【正文】 測(cè)渡越時(shí)間測(cè)量法 1) 直接計(jì)時(shí)法 每隔一定時(shí)間發(fā)射一串超聲波脈沖(一串 10 個(gè))，在發(fā)射脈沖串時(shí)刻開(kāi)始單片機(jī)定時(shí)器計(jì)時(shí)，在超聲波接收器接收到反射信號(hào)時(shí)刻，停止單片機(jī) TO 計(jì)時(shí)。發(fā)出的聲波到達(dá)被測(cè)面，經(jīng)被測(cè)面反射，超聲波換能器接收端獲得調(diào)制聲波的回波，經(jīng)放大電路轉(zhuǎn)換后，得到與放大的相位完全相同的電信號(hào)，此電信號(hào)放大后與光源的驅(qū)動(dòng)電壓相比較，測(cè)得兩個(gè)正弦電壓的相位差，根據(jù)所測(cè)相位差就可算得所測(cè)距離。發(fā)射二個(gè)頻率不同的聲波，測(cè)定與這二個(gè)并發(fā)聲對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)的相位，根據(jù)所測(cè)相位進(jìn)行測(cè)距的一種高精度的超聲波測(cè)距方法。測(cè)量二個(gè)不同頻率信號(hào)的相位和包絡(luò)相對(duì)比較簡(jiǎn)單快速。 采用合適的頻率和波長(zhǎng)，使用超聲波傳感器測(cè)距，頻率取得太低，外界雜音干擾多；頻率取得太高，在傳播過(guò)程中衰減較大。 測(cè)距系統(tǒng)的理論分析 由于超聲波也是一種聲波，超聲波在媒質(zhì)中傳播的速度和媒質(zhì)的特性有關(guān)。聲波傳輸距離首先和大氣的吸收性有關(guān)，其次溫度、濕度、大氣壓也是其中的因素，而這些因素對(duì)大氣中聲波衰減的效果比較明顯。 由超聲波被混泥土等墻面反射，只需考慮反射波，不考慮透射波。使正確地接收正確信號(hào)成為可能。 2) 側(cè)面物體漫反射的信號(hào)。 利用超聲波傳感器及設(shè)計(jì)的硬件電路，可以及時(shí)辨識(shí)有用的超聲波回波信號(hào)，利用單片機(jī)計(jì)時(shí)，得時(shí)間，時(shí)間與速度相乘，得距離。它的各部分電路的說(shuō)明如下。它是用來(lái)對(duì)接收到的回波進(jìn)行放大和整形，即將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的中斷信號(hào)。 單片機(jī)控制電路 單片機(jī)的選擇應(yīng)用最廣泛的八位單片機(jī)首推 Intel 的 51 系列，由于產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產(chǎn)歷史“悠久” ，有先入為主的優(yōu)勢(shì)。它的處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位。這一功能無(wú)疑給使用者提供了極大的方便，因?yàn)橐粋€(gè)較復(fù)雜的程序在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)遇到很多分支，因而需建立很多標(biāo)志位，在運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)有關(guān)的標(biāo)志位進(jìn)行置位、清零或檢測(cè)，以確定程序的運(yùn)行方向。而八位乘八位的乘法指令，其積為十六位，精度還是能滿足要求的，用的較多。 在 51 系列中，還有一條二進(jìn)制十進(jìn)制調(diào)整指令 DA，能將二進(jìn)制變?yōu)?BCD 碼，這對(duì)于十進(jìn)制的計(jì)量十分方便。 51 系列的 I/O 腳的設(shè)置和使用非常簡(jiǎn)單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)置為高電平（復(fù)位時(shí)，各 I/O 口均置高電平） 。作輸出腳使用，欲進(jìn)行高電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，得利用外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，I/O 腳不通，電流經(jīng)R 驅(qū)動(dòng) LED 發(fā)光；低電平時(shí)，I/O 腳導(dǎo)通，電流由該腳入地，LED 滅（I/O 腳導(dǎo)通時(shí)對(duì)地的電壓降小于 1V，LED 的域值 ～） ?；谝陨?51 系列單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，我選擇 51 單片機(jī)作為本課題的控制處理器。特別是內(nèi)部集成了 4 KB 的 FLASH 程序存儲(chǔ)器，使單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，也使其得到了廣泛的應(yīng)用。