工業機器人論文匯總十篇
時間：2023-03-07 14:55:11
序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇工業機器人論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
篇（1）
1.2分布式控制系統。分布式控制系統是相對于集中式控制系統而言的，是通過一臺中央計算機對負責現場測控的多臺計算機進行控制和指揮，由于其強大的功能和安全性，使其成為當前大型機電一體化系統的主流技術。根據實際情況分布式控制系統的層級可分為兩級、三級或更多級，通過中央計算機完成對現場生產過程的實時監控、管理和操作控制等，同時，隨著測控技術的不斷發展與創新，分布式控制系統還可以對生產過程實現實時調度、在線最優化、生產計劃統計管理等功能，成為一種集測、控、管于一體的綜合系統，具有功能豐富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于維護和可擴展等優點，因此使系統的可靠性大幅提高。
2機電一體化技術的發展趨勢
2.1人工智能化。人工智能就是使工業機器人或數控機床模擬人腦的智力，使其在生產過程中具備一定的推理判斷、邏輯思維和自主決策的能力，可大幅提升工業生產過程的自動化程度，甚至實現真正的無人值守，對于降低人力成本，提高加工精度和工作效率具有十分重要的意義。目前，人工智能已經不只是停留在概念上，因此可預見機電一體化技術將向著人工智能化的方向發展。雖然以當前的科學技術水平不可能使機器人或數控機床完全具備人類的思維模式和智力特點，但在工業生產中，使這些機電一體化設備具備部分人類的職能是完全可以通過先進的技術達到的。
2.2網絡化。網絡技術的發展給機電一體化設備遠程監視和遠程控制提供了便利條件，因此，將網絡技術與機電一體化技術結合起來將是機電一體化技術發展的重點。在生產過程中，操作人員需要在車間內來回走動，對設備的狀態進行掌握，并對機床的操作面板進行操作，通過在機電一體化設備與控制終端之間建立通信協議，并通過光纖等介質實現信息數據的傳遞，即可實現遠程監視和操作，降低工人的勞動量，并且各種控制系統功能的實現，理論上來說都是建立在網絡技術基礎上的。
2.3環保化。在人類社會發展的最近幾十年里，雖然經濟得到了迅猛的發展，人們生活水平得到了顯著的提高，然而以犧牲資源和環境為代價的發展模式使得人類賴以生存的環境遭到嚴重的污染，因此，在可持續發展戰略提出的今天，發展任何技術都應當以對環境友好作為前提，否則就是沒有前途的，故環?；菣C電一體化技術發展的必然趨勢。在機電一體化應用過程中，通過對資源的高效利用，并在制造過程中做到達標排放甚至零排放，產品在使用過程中對生態環境不造成影響，即便報廢后也可對其進行有效回收利用，這就是機電一體化技術環保化的具體表現形式，符合可持續發展的要求。
2.4模塊化。由于機電一體化裝置的制造商較多，為降低系統升級改造的成本，并為維修提供便利，模塊化將是一個非常有前途的研究方向。通過對功能單元進行模塊化改造，可在需要增加或改變功能時直接將對應的功能模塊進行組裝或更換，即便出現故障，只需將損害的模塊進行更換即可，工作效率極高，通用性的增強為企業節約了大量的成本。
2.5自帶能源化。機電一體化對電力的要求較高，如果沒有充足的電能供應就會影響生產效率，甚至由于停電造成數據的丟失等，因此通過設備自帶動力能源系統可始終保持充足的電力供應，使系統運行更流暢。
篇（2）
從人力資源管理有效性的角度來看，員工工作的積極性和主動性是影響單位的勞動生產率及經濟效益的主要因素，如何有效激勵員工，成為現代人力資源管理的核心內容，建立和運用有效的激勵機制成為當前人力資源管理的迫切需要。
一、有效激勵機制的作用
激勵可以提高單位的效益。豐田汽車公司采取設立“合理化建設獎”這一辦法一年時間為企業帶來幾百億日元的利潤，相當于公司1年利潤的18%.激勵有利于吸引單位所需人才。有效的激勵，可以在單位內部造就尊重知識、尊重人才的環境，從而產生對外界人才強烈的吸引力，使組織得到自己所需的優秀人才。激勵有助于形成良好的單位文化。良好的單位文化是單位生存和發展的基礎，而其培育，則離不開正反兩方面的強化，通過交替運用獎懲手段，促進追求優異工作等價值觀的形成，塑造良好的單位文化氛圍。
