【正文】 超聲波測距：超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器接收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)有工作頻率、工作溫度、靈敏度。小功率的超聲波探頭多用于探測。適當(dāng)?shù)母碾娙軨4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。功耗低，VCC=5V時(shí)，其典型功耗9mW。集成電路CX20106A是一款紅外線檢波接收專用芯片，考慮到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測距的超聲波頻率40KHz較為接近，用其制作超聲波檢測接收電路。基于單片機(jī)的超聲波測距設(shè)計(jì)，是利用單片機(jī)編程產(chǎn)生頻率為40kHz的方波，經(jīng)過發(fā)射驅(qū)動電路放大，使超聲波傳感器發(fā)射端震蕩，發(fā)射超聲波?？赡鍼WM變換器主電路的結(jié)構(gòu)式有H型、T型等類型。脈沖周期不變，只改變晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，即通過改變脈沖寬度來進(jìn)行直流調(diào)速。方案三：脈寬調(diào)速系統(tǒng)。它可以是單相、三相或更多相數(shù)，半波、全波、半控、全控等類型，可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。且技術(shù)落后，因此擱置不用。 直流電機(jī)控制電路模塊方案一：串電阻調(diào)速系統(tǒng)。 顯示模塊方案一：采用LCD液晶顯示該模擬系統(tǒng)只需要對車速或倒車時(shí)的距離進(jìn)行顯示，若采用液晶顯示，雖然不需要外接驅(qū)動電路，也不會占用單片機(jī)的I/O口，而且軟件編寫簡單，節(jié)約了CPU資源，但是液晶顯示增加了成本，對四位數(shù)據(jù)的顯示根不需要這么浪費(fèi)，所以這部分的顯示，根據(jù)實(shí)際情況的需要用LCD液晶顯示不合理。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。若取p=60,則f=n,即輪速傳感器輸出信號頻率便是車輪每分(鐘)轉(zhuǎn)數(shù)。方案二：光電式輪速檢測光電式輪速傳感器由光源、轉(zhuǎn)動圓盤、光敏元件及有關(guān)電路組成。在此設(shè)計(jì)屬于模擬系統(tǒng)，所以采用方案二比較經(jīng)濟(jì)合理。
方案二：采用超聲波倒車
超聲測距一般采用40KHz的脈沖信號。（3）按鍵功能如表21所示。測速范圍分為四檔：第一檔速0—130cm/s，第二檔速130—200cm/s，第三檔速200—260cm/s，第四檔速260—300cm/s。超聲波測速雷達(dá)用于測距上，在某一時(shí)刻發(fā)出超聲波信號，在遇到被測物體后的射回信號波，被倒車?yán)走_(dá)接收到，得用在超聲波信號從發(fā)射到接收回波信號這一個(gè)時(shí)間而計(jì)算出在介質(zhì)中的傳播速度，這就可以計(jì)算出探頭與被探測到的物體的距離。關(guān)鍵字：AT89S52 CX20106A 光電耦合器1 緒論隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)成為生活中主導(dǎo)的交通工具，汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車的測速及倒車提示系統(tǒng)分析汽車測速及倒車提示系統(tǒng)的分析摘要：本文主要介紹了汽車的測速及倒車系統(tǒng)電路原理分析。為保障汽車駕駛時(shí)的舒適性和安全性世界各國對汽車防撞技術(shù)的研究和發(fā)展投入了大量的人力、物力和財(cái)力，據(jù)統(tǒng)計(jì)，危機(jī)情況時(shí)，如果能給駕駛員半秒鐘的預(yù)處理時(shí)間，則可分別減少追尾事故的30%，路面相關(guān)事故的50%，迎面撞車事故的60%，所以現(xiàn)在汽車安裝各類測距系統(tǒng)以保障行車安全。 針對我國高速公路交通安全的需要，以及國內(nèi)外汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，綜合汽車電子技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)等多學(xué)科理論，從必要性、可行性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性等角度出發(fā)，提出開發(fā)研制汽車測速及倒車提示系統(tǒng)。（2）倒車測距范圍。表21 按鍵功能表按鍵名稱K1倒轉(zhuǎn)鍵K2減速鍵K3加速鍵K4正轉(zhuǎn)鍵K5復(fù)位鍵SS2進(jìn)入倒車狀態(tài)（4）顯示功能。