LM1812 是一種通用型超聲波收發(fā)器，主要用在各種各樣的測(cè)距、定向和通信中。值得注意的是，單片機(jī)到 LM1812 的連接要進(jìn)行 5～12 V 的電平轉(zhuǎn)換。超聲波接收器接收到的超聲波信號(hào)經(jīng)電容耦合由 4 腳輸入，再經(jīng)內(nèi)部?jī)杉?jí)放大 后同由 1 腳的諧振回路取出的信號(hào)一起送到檢測(cè)器。DS18B20 集溫度測(cè)量、A／D 轉(zhuǎn)換于一體，具有體積小、動(dòng)態(tài)范圍寬、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。倒車(chē)距離以 cm 為單位，精確到 cm；溫度以℃為單位，精確到 ℃。ISD4004 芯片所需要的連接還有音頻信號(hào)輸出引腳 AUD OUT，該引腳通過(guò)一個(gè)濾波電容，經(jīng)功率放大電路 LM386 后與揚(yáng)聲器連接；MIC 接入 ISD4004：的錄音信號(hào)輸入端(ANA IN、ANA IN+)；AMCAP 為自動(dòng)靜音端，使用時(shí)通過(guò)一電容接地。主程序流程圖如圖 8 所示。發(fā)射脈沖串的同時(shí)單片機(jī)的 T0 計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，一旦接收到回波信號(hào)立刻停止計(jì)數(shù)。unsigned long distance,t。uchar TimerH,TimerL。 unsigned char distance_shi[]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF}。void delay50()。void mc_num(uint num)。x0。}void main() {int i。 p1_7=0。 TL0=0x00。p2_4=0。 delay(1)。EA=1。TR0=0。p2_6=1。TL0=0X00。 delay(1)。 tg1=0。 delay50()。 delay50()。}}}void isd(){ isd_int()。delay(240)。 mc_set()。 mc_num(14)。p1_0=1。p1_3=0。 delay(1)。 P0=0X7F。p1_0=1。p1_3=0。 delay(1)。 P0=0X01。 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ２０ P0=distance_ge[distance_gewei]。 p1_1=1。 p1_0=1。倒車(chē)?yán)走_(dá)的制作和調(diào)試都比較簡(jiǎn)單，其中超聲波發(fā)射和接收采用 Φ15 的超聲波換能器 TCT4010F1（T 發(fā)射）和 TCT4010S1（R 接收） ，中心頻率為 40kHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距 4～8cm ，其余元件無(wú)特殊要求。根據(jù)實(shí)際情況可以修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，以適應(yīng)不同距離的測(cè)量需要。通過(guò)超聲波探頭反射超聲波，使用高速單片機(jī)計(jì)算測(cè)量車(chē)與障礙物之間的往返時(shí)間然后再計(jì)算出車(chē)與障礙物的距離，并加入了軟件補(bǔ)償，提高了距離計(jì)算的精度，然后顯示在 LCD 數(shù)碼管上，當(dāng)在探測(cè)的范圍有障礙物時(shí)，蜂鳴器提示報(bào)警，距離越近蜂鳴器的報(bào)警頻率也越大，當(dāng)距離小于最小安全距離時(shí)，蜂鳴器不間斷報(bào)警。我們認(rèn)為這是本系統(tǒng)中最大的不足之處，同時(shí)也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)制作之初欠缺考慮的地方?？傊m然我們這次倒車(chē)?yán)走_(dá)的制作存在一些不足，但總體上還是取得令人滿意的結(jié)果!為此，我們會(huì)再接再勵(lì)，在電子制作過(guò)程中不斷吸收各方面的知識(shí)、提高我們的實(shí)踐能力，讓我們?cè)僖淮胃杏X(jué)到了辛苦忙碌之后收獲的喜悅，同時(shí)也引起了我們對(duì)電子制作的更加廣泛的興趣和熱情！參考文獻(xiàn)[1]朱祥賢.《數(shù)字 電子技術(shù)項(xiàng)目教程》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022，2[2]韓春光.《模 擬電子計(jì)數(shù)與實(shí)踐》[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2022，6[3] 姜威等， ，. 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