二、影響有效激勵的因素
1.對員工的激勵缺乏針對性。每一個人在不同的時期需要不同，不同的人在同一時期需要也不相同。只有在滿足了員工需要的前提下，員工才有可能提高工作的積極性，以實現組織目標。如果單位使用單一的、僵化的激勵方法，勢必會使員工的需要得不到應有的滿足，降低激勵的效果。所以，人員激勵要發現和體現差別。
2.對員工的激勵缺乏公平性。員工工作積極性的高低不僅取決于是否有激勵措施，還取決于激勵的絕對程度和相對程度。員工會不時地把自己的投入和回報與他人的投入和回報作比較，只有當他們感覺到這一比率相當的時候就會產生公平感。公平的激勵機制是實現有效激勵的保證。
3.對員工的激勵缺乏系統性。要使個人真正提高績效達到激勵效果，就不能把員工孤立地提出來，片面地大談激勵，激勵是一個系統，貫穿在人力資源管理各個環節之中，一套有效的激勵機制與單位一系列的相關制度相配合才能發揮作用。任何把激勵與其他管理活動相隔離的激勵管理，都不會有好的效果。
4.對員工的激勵缺乏靈活性。員工的需求在變化，單位的內部和外部環境也在變化。在這個充滿變化的環境中，應該適當調整激勵機制使之與環境相適應，才能保證激勵的有效性。照搬照抄其他單位的激勵方法，很難取得預期的激勵效果。
5.對員工的激勵缺乏人文性。不應再把人看成是單純的生產要素和經濟人，而應該把人看成是社會人和本單位的主體，應該充分理解人、尊重人、培養人，充分發揮人的主動性和創造性。但當今許多單位的激勵只注重形式與方法，而不關注個人的感覺，不關注個人的情感對工作的影響，不關注作為社會人的需求和目標，單純為了激勵而激勵，因此，激勵的效果往往不夠理想。
6.對員工的激勵目標缺乏明確性。目標設置理論認為，具體的明確的目標比籠統的目標激勵效果好，而且目標的具體性本身就是一種內部激勵因素。而許多單位在對員工的激勵管理中，只是設置籠統的“提高工作積極性”的目標，而缺乏具體的可操作的目標，激勵效果也就大打折扣。
三、實現有效激勵的途徑
1.做好激勵的需求分析
需求是激勵工作的出發點和目標，如果沒有需求，我們也就沒有激勵的可能。從理論上說，人的行為都是由需求產生動機，是受到某種激發和誘導而產生的，是“需求——動機——激勵——行為”這一周而復始的過程。當人產生某種需求時，就會調動自身潛能，積極創造條件來實現這種需求。因此，這種需求便成為人們采取某種行動的目的和動機。當單位的領導需要員工實現某種目標和行為時，就必須考慮員工的需求，才能真正調動員工的積極性。在采取激勵措施前應先做好單位和員工的需求分析，發現其主導需求。根據單位的需求，設置激勵的目標；根據員工的需求，選擇合適的激勵方法，投其所需，把組織目標和個人目標相結合，使單位和員工都獲得需求的滿足，實現有效激勵。
2.建立綜合系統激勵機制
（1）建立相互協調的人力資源管理機制，才會使激勵的效果達到最佳。例如，激勵應該以科學合理、公平公正的績效考核為前提，完善合適的薪酬制度作保障；進行科學的工作崗位設計，建立靈活的人員內部流通機制，提升激勵的有效性；加強溝通，充分授權，通過員工參與管理增強激勵效果；根據組織的發展目標和員工的實際情況，幫助員工制定有效的職業生涯發展規劃以激勵員工。
（2）選擇激勵方法應與本單位和員工的現狀相適應。例如，如果單位是扁平的
組織結構，晉升的激勵方法就不再適合；強調以團隊為主要作業形式的單位，單獨使用個人激勵的方法也不會有很好的效果。增強激勵的效果還應該把物質激勵與精神激勵相結合、外部激勵與內部激勵相結合、個人激勵與團隊激勵相結合、正激勵與負激勵相結合，充分發揮激勵的協同優勢，增強激勵的效果。
3.使用多途徑的激勵手段
（1）薪酬激勵。薪酬是單位滿足員工生理需求的基本保證，也是員工社會地位的具體體現。許多單位本著實現多勞多得的原則，將員工工資酬勞與勞動成果直接結合起來，意在以工資杠桿調動員工的積極性。在運用此激勵手段時應注意以下幾方面：第一是確保組織內部的公平，也就是要做到員工的同工同酬；第二是獎勵優良的工作業績，以達到激勵員工的目的；第三應考慮下列因素：工作危險性、職務高低、年齡與工齡、單位負擔能力及財務狀況、地區與行業間的差異等。
（2）股權激勵。股權激勵的集中體現方式是職工持股計劃。好處是一方面，它在一定程度上改變了單位股東股權結構，也更直接的把職工利益跟單位利益掛鉤，從而密切了職工與單位的關系；另一方面，職工入股，不僅提高了職工參與管理的積極性，而且增加了對管理部門聽取職工意見、加強民主管理的壓力。