常用有CX20106集成芯片，使用方便簡單，只需在外圍電路加常見的反向驅(qū)動集成塊74LS04，使用起來效果很明顯而且價(jià)格合理。 轉(zhuǎn)速檢測電路模塊方案一：霍爾式輪速檢測霍爾輪速傳感器由磁鋼、霍爾元件及電平轉(zhuǎn)換電路組成，霍爾輪速傳感器核心為霍爾元件,霍爾元件通過齒輪的運(yùn)動輸出mV級的準(zhǔn)正弦波電壓,選用UGN3019開關(guān)型集成霍爾元件,可實(shí)現(xiàn)將準(zhǔn)正弦波電壓轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)脈沖電壓。轉(zhuǎn)動圓盤被安裝在轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)動圓盤邊緣開有等距離的孔,光源發(fā)出的光通過圓盤小孔照射到光敏元件上。通過以上分析采用方案二實(shí)現(xiàn)了高精度、寬范圍的測量，比較符合要求。與AT89C51比AT89S52擁有3個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器和支持在線編程,ISP在線編程功能優(yōu)勢在于改寫單片機(jī)存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離，是個(gè)強(qiáng)大易用的功能。方案二：數(shù)碼管顯示采用數(shù)碼管顯示，需要外加驅(qū)動電路，但是簡單的三極管就可以驅(qū)動，所以外加的驅(qū)動電路并不復(fù)雜。旋轉(zhuǎn)變流系統(tǒng)由交流發(fā)電機(jī)拖動直流電動機(jī)實(shí)現(xiàn)變流，由發(fā)電機(jī)給需要調(diào)速的直流電動機(jī)供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流即可改變其輸出電壓，從而調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。方案二：靜止可控整流器。VM系統(tǒng)的缺點(diǎn)是晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難。采用晶閘管的直流斬波器基本原理與整流電路不同的是，在這里晶閘管不受相位控制，而是工作在開關(guān)狀態(tài)。脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡稱PWM變換器。我們在設(shè)計(jì)中采用了常用的雙極式H型變換器，它是由4個(gè)三極電力晶體管和4個(gè)續(xù)流二極管組成的橋式電路。超聲波波經(jīng)反射物反射回來后，由傳感器接收端接收，再經(jīng)接收電路放大、整形，控制單片機(jī)中斷口。 CX20106A引腳圖表32 CX20160A引腳符號及功能引腳號符號 功能1IN遙控信號輸入端（此腳與地之間接紅外線接收二極管）2C1前置放大器頻率特性和增益設(shè)定（此腳與地之間接RC串聯(lián)電路）3C2接檢波電容4GND接地5F0設(shè)定帶通濾波器的中心頻率（此腳與電源之間接電阻）6C3外接積分電容7OUT遙控指令輸出端8VCC外接電源CX20106A技術(shù)特點(diǎn)：能與PIN光電二極管直接連接。8腳單列直插式塑料封裝。（3）超聲波探頭 T/R4018超聲波測距常用的兩種方法——強(qiáng)度法和反射時(shí)間法。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分為直探頭（縱波）、斜探頭（縱波）、表面波探頭（表面波）、蘭姆波探頭（蘭姆波）、雙探頭（一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收）等。基于這三點(diǎn)的考慮我選用的探頭型號為T/R4018。這樣只要測出發(fā)射和接收的時(shí)間差 t，： （）式（）中的d為汽車尾部與障礙物間的距離、s表示超聲波發(fā)射與接收的距離、c為超聲波在空氣中的傳播速度、t表示超聲波行駛s距離的時(shí)間。所以在軟件編程中有定時(shí)60us，時(shí)間到了就會自動對超聲波測量的距離進(jìn)行刷新顯示。用這種推挽形式將方波信號加到超聲波發(fā)生換能器T的兩端，可以提高超聲波發(fā)射強(qiáng)度。測長輪的周長為記數(shù)的單位，最好取有效值為單一的數(shù)值（），精度根據(jù)電動車控制的需要確定。由此可見，測距輪每轉(zhuǎn)一周，紅外光接收管均能接收到四個(gè)脈沖信號經(jīng)過整形器后送入計(jì)數(shù)器或直接送入單片機(jī)中。其工作時(shí)信號加至輸入端，使發(fā)光二極管發(fā)光，光敏元件接收發(fā)光二極管的光輻射在輸出端輸出光電流，從而實(shí)現(xiàn)電—光—電的轉(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)了輸入端與輸出端的耦合。b)正向脈沖工作電流Ifp：Ifp是指流過LED的正向脈沖電流值，為了保證壽命，通常會采用脈沖形式來驅(qū)動LED。