【正文】 變?yōu)椋? vtH ? (26) 本設計由單片機負責計時，采用 12MHZ 的晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達到毫米級。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。 超聲波測距原理 超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測出發(fā)射和接收回波的時間差 t,然后求出距離 2/cts? ，式中的 C 為超聲波波速。 40 年代末期超聲波治療在歐美興起，直到 1949 年召開的第一次國際醫(yī)學超聲波學術會議上，才有了超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學的發(fā)展奠定了基礎。因此本設計采用超聲波測距方式。 超聲波測距 超聲波一般是指頻率在 40KHz 以上的機械波，具有穿透性較強、衰減小、反射能力強等特點，超聲波測距儀器一般由發(fā)射器、接收器和信號處理裝置三部分組成。如果測距精度要求很高，則可通過改變硬件電路增加溫度補償?shù)姆椒ɑ蛘咴谟布娐坊静蛔兊那闆r下，通過軟件改進算法的方法來加以校正。 它通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所發(fā)射的回波，從而測出發(fā)射和接收回波的時間差 T，然后求出距離 S。而通過研究汽車倒車雷達系統(tǒng)，可以達到很高的采集速率和精度。毋庸置疑，未來的超聲波測距儀將于自動化智能化接軌，與其他的測距儀集成和融合，形成多測距儀。本設計論文還介紹了系統(tǒng)的軟件結構，并通過編程來實現(xiàn)系統(tǒng)功能和要求。 本設計的主要是基于 AT89C51 單片機利用超聲波的特點和優(yōu)勢，將超聲波測距系統(tǒng)和 AT89C51 單片機結合于一體，設計出一種基于 AT89C51 單片機的汽車倒車雷達系統(tǒng)。 基于單片機的汽車倒車雷達系統(tǒng) 摘 要 隨著社會經濟的發(fā)展交通運輸業(yè)日益興旺，汽車的數(shù)量在大副攀升。該系統(tǒng)采用軟 、硬件結合的方法，具有模塊化和多用化的特點。 關鍵詞： 汽車倒車雷達、 AT89C5超聲波、測量距離、 LED 數(shù)碼管 目錄 第一章 緒論 .................................................................................................................................... 1 課題設計的目的及意義 ....................................................................................................... 1 超聲波測距原理框圖 ................................................................................................ 2 超聲波測距 ............................................................................................................. 2 第二章 超聲波的發(fā)展及測距原理 .................................................................................................... 3 超聲波的發(fā)展與運用 .......................................................................................................... 3 超聲波測距原理 ................................................................................................................. 3 超聲波測距在汽車上的運用 ............................................................................................... 5 超聲波傳感器的介紹 .......................................................................................................... 5 超聲波傳感器介紹 ................................................................................................... 5 超聲波傳感器的特性 ............................................................................................... 6 第三章 系統(tǒng)硬件設計 .................................................................................................................... 8 系統(tǒng)設計的要求 ................................................................................................................. 8 系統(tǒng)整體設計方案 ............................................................................................................. 8 單片機系統(tǒng)介紹 ................................................................................................................. 8 AT89C51 單片機介紹 ................................................................................................ 8 單片機的時鐘電路 ..................................................................................................13 單片機的電源電路 ..................................................................................................14 超聲波發(fā)射電路 ................................................................................................................20 超聲波接收電路 ................................................................................................................21 CX20xx6A 集成電路介紹 ..........................................................................................21 超聲波接收電路 ......................................................................................................23 距離顯示電路 ...................................................................................................................24 報警電路 ..........................................................................................................................25 音頻集成功放 LM386 簡介 .......................................................................................25 第四章 系統(tǒng)軟件設計 .....................................................................................................................27 結論 ...............................................................................................................................................29 致謝 ...............................................................................................................................................32 參考文獻 ........................................................................................................................................33 附錄 ...............................................................................................................................................34 附錄一：系統(tǒng)電路圖 ................................................................................................................34 附錄二：主要元器件清單 .........................................................................................................35 附錄三：源程序 .......................................................................................................................36 1 第一章 緒論 課題設計的目的及意義 設計的目的 隨著科學技術的快速發(fā)展，超聲波將在測距儀中的應用越來越廣。隨著測距儀的技術進步，測距儀從具有單純判斷動能，發(fā)展到具有學習功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。汽車倒車時可以檢測車輛后面的障礙物、并 顯示其距離，至危險區(qū)域后會自動報警。一般采用渡越時間發(fā)：即 S=CT/2，其中 S 為測量點與被測物體之間的距離， C 為聲波在介質（此處指空 氣）中的傳播速度， T 為超聲波發(fā)射到返回的時間間隔。如果環(huán)境溫度變化顯著，則必須考慮溫度補償問題。超聲波的諧振帶寬、波束角可 以通過制作工藝控制得很窄，有利于抗聲波干擾設計；不受無線電頻譜資源限制，易于抗電磁干擾設計。 超聲波發(fā)射器 放大電路 超聲波接收器 放大電路 鎖相環(huán) 檢波電路 定時器 單片機控制 顯示器 3 第二章 超聲波的發(fā)展及測距原理 超聲波的發(fā)展與運用 一般認為，關于超聲波的研究最初起始于 1876 年 F． Galton 的氣哨實驗，這是人類首次有效產生的高頻聲波。醫(yī)學上最早利用超聲波是在 1942 年，奧地利醫(yī)生杜西克首次用超聲波技術掃描腦部結構，以后到 了 60 年代醫(yī)生們開始將超聲波應用于腹部器官的探測。由于超聲波也是一種聲波，其聲速 C 與溫度有 關，表 列出了幾種不同溫度下的聲速。 然而 其 超聲波 測距 的時間 主要有 以下 三種方法： ① 相位檢測法，相位檢測法雖然精度高，但檢測范圍有限； ② 聲波幅值檢測 法，聲波幅值檢測法易受反射波的影響； ③ 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(xiàn) ，超聲波測距一般所的采用方法。 5 超聲波 測距在汽車上的運用 以超聲波測距方式的汽車倒車倒車雷達是現(xiàn)在