（3）智力激勵。智力激勵是指通過一定的方式開發智力資源，提高人的智力效能，增強智力勞動創造的價值，更好地完成群體目標。其主要方式有學習培訓、參與決策，競賽評比等。學習培訓要注意機會均等，否則容易引起職工的消極和不滿情緒。領導者吸引員工參與決策，可以實現決策的民主化，科學化；而且可以提高員工的榮譽感和責任感。通過競賽評比這種形式有效地激發起員工的創造熱情，增強員工的集體榮譽感和責任心。
（4）目標激勵。目標激勵是指通過設置適當的目標，鼓舞和激發人的正確的動機和行為，達到充分調動人的積極性和創造性的目的。設置目標的時候必須注意設置總目標與階段性目標相結合，這樣可以有效地調動員工的積極性。
（5）情感激勵。一是與下屬建立起一種親密友善的情感關系，以情感溝通和情感鼓勵作為手段調動員工的積極性。二是塑造親和的單位文化氛圍，增強員工的認同感。
4.把握好有效激勵的原則
（1）綜合考慮單位的發展環境。在設置激勵時，管理者既要有戰略眼光，又要從小處著手，也就是說管理者既要考慮激勵方法對社會的影響又要考慮它是否適應了員工的發展需要。
篇（3）
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?？己说目尚懦潭纫约爸饔^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?？己藘热莸娜嫘裕荒軌蛞桓哦摗Ｒ欢ㄒC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。
篇（4）
二、人力資源管理會計及其優勢
人力資源管理會計是以經濟學和組織行為學原理為基礎的，與人力資源管理學相互結合形成的一門新興會計類專門學科，它是會計學科發展的一個全新領域。自1964年美國密歇根大學會計學專家赫曼森首次提出這一概念至今，人力資源管理會計已經發展了一套比較完善的會計學理論體系。相較于傳統的會計核算制度，人力資源管理會計繼承了傳統會計學中的基本原理和基本方法，把傳統會計學的“物盡其用”理論和新經濟時代的“人盡其才”理論相融合，視人才為企業最重要的無形資產之一，建立人力資源成本核算體系，關注人才的價值，注重人力資本的增值，重視對員工的投資、激勵和潛能的開發并評估其貢獻，以此提高企業的績效和整體價值，從而使企業的人力資源管理更具有合理配置性和有效使用性。與傳統的會計體系相比，人力資源管理會計更貼合實際、更完備、更科學、更全面。
三、廣告企業人力資源管理的特點
人才是廣告公司重要的核心競爭力之一。人才素質決定了公司團隊的協同能力，決定了公司客戶服務的品質，決定了公司的未來發展。公共交通是城市的民生工程，點多面廣線長車多，公交車身廣告是可見機會最大的唯一可移動的戶外媒體形式，具有高覆蓋率和高受眾率的特點。基于這些特性，在公交廣告公司工作的員工中除了小部分負責設計制作廣告外，大部分人員并不直接參與制作廣告，他們進行市場研究，做策劃創意，準備媒體計劃、廣告監測、預訂和調整線路版面。因此，廣告公司對人才的要求較高，如要大專以上的受教育程度，具備相關的專業知識，有從事廣告或相關行業的技能積累，以及任職資格等。
1.員工的培養成本高廣告企業需要花費較長的時間和較高的費用對員工進行有計劃有針對性的教育和訓練，以達到適應崗位職業技能的目的。一是提高員工的業務素質能力，補充新知識，提煉新技能；二是促進員工的信息交流，增進情感，加強協作；三是加強員工對公司的認同感，提高公司的整體凝聚力。因此，廣告企業員工的培養成本較高。
2.員工對企業的經營發展有重要影響廣告行業不同于其他需要大量廉價、重復勞動的行業，它是以管理、經營一群特殊人才為根本的行業。在廣告企業中，員工主要從事創造性思維的腦力勞動，其勞動過程較為復雜，勞動成果也難以量化。廣告企業中每一個環節員工的創意和智慧與企業的經營都有著直接且重要的關聯，在企業經營活動中的作用是難以替代的。
3.員工的勞動報酬較高知識和創意是廣告企業的主要生產資料。與一般的企業相比，廣告企業的員工更看重自我價值的實現和社會的認可。由于員工所創造的勞動價值具有不可替代性，因此，廣告企業為了挽留人才，必須給予其較高的勞動報酬，以證明員工的獨特價值，并激勵企業員工進一步體現自身的價值。
