股权计划等；实行预算管理；通过组织机构的设计与重整，完善内部组织控制和责任控制、业绩评价制度。“外部机制”的因素或手段包括：经理人和劳动力市场的调节，一个理性的经营者、员工在人才市场的影响下，可能不会过度违背公司股东的利益；控制权市场上潜在购并者的威胁；政府的法律；资本市场上的监管者，如政府、中介机构、专业证券分析师等。

二、财务控制在财务管理体系中居于核心地位

我们知道，财务管理内容从不同的角度有不同的表达：从资金运动过程分析，财务管理包括了资金筹措、资金投放、资金营运、收入分配等；从管理环节分析，财务管理包括财务预测、财务决策、财务控制和财务分析等；从财务要素分析，财务管理的的内容有资金、现金流量、证券、资本（产权）经营等的各种主张。在上述各种内容中最核心的部分是什么呢？理论上也有不同观点：有人认为是筹资、投资与分配；也有人认为是财务决策（这种观点可能深受著名管理学家H.西蒙的名言“管理就是决策”的影响）；还有人认为是现金（资金）的循环和周转。但是比较集中的观点是在资金筹措过程中的资本结构决策、资金运用上的投资决策和资金分配上的股利决策，诸如：“财务管理正是通过投资决策、筹资决策和股利决策来提高报酬率，降低风险实现其目标的。”（参见注册会计师指定教材《财务成本管理》第7页，东北财经大学出版社）。

财务决策是财务管理的核心的观点，无疑会使财务管理在现实经济生活中的地位得以提高，财务人员不再仅属于账房先生之类的的管家。但是在理论上把财务决策摆放在财务管理体系、职能的首要地位，我认为可能违背了财务管理最本质的含义，不利于有效地实现财务目标，对财务管理的实践难以发挥最有效的指导作用。原因有二：第一，财务决策特别是最有效的长期财务决策，属于企业战略规划，这种决策规划的权力在公司治理结构中仅仅属于股东大会或董事会，包括年度财务预算的审批权也是如此，也就是说“事前”财务管理权限基本上属于出资者，决不属于只是执行性的经营者和财务经理的层次上，后两个层次的财务管理在内容上主要集中在“事中”阶段。由于企业内部的多层关系使财务管理划分为出资者财务、经营者财务和财务经理财务多个层次。经营者和财务经理者的基本职责是落实战略决策、实施公司预算，所以才称其为执行型，而不是决策型。从企业内部的角度分析，财务管理主要属于经营者和财务经理层次，因为现代企业制度下的具体经营管理问题主要涉及经营者（CEO），具体财务管理肯定与首席财务长（CFO）联系在一起；第二、从决策的概念上分析，决策就是决断，尽管任何决策也都是包含了一个复杂的分析比较、择优的过程，但是，如果把财务管理的主要职责或职能规定在筹资决策、投资决策和股利分配决策的话，作为财务管理核心人物的CFO功财务经理，核心部门的财务部门会经常处于“待业”或“关门”的状态。因为一个企业的投资、融资和分配决策，尤其是长期投资决策、资本结构决策和股利分配决策在企业错综复杂的经营管理活动中毕竟属于偶于事件，更多属于非程序化决策。从现实分析，CEO与CFO更多是借助于法人治理结构，通过细化了的管理制度、具体的管理手段，均衡企业物流、资金流和信息流，完成财务决策、财务预算事宜。比如以管理学的组织行为理论为基础，解决企业内部各行为主体之间、企业与外部利益相关集团之间的利益矛盾与协调问题，即解决不同管理主体或利益主体间的签约关系，从而以管理制度方式来协调财务行为主体（如股东大会、董事会、经营者、财务经理、债权人及其他利益相关集团）的责、权、利关系，正是基于这种认识，企业财务学主要属于管理学的范畴，它以制度管理为主要特征，从财务制度上解决企业管理中的各行为主体激励与约束不对称问题，协调并指导各部门、单位的财务活动去实现企业总体目标，财务控制的任务是就通过调节、沟通和合作使个别、分散的财务行动整合统一起来追求企业短期或长期的财务目标。

