【正文】
(31) (32)式中:L兩探頭之間中心距離的一半.又知道超聲波傳播的距離為: ( 33)式中:v—超聲波在介質中的傳播速度。在使用時,如果傳播介質溫度變化不大,則可近似認為超聲波速度在傳播的過程中是基本不變的。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)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。為了準確地表達輻射,與前部相對比,聲壓 (靈敏度) 級衰減6dB的角度被稱為半衰減角度,用θ1/2表示。靈敏度= 20log E/P (dB)式中,“E”為所產生的電壓 (Vrms),“P”為輸入聲壓(μbar)。如圖8所示,超聲波的頻率越高,衰減率就越高,超聲波的傳播距離也就越短,由此可見超聲波的衰減特性直接影響了超聲波傳感器有效距離。3. 溫度效應聲波傳播的速度“c”可以用下列公式表示。2. 反射要探測某個物體是否存在,超聲波就能夠在該物體上得到反射。超聲波的基本特性如下所述:1. 波長波的傳播速度是用頻率乘以波長來表示。相反,當向雙壓電晶片元件施加超聲振動時,就會產生一個電信號。諧振器呈喇叭形,目的是能有效地輻射由于振動而產生的超聲波,并且可以有效地使超聲波聚集在振動器的中央部位。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。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。為了研究和利用超聲波,人們已經設計和制成了許多種超聲波發(fā)生器。另外,超聲波在空氣中的傳播速度較慢,為340m/s,這就使得超聲波傳感器使用變得非常簡便。機電耦合系數(shù)大,靈敏度高。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。超聲波傳感器的主要性能指標包括:(1)工作頻率。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。由于聲波振動引起附加壓力現(xiàn)象叫聲壓作用。頻率愈高速度愈大。對于同一介質,聲波的頻率越高,介質吸收就越強。人的聽覺范圍如圖5所示。程序中測試功能主要由兩個函數(shù)完成。測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2。超聲波模塊采用現(xiàn)成的HC-SR04超聲波模塊,該模塊可提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測功能,測距精度可達高到 3mm。 圖2 最小系統(tǒng)硬件電路總設計見圖3,從以上的分析可知在本設計中要用到如下器件: STC89C5超聲波傳感器、按鍵、四位數(shù)碼管、蜂鳴器等一些單片機外圍應用電路。系統(tǒng)采用STC89C52單片機作為核心控制單元,當測得的距離小于設定距離時,主控芯片將測得的數(shù)值與設定值進行比較處理。就此設計的核心模塊來說,單片機就是設計的中心單元,所以此系統(tǒng)也是單片機應用系統(tǒng)的一種應用。由于超聲波測距系統(tǒng)具有以上優(yōu)點,因此在汽車倒車雷達的研制方面也得到了廣泛應用。能夠在很多環(huán)境情況下進行距離在線標定,也可以直接用液位控制,而且能夠設定差值,直接顯示液位罐的液位高度、料位高度。關鍵詞: STC89C52 超聲波測距儀 汽車防撞報警 Title Auto ultrasonic range finder collision avoidance system based on MCU AbstractWith the popularity of cars, especially Chinese car market continues to expand, a series of problems brought by car of the one show, this paper introduces the research of anticollision alarm system for vehicle reversing alarm device provides some feasible solutions. This design based on single chip ultrasonic rangefinder automotive anticollision system uses STC89C52 as the control center, the ultrasonic range finder of distance detection, measure the distance after the data to the microcontroller processing operations (distance and set values of judgment), distance value can set the button (range 2cm400cm), setting value the size through the digital display, when the measured distance is smaller than the set value, the STC89C52 sends control mand to control the buzzer alarm sound, so as to achieve the purpose of anti collision alarm. The ultrasonic ranging system has the advantages of no contact, less interference, so it has been widely used in the development of the technology of automobile reversing.Keywords STC89C52 Ultrasonic rangefinder Vehicle collision warning 目 次 1 緒論…………………………………………………………………………………1………………………………………………………………………………1 2 方案設計和論證………………………………………………………………………………1……………………………… ………………………………13 (正文第3章) ……………………………………………… Y………………………………………(略)X (正文第X章)……………………………………………………… Y結論 …………………………………………………………………………………… Y致謝 …………………………………………………………………………………… Y參考文獻………………………………………………………………………………Y附錄A (必要時) ………………………………………………………… Y附錄B (必要時) ………………………………………………………… Y圖1 (必要時)………………………………………………………… Y圖2 (必要時)………………………………………………………… Y表1 (必要時)………………………………………………………… Y表2 (必要時)………………………………………………………… Y注:1. 目次中的內容一般列出“章”、“條”二級標題即可;2.Y表示具體的阿拉伯數(shù)字;3. 目錄前的頁碼采用羅馬數(shù)字。 2015屆畢業(yè)生畢業(yè)設計說明書題 目: 基于STC89C5單片機超聲波測距儀汽車防撞系統(tǒng)設計 院系名稱: 信息學院 專業(yè)班級: 電信1108 學生姓名: 學 號: 指導教師: 教師職稱: 教授 2015年 5 月 29日III摘 要 隨著汽車的不斷普及,特別是中國汽車市場的不斷擴大,由汽車帶來的一系列問題一一顯露,本文介紹的防撞報警系統(tǒng)為汽車的倒車報警裝置的研究提供了一些可行性方案。列如:I、II……。所以,超聲波測距技術在空氣測距的特殊環(huán)境下有廣泛的應用。 2 方案設計和論證本設計包括硬件設計和軟件設計兩部分。單片機應用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。然后控制蜂鳴器報警。其中D1為電源工作指示燈。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。實物如下圖4。 實現(xiàn)中采用定時器0進行定時測量,8分頻,TCNTT0預設值0XCE,當timer0溢出中斷發(fā)生2500次時為125ms,計算公式為(單位:ms):T = (定時器0溢出次數(shù) * (0XFF 0XCE))/ 1000 其中定時器0初值計算依據(jù)分頻不同而有差異。圖5 人的聽覺范圍超聲波的特性有:(1)束射特性由于超聲波的波長短,超聲波射線可以和光線一樣,能夠反射、折射,也能聚焦,而且遵守幾何光學上的所有定律。對于一個頻率一定的聲波,在氣體中傳播時吸收尤為歷害,在液體中傳播時吸收就比較弱,在固體中傳播時吸收是最小的。物資分子由于振動所獲得的能量除了與分子本身的質量有關外,主要是由分子的振動速度的平方決定的,所以如果聲波的頻率愈高,也就是物質分子愈能得到更高的能量。完成產生超聲波和接收超聲波這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習慣上稱為超聲換能器,或者超聲波探頭?! 〕曁筋^的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨的制冷設備。人類能聽到的聲音頻率范圍為:20Hz~20kHz,即為可聽聲波,超出此頻率范圍的聲音,即20Hz以下頻率的聲音稱為低頻聲波,20kHz以上頻率的聲音稱為超聲波。我們選用壓電式超聲波傳感器??傮w上講,超聲波發(fā)生器大體可以分為兩大類: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。