四、人力資源管理會計在公交廣告企業中的人力資源管理應用分析
廣告行業公認的特點是“鐵打的營盤流水的兵”，職業躁動成為廣告人最鮮明的生存特色，具體表現為人員在業界的頻繁流動。其造成的負面影響有：其一是廣告人的職業浮躁，做好隨時離開的準備，增加廣告公司的離職成本和新人培養成本；其二是影響廣告公司的管理和業務開展，甚至是常常會出現客戶隨著主要服務人員的出走而流失的情況；其三是廣告公司人員的高流動現象讓客戶對經常需要重新面對新的服務人員表露出反感。針對上述特點，公交廣告企業需要從薪酬、福利、經營理念、企業文化等多方面采取措施留住人才，這就需要人力資源管理會計對人力資源的成本和價值進行評估和核算，幫助公交廣告企業全面了解人力資源的獲得、維護、開發利用和挽留的成本和效果。在公交廣告企業中人力資源管理會計的應用主要包括以下幾個方面。
1.為人力資源獲取提供新的測量方法人力資源管理的前提是對人才進行招聘。在進行人才招聘前，人力資源管理部門必須以企業發展的人力資源需求為前提，制定出一份科學合理的人力資源獲取工作預算。人力資源管理會計則為人力資源獲取的工作預算提供更加準確的測量方法，測算出投資盈虧平衡點，從而使人力資源招聘更加合理高效。例如，企業預計投入50000元成本招聘業務員，其中，固定成本3220元/人，變動成本100元/人。投資盈虧平衡點＝50000÷（3220－100）＝16（人），則該企業招聘業務員的人數不能超過16人。
2.有效解決人力資源開發的預算問題人力資源管理會計將人力資源的投資作為一項無形資產，并按照收益期予以攤銷，使人力資源的價值更加信息化、可測量化，從而給人力資源管理部門提供更加準確真實的人力資源信息。人力資源開發預算主要包括兩個重要問題，即人力資源的投資價值評估和成本評估，從而對人力資源的分配和預計的成本有所把握。在對以上問題進行評估時，可以通過人力資源管理會計進行投資回報率（POI）評估，從而有效解決資源開發的預算問題。2013年9月起，廈門公交廣告招聘8名業務員，在經過職業培訓之后的短短4個月新增人力資源管理成本26萬左右，但為企業帶來了252萬元以上的收益，根據投資回報率＝（人力資源管理項目收益－人力資源管理項目成本）÷人力資源管理項目成本×100%的公式計算：投資回報率＝（252－26）÷26×100%＝869.23%這僅僅是新上崗的員工，如果員工長期發展，投資回報率是以10倍計的翻番。
篇（5）
二、公路企業財務管理中責任會計的核算形式及方式
（一）核算形式為防止工作的重復性、降低核算的工作量，進而起到完善和鞏固責任會計制度的作用，在公路企業財務管理中，必須將責任會計核算與財務會計核算進行有效結合，進行責任中心的建立，對各責任中心進行責任成本明細核算。嚴格按照現行公路企業會計制度并與責任會計要求相結合，確保其核算內容、依據等資源的一致性，確保報表等統一性，這種情況下，公路企業責任會計的核算形式不僅要滿足責任會計制度的要求，還要充分滿足成本核算及會計報表編制的要求。
（二）核算方式作為國家宏觀管理經濟的重要方式，現行財務會計制度是各個企業必須遵守的法律法規，在企業經濟管理中，責任會計制度的應用可以對其經濟效益進行有效提升。公路工程核算的成本主要包括人工費用、材料費用及機械使用費和其他費用等，由此可見，在各項成本費用中其核算的內容、依據具有一致性，這就為統一核算奠定了基礎。公路企業在現行企業會計制度統一規定的會計科目的前提下，進行成本類科目的設置及增設，其增設內容有主要基本生產等。
三、責任會計在公路施工企業財務管理中的應用
（一）制定目標成本公路工程建設主要通過招投標的形式獲取，企業財務管理中主要依據會計主體進行責任層次劃分，在責任會計組織體系建立過程中，可以根據公路企業自身的具體情況進行責任劃分。在責任會計中心確立時必須依據現行管理制度進行，公路企業的勞動成果主要包含公路建設，健全責任會計制度，不僅可以有效減少投資成本，還可以提高企業的經濟效益，實現公路企業的社會效益。依據公路企業的施工定額及財務管理的現狀，進行其材料費用、人工費用、機械費用的預測及進行成本控制，確保責任目標成本的科學性及合理性。