所以，财务控制在企业财务管理体系中处于核心地位，当然我们并非否定财务决策正确对财务目标实现的重要意义。

三、财务控制的实施方式需要创新与整合

从机制角度分析，财务控制要以致力于消除隐患、防范风险、规范经营、提高效率为宗旨和标志，建立全方位的财务控制体系、多元的财务监控措施和设立顺序递进的多道财务控制防线。所谓全方位的控制是指财务控制必须渗透到企业的法人治理结构与组织管理的各个层次、生产业务全过程、各个经营环节，覆盖企业所有的部门、岗位和员工。所谓多元的财务监控措施是指既有事后的监控措施、更有事前、事中的监控手段、策略；既有约束手段，也有激励的安排；既有财务上资金流量、存量预算指标的设定、会计报告反馈信息的跟踪，也有采用人事委派、生产经营一体化、转移价格、资金融通的策略；所谓顺序递进的多道财务保安阴谋诡计线，是指对企业采购、生产、营销、融资、投资、成本费用的办理与管理必须由两个人、两个系统或两个职能部门共同执掌，如是单人单岗处理业务更需要相应的后续监控手续；这种对一线岗位双人、双职、双责的制度可以成为第一道财务防线，能够成为企业保安第二道防线的是在上述制度的基础上建立相关的票据、合同等业务文件在相关部门和相关岗位之间传递的制度、预算和目标。可以成为企业保安第三道防线的是以财务、审计部门能够独立对各岗位、各部门各项活动尤其是财务活动全面实施监督、检查、调节。这样的财务控制手段、方式决不局限于财经制度、财务计划、资金费用定额，它也需要创新，现实企业中创造的诸多具体的、可操作性的财务控制方式都值得深入研究、进一步完善，包括：

1、以社会化、专业化为基本特征的董事会制度

如前所述，法人治理结构的关键是董事会这个中间地带，它联接所有者和经营者两方利益，同时防止所有者的干预，监控着经营者的行为。而董事会的关键是董事会人员构成，从现代企业制度发展的经验看，只有社会化、专业化的董事会才能起到它应起的作用。社会化的标志是外部独立董事的介入，专业化的象征是专业委员会的形成与运作。例如，美国通用汽车公司（GM）组织管理其庞大机构的基本原则是政策制定与执行控制分开，分散经营与协调管理相结合。董事会是公司的最高决策机构，只有最根本性的问题，如经营范围、产品方向、生产规模、投资安排、资金筹集、计划目标、重要职员任免等，方提交董事会及其所属的委员会讨论。董事会下设六个委员会：经营委员会、任免委员会、分红和酬偿委员会、关系委员会、执行委员会和财务委员会。这些委员会人数不多，一般由董事组成，一个董事可参加若干个委员会，其中最重要的执行委员会和财务委员会。执行委员会的任务是负责公司经营活动的全面领导，掌握财务以外的各项决策和指挥。但它不从事日常业务经营活动方面的具体执行工作，而是由它责成企业有关部门去完成。财务委员会独揽公司财务大权，批准一定限额以上的固定资本投资，规定公司的长期财务目标，决定公司高级职员的薪金，审查批准执行委员会提出的各种产品的价格方案，负责筹措资金，监督检查公司各部门的经济效果，年终对公司的决算进行审查，负责制定股利分配方案。经营委员会主要是代表董事了解和检查公司的营业情况。任免委员会主要负责公司高级领导备用人员的提名。分红和酬偿委员会主要是决定高级职员的薪金及每年应得的酬偿。关系委员会主要是负责公司与社会各方面的关系。

2、授权书控制

这里指在某项财务活动发生之前，按照既定的程序其正确性、合理性、合法性加以核准并确定是否让其发生所进行的控制。这种控制是一种事前控制。授权管理的方法是通过授权通知书来明确授权事项和使用资金的限额。授权管理的原则是对在授权范围内的行为给予充分信任，但对授权之外的行为不予认可。授权通知书除授权人持有外，还下达公司相关的部门，这些部门一律按授权范围严格执行。