f)允許功耗Pd：LED所能承受的最大功耗。d)反向截止電流Iceo:發(fā)光二極管開路，集電極至發(fā)射極間的電壓為規(guī)定值時(shí)，流過集電極的電流為反向截止電流。由于遮光板有四個(gè)孔，轉(zhuǎn)盤才轉(zhuǎn)一圈。電阻R45是三極管Q11的基極偏置電壓保護(hù)作用。 AT89S52的功能簡介AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器,2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個(gè)TTL邏輯電平。對P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。即此時(shí)定時(shí)器的啟動條件，加上了/INT0或/INT1引腳為高電平這一條件。定時(shí)/計(jì)數(shù)器有4種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。其應(yīng)用特點(diǎn)：有可供用戶使用的大量I/O口線。89S52單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，CXCX2可在20pF到100pF之間取值，所以本設(shè)計(jì)中，振蕩晶體選擇12MHZ,電容選擇30pF。復(fù)位引腳RST通過一個(gè)施密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5 P2,施密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。時(shí)鐘頻率用6MHZ時(shí)C取22uF,R取1KΩ。其中電平復(fù)位是通過RST端經(jīng)電阻與電源Vcc接通而實(shí)現(xiàn)的。(3)按鍵電路 按鍵掃描：按一下微動按鈕K5，數(shù)碼顯示管DS1顯示0000。 在按一下微動按鈕K4后，按一下微動按鈕K2，電機(jī)DJ1轉(zhuǎn)速減慢并帶動轉(zhuǎn)盤(遮斷器)轉(zhuǎn)動減慢，數(shù)碼顯示管DS1示數(shù)字減少。當(dāng)距離等于20厘米時(shí)，電機(jī)DJ1，自動停轉(zhuǎn)。： 原理框圖P0口用作數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)口，—；P1 .6用作直流電機(jī)的控制端。 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管的介紹四位八段數(shù)碼管HS41036中的a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g﹑dp相連分別控制各段碼和小數(shù)點(diǎn)，通過510Ω的限流電阻R7R16直接接到單片機(jī)的P0口，如果是共陰數(shù)碼管公共端加上低電平，當(dāng)段碼a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g端加高電平時(shí)，其相應(yīng)的段碼被點(diǎn)亮；如果是共陽數(shù)碼管公共端加上高電平，當(dāng)段碼a﹑b﹑c﹑d﹑e﹑f﹑g端加低電平時(shí)，其相應(yīng)的段碼被點(diǎn)亮。數(shù)碼管顯示采用動態(tài)顯示方法，刷新時(shí)間為100ms。 直流電機(jī)控制電路 H橋式電機(jī)驅(qū)動電路 H橋驅(qū)動電路，H橋式電機(jī)驅(qū)動電路包括4個(gè)三極管和一個(gè)電動機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使對角線上的一對三極管導(dǎo)通。根據(jù)該電路原理圖可以編寫控制電機(jī)的程序段：KZDJ： SETB CLR LCALL DELAY 。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。如表37所示：表37 555定時(shí)器的引腳功能表序號名稱功能1GND外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地2/TR低觸發(fā)端3VO輸出端Vo4/RD是直接清零端。所以在倒車開始，提示音發(fā)生器的集成塊U4與外圍元器件組成的振蕩電路起振，產(chǎn)生信號供三極管Q7放大，由蜂嗚器LS3發(fā)出提示音，提醒駕車人士。只有在進(jìn)行倒車或測速(前進(jìn))時(shí)，通過單片機(jī)U2的“5”（）腳輸出一信號，經(jīng)R60使三極管Q18導(dǎo)通，使繼電器JK2吸合，發(fā)光二極管LED2（紅色）點(diǎn)亮，電源+12V經(jīng)繼電器JK2觸點(diǎn)做VDD輸出，給直流電機(jī)控制電路提VDD電源。分別對他們進(jìn)行編制、調(diào)試，完全正確之后在進(jìn)行組裝、調(diào)試。根