（二）劃分責任中心對責任中心進行科學劃分是責任成本管理體系合理構建的重要問題，對公路各部門責任進行明確劃分，對各責任中心之間的權責進行劃分，防止責任推諉情況的出現。設置責任中心必須遵循責、權、利相結合的原則及單位現有機構編制、內部管理層次和勞動組織進行確定。按照公路財務管理的特點，并與具體項目情況進行有效結合，進行責任中心的準確劃分。在責任會計制度中，可以將公路責任中心劃分為幾個部分，如：項目部責任中心、工程隊責任劃分等。在各個項目管理中，責任成本貫穿于整個項目管理活動，為提高公路工程項目責任管理水平，必須對其進行明確的責任中心劃分，只有這樣才能有效提升公路企業財務管理的水平，確保工程建設的質量，為企業發展提供有效保證。
（三）責任成本的預算和分解在確保工程工期、質量及安全的情況下，責任成本預算是核定給項目部的成本限額，責任成本預算不僅是各成本中心的發展目標，也是考核責任中心業績的重要依據。分解工程預算價，應按照市場經濟對企業工程總成本構成的各項成本要素進行科學、有效地分開，為成本管理、控制及財務人員業務考核提供強有力的保障。按照公路工程總成本的構成，可以對其進行有效分解，如：項目部責任成本、項目部上級機構成本等。其中項目部責任成本也就是項目部無額定利潤的工程成本，主要有項目部自身的開支和項目部所屬施工隊的各項直接費用。另一個部分項目部上級機構成本主要是指上繳稅金、間接費用及財務費用。這兩部分主要掌控機構為項目經理部和其上級機構，在責任成本限額內項目經理進行施工組織施工，公路企業在控制及管理項目部成本時，必須確保在成本限額內將指導項目部的任務完成。
（四）責任成本控制在公路工程建設中其主要特點為大規模投資額、建設具有較長周期及施工難度大等。在建設中所使用的原料、機械設備及人工等費用是否合理直接關系到成本控制、工程進度等。因此，在下達責任指標后，目標責任成本完成與否，不能僅僅依靠指標對施工主體進行約束，還必須采取行之有效的管理方式，在管理過程中多采用責任成本進行有效控制，只有這樣才能有效提升公路企業的經濟效益。如必須統一進行大量原料的采購，防止分散采購權，造成成本控制難度加大等，在目標成本管理實施過程中，應嚴格遵循月度、季度或年度的施工計劃，采購部門對公路工程選用的材料進行詳細的市場調查，主要進行各種材料的質量、價格及規格等方面的調查，對材料價格趨勢進行及時有效地分析，遵循材料的使用情況及工期長短等進行有效應用，才能有效地降低實際成本。
篇（6）
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?！饕k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。
篇（7）
如何留住人才是一個永恒的企業管理課題。優秀人才總是跳槽而去，平庸的員工總是賴著不走。所有企業都必須面對一個矛盾：如何解決員工欲望的不斷膨脹和薪酬的相對穩定。因為員工隨時都可能在企業中成長而薪酬不可能緊緊相隨，沒有人會總是對自己的薪酬感到滿意。而個人財富過大可能產生副作用，激勵過度卻可能讓人不思進取。在我們這個變革的時代，面對企業員工欲望后面的永恒難題，我們究竟該何去何從。我認為，最重要的是如何確立企業的價值體系和分配機制，這也是企業文化的核心問題。
現實社會中，最為直接有效的激勵方式就是薪酬分配。美國哈佛大學的專家發現，在缺乏激勵的環境中，員工的潛力只發揮出20%~30%甚至可能引起相反的效果；但在適宜的激勵環境中，同樣的員工卻能發揮出其潛力的80%~90%。所以如果你的員工對你的分配制度不以為然或者覺得理所當然，那么你的分配制度一定是失敗的；而沒有達到激勵效果的分配對企業而言，是一種巨大的損害。
毋庸置疑，企業成員都想得到而又不可能都得到最大化的企業所擁有的分配資源，將這些資源優先分配經成績優異的員工，是必然的選擇。但并不是所有的人都是追求最大的工資、福利的回報。有的企業雖然給骨干員工以極其豐厚的工資待遇，但是他們并不滿意，反而愿意到別的工資、福利相對低的單位去，這就是因為后者有良好的文化氛圍，協和的人際關系，良好的企業形象，有思想有魅力的企業家。在中興的實踐看來，解決人才激勵問題，優秀的企業文化可以也應該成為員工待遇的一部分。 1、企業社會美譽度是員工得到的文化待遇。一個好的企業品牌必然產生良好社會社會美譽度，這會給每個員工帶來許多無形的益處。比如中興通訊的招聘門檻高，外界印象是非常難進入，而你一旦進入成為其中一員，首先你會覺得在這樣的企業工作有一種自豪感，自信心很強，工作是愉快而充實。同時社會也對你另眼相看；當你選擇流動，中興品牌背景又是一個非常有競爭力的砝碼；有的企業招聘，只需要看中興員工的工作牌就可以直接進入。有的公司為了挖人，在中興各個研發基地對面租間房號稱研究所，主要"研究項目"是如何挖中興的骨干員工，主要工作是每天給中興員工打電話。中興公司員工在深圳買房，大多地產商都自發給予幾個百分點的折扣，事實上，公司從未出面去協調，為什么愿意給折扣？因為中興人的購買力影響大，市場調節本身起了主導作用。