从理论上分析，授权可以分为一般授权和特别授权。一般授权是指企业内部较低层次的管理人员根据既定的预算、计划、制度等标准，在其权限范围之内对政党的经济行为进行的授权。一般授权在企业大量存在。特别授权是指对非经常经济行为进行专门研究作出的授权。与一般授权不同，特别授权的对象是某些例外的经济业务。这些例外的经济业务往往是个别的、特殊的，一般没有既定的预算、计划等标准所依，需要根据具体情况进行具体的分析一研究。例如，授权购买一件重要设备、授权降价出售商品等都是特别授权的事例。

一个企业的授权控制应做到以下几点：（1）企业所有人员不经合法授权，不能行使相应权力。这是最起码的要求。不经合法授权，任何人不能审批；有权授权的人则应在规定的权限范围内行事，不得越权授权。（2）企业的所有业务不经授权不能执行。（3）财务业务一经授权必须予以执行。

3、预算管理

预算管理在西方可以就是流行的财务管理方式。在工国以新兴铸管、宝钢为代表的一批企业都实践着以预算管理作为企业管理一种新的控制机制。我认为，现代企业制度下规范法人治理结构的制度保障有三：一个是公司法，另一个是公司章程，再一个就是公司预算。其中公司预算正是以《公司法》、《公司章程》为依据，具体落实股东大会，董事会，经营者，各部门乃至每个员工的责、权、利关系，明晰它们各自的权限空间和责任区域。可以说，正是由于全方位、全过程、全员的预算管理的实施，才强化了预算的财务控制功能，使公司的财务目标和决策得以细化落实。

4、财务结算中心

财务结算中心是办理内部各成员或分、子公司现金收付和往来结算业务的专门机构。它通常设立于财务部门内，是一个独立运行的职能机构。其主要工作是：集中管理各单位或分、子公司的现金收入，统一现金收入；统一拨付（贷款）各成员或公司因业务需要所需要的货币资金，监控货币资金的使用方向；统一对外筹资，确保整个企业或集团的资金需要；办理各分公司之间的往来结算；实施财务控制等。内部结算中心的这些职责对增强企业活力、强化资金管理、控制财务收支、正确处理业务管理与资金管理的关系、完善企业经营机制等发挥着不可低估的作用。

5、财务总监委派制

财务过程的控制，只有预算或结算中心是残缺的，比较虚幻的，这样的财务控制是不健全的，因为没有人的地位。而财务总监就是以出资者的身份来监督、控制经营者的财务活动和企业全部财务收支过程。

6、业绩评价体系的建立

所谓企业业绩评价，是指运用科学、规范的管理学、财务学、数理统计方法，对企业或其各分支机构一定经营期间内的生产经营状况、资本运营效益、经营者业绩等进行定量与定性的考核、分析，作出客观、公正的综合评价。企业业绩评价作为一个体系由评价目标、评价对象、评价指标、评价标准和评价报告五个基本要素构成。在财务管理循环中，业绩评价处于承上启下的关键环节，在财务管理中发挥重要作用。一方面，在财务活动、预算执行过程中，通过业绩评价信息的反馈及相应的调控，随时发现和纠正实际业绩与预算的偏差，从而实现对财务经营活动过程的控制；另一方面，预算编制、执行、评价作为一个完善的系统，相互作用，周而复始的循环以实现对整个企业经营活动的最终控制。而业绩评价既是本次财务管理循环的总结，又是对下一次财务管理循环的开始。业绩评价包括动态评价和综合评价两个层次。动态评价是指在生产经营活动过程中进行的、对有关部门或个人的工作业绩状况即时确认、处理，它属于事中控制；综合评价则是在期末对于各预算执行主体的预算完成情况进行的分析评价，其评价内容以成本、利润等财务指标为主，综合评价作为本期预算的起点和下期预算的终点，主要涉及企业整体效益的评价及奖惩分配的问题。超级秘书网