2、企業的經營管理經驗和技術積累是寶貴的個人競爭資本。一個成功企業的管理經驗是非常寶貴的，有些經驗甚至是無法用語言表達的，你只有深入其境，才能真正地體會到，這種經驗的獲得，遠遠無法用金錢的尺度去衡量，將使你終生受益。全國各大重點院校累計為中興輸送了10000多名高素質人才，同時中興也向社會輸送了一大批人才，有出國深造的，有自己創業的，也有在公司末尾淘汰但換個環境又成為其他公司骨干的，等等，許多員工離開中興時都是留著眼淚道別，因為他感到在中興收獲的無法用語言來表達。
3、企業提供學習培訓的機會，這是企業給員工的最大福利。中興一直強調要建立學習型組織，學習文化是員工的一種隱性收入。每年投入給員工的培訓經費幾千萬元，員工的知識得到不斷更新，始終具有很強的時代競爭力。
篇（8）
高科技產品具有更新換代周期短、采用一種或多種復雜的最新科研成果、大量投入研究與開發力量等特征。高科技產品所具備的種種特征，都是由人創造或需要大量人類智力投入的。公司不得不認真考慮怎樣充分利用有限的資源，發揮管理的優勢，充分調動人力資源的主觀能動性與創造力，把人力資源轉化為公司的財務資源、市場資源與品牌資源，從而使公司日益強壯起來。高科技企業的人力資源除了具備高學歷、高智商、強烈的追求實現自我價值的心理、自尊心強、人力資源變動比較劇烈等特點外，在制定戰略型人力資源管理政策時，并不排斥人力資源管理的原理和一般方法。
以下將從人力資源規劃、工作分析、招聘、報酬、激勵等幾個方面來探討戰略型人力資源管理在高科技企業的應用策略。
一、人力資源規劃策略
企業的人力資源規劃應與企業的戰略目標和組織架構密切相關，需充分考慮企業未來發展的目標是什么，要完成這樣的目標需要什么樣的資源配置等問題。
高科技企業要做到長久發展，至少要有做長久企業的打算，有長久生存的打算，就應有一個戰略目標，即明確公司將要做什么，怎么做的問題，即使是短期的，比如一年的目標，也是非常有必要的。在明確了企業遠景、目標后，根據企業自身的情況設計組織架構與業務流程。高科技企業在組織架構設計上建議柔性一些，柔性意味著靈活性，靈活可以一人多崗，不僅能發揮人力資源的最大效用，而且能使員工接觸到不同的工作機會，提高員工的就業技能。矩陣式結構、項目小組是中小型高科技企業較理想的組織架構。
再根據組織架構與業務流程，進行職能設計、工作分析等人力資源管理的基礎性工作。然后，制定相應的人力資源規劃，即明確企業需要配置的什么資質的人力資源，這些人力資源的來源在哪里，用什么樣的方法讓他們與公司合作等問題。
高科技企業一定要樹立大人力資源觀的概松散層緊密層核心層(如技術骨干、銷售骨干)念，即企業的人力資源既有核心層人力資源、緊密層人力資源，又有松散層人力資源。相應的人力資源規劃也可以從這三個層次進行規劃。如圖1所示：高科技企業的核心人力資源是指掌握企業核心資源的員工，最為典型的核心人力資源是技術人員、骨干銷售人員，他們是企業發展的驅動力，是企業的核心競爭力。核心人力資源一旦放棄企業而去，給企業造成的損失是可想而知的。對于這類人員的規劃，企業的方案是想方設法留住他們、培養他們、激勵他們，并從企業文化方面同化他們。如打造良好的工作氛圍、設計合適的職業生涯規劃、制定具有公平性與競爭性的報酬與激勵方案、經常性的與其交心交底的溝通等，并要充分考慮到企業的發展與這些員工的發展是相輔相成、共同發展的關系，是互動的關系。沒有這些員工，企業就沒有核心競爭力，企業就缺乏驅動因子，只有具有這樣的理念，才能吸引、團結一批核心人力資源。
緊密層人力資源是除核心層員工外的其他公司員工，對緊密層人力資源規劃的關鍵是將他們中的優秀分子發展為核心人力資源。高科技企業緊密型人力資源流動速度相對較快，對這部分人力資源規劃時，要考慮以下幾點：一要充分考慮企業的內外環境變化，對可能出現的諸如企業經營情況變化、員工流動變化、社會消費觀念變化、國家勞動政策變化、人才市場的供需變化等情況要做出預測與風險分析;二要考慮人力資源供給是否充裕，只有在充裕的人力資源供給的前提下，才能深層次的開發人力資源;三要考慮成本因素。根據高科技企業人力資源的特點，做具體人力資源規劃時，著重從人力變化預測、需求供給、教育培訓等方面著手。
松散型人力資源是指那些和企業有協作關系或業務關系的人力資源。雖然這些人力資源是松散型的人力資源，但是對高科技企業非常重要。高科技企業是否擁有豐富的松散型人力資源在某種程度上決定著公司的發展速度與生存與否。對于松散層的人力資源管理，著重是松散層人力資源人才庫的建設與維護。按照人才庫中的信息，將松散層人力資源分為非常重要、重要、保持聯系幾類，對非常重要的松散層人力資源，要定期或不定期的走訪或邀請至公司座談;重要的松散層人力資源要經常性的保持聯絡。高校、研究單位、行業協會是高科技企業松散層人力資源的重要來源。
二、工作分析策略
工作分析是人員招聘、員工職業生涯規劃、崗位評估、薪酬管理、績效管理等人力資源管理活動的基礎。許多中小型高科技企業，往往不重視這個人力資源管理的基礎性工作，認為企業小，沒必要搞得那么復雜。其實，一方面，通過工作分析的一系列方法和流程，主管可以更清楚的知道下屬工作的職責到底是什么，下屬還有哪些欠缺與不足之處，需要從哪些方面進行培訓，從哪些方面著手考核等信息;而下屬會進一步領悟自己的工作職責。另一方面，也給企業的人力資源管理帶來了許多方便，當招聘時，招聘經理再也不用到處抓瞎，也不用發愁企業到底要招聘什么樣資質的員工了，因為通過工作分析，已對該崗位的任職資格有了較詳細的描述，同時也給員工的薪酬管理和考核指明了方向。
所以，高科技企業不僅不能忽視工作分析，相反要重視工作分析。工作分析的實質就是通過將某崗位的任職資格、工作環境等外部條件作為工作輸入，分析經過怎樣的一系列工作活動、行為方法等進行工作轉換后，應該輸出什么樣工作結果的過程。如圖2所示：圖1高科技企業的人力資源觀62高科技企業的從業人員大多是腦力勞動者，不妨采用調查問卷法、面談法是較理想的工作分析策略。
三、招聘策略
一般而言，招聘一個員工的成本大約相當于該員工半年的薪水。高科技企業的人員流動速度往往相對較快，因此，高科技企業更加需要提高招聘的成功率，降低優秀員工潛在的流失風險，以提高企業的管理效率和節約人員成本。
成功的招聘能幫助企業甄選和留住那些具備一定技能、知識、態度和價值觀的員工。怎樣才能提高招聘的成功率呢?首先，系統思考。一方面，招聘是一個系統工程，不能就招人而招聘。要系統考慮企業文化、戰略目標、業務拓展、組織架構、人力資源規劃等因素;另一方面，對應聘者進行系統思考。
公司要充分認識到應聘者表現出來的知識、技能只是其能否適合公司的冰山一角，而應聘者的工作態度、性格、工作動機、價值取向等深層次原因對工作效果影響會更大。
其次，營銷公司。招聘的過程，是一個互動的過程，既有應聘者營銷自己的過程，也有招聘者營銷公司的過程。一般公司都有一些諸如優勢、穩定的業務、成果或市場地位、文化與價值、令人激動的成長計劃、產品、創新、出色的團隊等賣點。雖然，中小型高科技企業的賣點不象成熟的大型公司那么多，但也能發現自己的長處，比如，員工有更多的發展機會，有更多的鍛煉機會等。
第三，協同工作。許多高科技企業的直線經理認為，招聘工作是人力資源部門的事，我需要人，人力資源部門就給我招人、聘人，人到位后，我用就是了。其實，這種思想是不正確的。在招聘中，直線經理與人力資源部門應扮演不同的角色。一般情況下，人力資源部門對開展招聘活動、擴大應聘人員隊伍、進行初步篩選、給直線經理推薦合格的候選人、組織協調甄選過程、開發甄選技術等負責;而說明對應聘者的要求、為人力資源部門的選聘測試提供依據、面試應聘人員并做出錄用決策是直線經理的職責。
第四，設計適合企業實際情況的招聘流程和甄選方法。招聘與測試的流程與方法很多，對于高科技企業，不要太復雜，只要能體現招聘工作的有序性、甄選的公正性、高效率、低成本的原則就是比較理想的流程與方法。
四、薪酬策略
薪酬，是一個敏感而又比較難以準確處理的問題。理論上，制定薪酬方案應綜合考慮該崗位對企業的貢獻、市場水平、公司價值取向、員工的業績、員工的能力等因素。在這里我討論的薪酬，只涉及固定薪資與績效薪資兩部分內容，不包含福利等大薪酬概念的其它內容。