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一、“文化”一词的来源

企业作为社会的一个细胞，根生于社会这个大的组织中，企业所形成的文化脱离不了社会文化的大背景，所以文化有地域性的特点。《辞海》对文化的解释是：“从广义上说，指人类社会历史实践过程中所创造的物质财富和精神财富的总和;从狭义上说，指社会的意识形态以及与之相适应的制度和组织结构。”可见，文化是一个内含深邃、外延很广的概念。从“文化”字面上看，“文”有“文治”之意，“化”有“教化”之意。所以，“文化”自古就可以作为一种管理手段来运用。既然是一种管理手段，那就必定在管理中能够发挥作用。在今天，众多像海尔、联想、蒙牛一样的知名企业，最先出名的是他们的企业文化，而不是他们的产品。同时，他们能够很好的将文化注入到品牌中，使品牌具有了生命力。所以，对企业而言，优秀的企业文化的建立是企业长久发展的基石。

二、国有企业文化现状

自十以来，国有企业更加注重自身文化的提炼和形成，开展了在基层员工中子文化征集和对企业员工的文化培训活动。企业文化在企业生产经营中所发挥的作用日益凸显。今后，我们也继续沿着精神文化――制度文化――新的精神文化的轨迹不断发展、丰富和提高。企业文化在生产经营活动中具有导向、约束等功能。

那么，企业文化在应对危机中又能发挥哪些作用呢？

三、企业文化在应对危机中的作用

在我们身边有过一些知名的企业，在应对危机事件时，处理的不得当不及时，结果多年经营的企业在一夜之间轰然倒塌。例如三鹿奶粉事件，就是一个最典型的案例。三鹿集团早在2007年年底就接到了消费者的投诉，然而企业没有及时的预见到这一投诉将会引发的危机，直至2008年6月国家质检总局食品生产监管司网站频频收到消费者投诉：婴儿吃三鹿奶粉后患肾结石。最终，三鹿集团在此危机事件中的不作为，使得这个中国最大奶粉制造商之一的企业，于2009年年初正式宣布破产。假如，我们的企业也正在面对这样的危机事件，此时企业文化又能发挥哪些作用呢？笔者认为，它的作用主要表现在以下三个方面：

（一）企业文化在危机中有“稳”的作用

在企业危机事件发生后，人们的情绪处在临界状态，容易失控、冲动做出不理智的事情。曾有过80年代股市风波为例，人们在这一事件中，表现出了只要买股票就一定赚钱的不理智想法。很多人借钱跟风的涌向股市购买股票。最终，股市大跌。很多股民又因为接受不了现实而跳楼。在这一事件中，据可靠的调查数据显示，在这些不理智的股民中，大多数都是没有单位的市民或离退休在家人员，这类人群容易受到社会突发现象、流言的带动。因为，他们常年来没有组织的管理和约束，内心缺乏集体归属感和责任感。当听到流言后，容易产生不理智的想法，做出不理智的事情。而对于企业中的员工来讲，他有来自企业的管理、约束，当社会上的不良流言传播到企业时，往往不能引起大的反响，所以说企业文化在应对危机中有维护稳定的作用。

（二）企业文化在危机中有“防”的作用

众所周知，在海尔集团 “张瑞敏砸冰箱”事件中，当一位用户来信反映，近期工厂生产的冰箱有质量问题。张瑞敏突击检查了仓库，发现库存中还有不合格冰箱76台。当时研究处理办法时提出两种意见，一是作为福利处理给本厂有贡献的员工;二是作为“公关武器”处理给经常来厂检查工作的工商局、电业局、自来水公司的人。但张瑞敏却做出了一个有悖常理的决定：76台冰箱全部砸掉。这一砸，砸掉了当时全厂员工3个月的工资。

试想一下，如果张瑞敏接到顾客的质量投诉之后，不理不睬，那么最终会由质量事故发展为企业的信誉危机。失去质量和信誉，企业也就无法生存和立足。作为一个领导者，张瑞敏将“要精工细作”的质量理念，通过这一事件传递给了广大员工。海尔员工看到了领导者改变陋习的决心，同时，也坚定了自身的信心。海尔人从此树立起追求卓越的质量目标。这一事件能够充分说明企业文化在应对危机中有防范风险的作用。

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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

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[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。