高科技企業一般處于企業生命周期的成長階段，企業動向是發展、壯大。薪酬方案主要體現在相對公平的基礎上，實施以激勵為側重點的原則。
針對高科技企業人力資源特點，在設計薪酬方案時，首先要理清職務序列，從縱向和橫向上將不同職務序列與層次的人力資源區分開。
一般情況下，企業可以將職務序列劃分為職能管理序列、技術序列、銷售序列等不同的縱向序列，然后再在不同的序列中劃分若干級別，對應相應層次的人力資源。
其次，按照不同的職務序列和級別設計不同的薪酬結構和薪酬帶寬。一般，職能管理序列人員的薪酬結構采用崗位薪資加績效薪資的結構、技術序列采用技能薪資加項目獎金的結構、銷售序列一般采取薪傭金結構比較符合中小型高科技企業的實際情況;為體現薪酬的激勵作用，降低企業的風險，固定薪資與績效薪資的比例不宜過大;針對核心層人力資源，企業可根據自身情況設計利潤分享計劃或股權分配計劃。
第三，進行崗位評估。采用科學的崗位評估工具，對企業內的每個崗位進行價值評估，結合市場勞動力價格，確定該崗位的工資標準。
第四，以崗位評估結果為基礎，參考對任職人的能力評估結果，核定任職人員的工資標準，并根據企業的薪酬管理方案組織發放。
五、績效管理策略
對于高科技企業，績效管理似乎是個大難題。有些企業，實在想不出理想的績效管理辦法，奉行拿來主義，找一家現成的績效管理方案拿來用一用，豈知適得其反，越管理越混亂。
我曾看到過這樣的例子:一家從事軟件開發的企業，全面吸收一個生產企業的績效管理方案，對軟件開發人員實施所謂的過程管理。過程管理是個好東西，但好東西得有他發揮好作用的環境。讓軟件開發人員書寫精確到小時的工作日志，內容要求記載每時每刻都在干些什么;
對研發人員開發軟件加班加點時不聞不問，出勤上有一兩次的遲到記錄時倒斤斤計較，非得扣人家一筆不可。這種管理的結果可想而知：優秀的、有個性的人員都另謀高就，一走了之。
績效管理，要法自然之道，就像園丁管理花草、樹木，要根據自然法則，找出促進花草樹木生長的因子與抑制花草樹木生長的因子，引導它們朝理想的方向生長。對促進因子，要強化它;對抑制因子，要弱化它。高科技企業中的從業人員大多為腦力勞動者，為一個項目、一個課題，他可能每時每刻都在琢磨，靈感一閃，可能馬上需要工作，將想法記錄下來。如果盯著這些腦力勞動者每時每刻都在干些什么，遲到了沒有、早退了沒有這些雞毛蒜皮的事，能激勵他們嗎?能用這些作為鞭策他們工作的因子嗎?不能。
采用什么績效管理手段，怎樣激勵高科技企業的員工呢?就是要找出強化員工提高工作積極性與工作技能、提高自身價值與企業價值的因子。平衡計分卡與KPI技術無疑是找出各種因子的有效手段。
平衡計分卡是一種績效衡量方式，它是突破了傳統的僅關注財務和生產力的衡量方法，是從公司戰略高度思考，綜合考慮財務指標與非財務指標、業務指標與非業務指標、當前指標與未來指標之間的平衡關系的一種績效衡量工具。一般從財務、客戶、過程、創新四個視角思考績效衡量指標。
KPI(Key Performance Index關鍵業績指標)技術是考察影響員工業績或其工作結果對企業貢獻最主要的因素的一種績效衡量方式。一般根據企業不同工作階段的不同工作重點設定。
無論是平衡計分卡還是KPI，都強調事前計劃、過程輔導與事后評價。在激勵高科技企業的員工時，利用平衡計分卡或KPI技術，抓住工作重點，指明工作方向，激發他們的工作興趣，以事前約定、事中輔導、事后兌現的績效管理方式來激勵他們是較理想的管理方式之一。
六、職業生涯規劃與培訓策略
高科技企業如何留住優秀的人才，使他們與企業風雨同舟，為企業奉獻力量呢?就得為員工創造一個能使其有工作成就感和自我實現感的工作條件，其中，根據員工能力為其設計職業規劃是制造這種工作條件的有效手段。
篇（9）
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?？傮w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
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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。
