【正文】 果 。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出 回響信號(hào) ， 回響信號(hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。若接收到發(fā)送器發(fā)送的超聲河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 16 波，振子就以發(fā)送超聲波的頻率進(jìn)行振動(dòng)，于是，就產(chǎn)生與超聲波頻率相同的高頻電壓，當(dāng)然這種電壓是非常小的，必須采用放大器放大。發(fā)送超聲波時(shí)，圓錐形振子有較強(qiáng)的方向性，因而能高效率 地發(fā)送超聲波；接收超聲波時(shí)，超聲波的振動(dòng)集中于振子的中心，所以 能產(chǎn)生高效率的高頻電壓。在雙晶振子的兩面涂敷薄膜電極，其上面用引線通過金屬板 (振動(dòng)板 )接到一個(gè)電極端，下面用引線直接接到另一個(gè)電極端。若在已極化的壓電陶瓷上施加 正 極性的電壓，外部正電荷與壓電陶瓷的極化正電荷相斥。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。 XTAL2（ 18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。注意方式 1 時(shí)， 將內(nèi)部鎖定位 RESET。 （ 29引腳）：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ ）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE脈沖將會(huì)跳過。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 RST（ 9引腳 ）：復(fù)位輸入 。對(duì)端口寫入 1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“ MOVX R1”指令）時(shí)， P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（ SFR）區(qū)中的 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL 輸入。 P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流（ ）。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 負(fù)載，對(duì)端口 P0 寫入“ 1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。 芯片 STC89C52RC 介紹 STC89C52RC 單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干 擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 6時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。因此，在一段較長的時(shí)間內(nèi)，加在接收放大器輸入端的發(fā)射信號(hào)幅值仍具有一定的幅值高度，可以達(dá)到限幅電路的限幅電平VM；另一方面， 接收探頭上接收到的各種反射信號(hào)卻遠(yuǎn)比發(fā)射信號(hào)小，即使是離探頭較近的表面反射回來的信號(hào)，也達(dá)不到限幅電路的限幅電平，當(dāng)反射面離探頭愈來愈遠(yuǎn)，接收和發(fā)射信號(hào)相隔時(shí)間愈來愈長，其幅值也愈來愈小。此時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)放大器的放大倍數(shù)會(huì)降低，甚至沒有放大作用，這種現(xiàn)象稱為阻塞。此外，當(dāng)要求測(cè)距誤差小于1mm 時(shí)，假定超聲波速度 C=344m/s(20℃ 室溫 )，忽略聲速的傳播誤差 ，則 測(cè)距誤差 S△ t 002 907s，即 。 式 （ 34） 一般能為聲速的換算提供較為準(zhǔn)確的結(jié)果。 經(jīng)以上分析，超聲波回波的幅值在傳播過程中衰減很大，收到的回波信號(hào)可能十分微弱，要想判斷捕獲到的第一個(gè)回波確定準(zhǔn)確的接受時(shí)間，必須對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行足夠的放大，否則不正確的判斷回波時(shí)間，會(huì)對(duì)超聲波測(cè)量精度產(chǎn)生影響。 發(fā)射 障 礙 接收 物 圖 31 超聲波測(cè)距系統(tǒng)框圖 單片機(jī) STC89C52RC 發(fā)出短暫的 40kHz 信號(hào)，經(jīng)放大后通過超聲波換能器輸出；反射后的超聲波經(jīng)超聲波換能器作為系統(tǒng)的輸入，鎖相環(huán)對(duì)此信號(hào)鎖定，產(chǎn)生鎖定信號(hào)啟動(dòng)單片機(jī)中斷程序，讀出時(shí)間 t，再由系統(tǒng)軟件對(duì)其進(jìn)行計(jì)算、判別后，相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果被送至 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定 最小可測(cè)距離。利用外中斷 0口監(jiān)測(cè)超聲波接收電路輸出的返回 信號(hào)。 硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括電源電路 、 單片機(jī)及其輔助電路、超聲波發(fā)射和超聲波檢測(cè)接收電路 、 顯示電路 四 部分組成。此次設(shè)計(jì)采用反射波方式。最終達(dá)到對(duì)回波進(jìn)行放大檢測(cè)，產(chǎn)生一個(gè)單片機(jī)（ STC89C52RC）能夠識(shí)別的中斷信號(hào)作為回波到達(dá)的標(biāo)志 單片機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，超聲波模塊經(jīng)放大后通過超聲波發(fā)射器輸出；超聲波接收器將接收到的超聲波信號(hào)經(jīng)放大器放大，啟動(dòng)單 片機(jī)中斷程序，測(cè)得時(shí)間為 t，再由軟件進(jìn)行判別、計(jì)算，得出距離數(shù)并送 LED 顯示。但是每一支實(shí)際的發(fā)生傳感器有其工作電壓的極限值， 同時(shí)發(fā)射電路中的阻尼電阻決定了電路的阻尼情況。在調(diào)諧式電路中有調(diào)諧線圈（有時(shí)裝在探頭內(nèi)），諧振頻率 由 調(diào)諧電路的電感、電容決定，發(fā)射的超聲脈沖頻帶較窄。 汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 是基于 STC89C52RC 單片機(jī) 的超聲信號(hào)檢測(cè)的。 CPLD開始計(jì)數(shù)后，只要傳感器收到回波， CPLD 就立即停止計(jì)數(shù)，即只有最先返回的超聲波才起作用，也就是說 汽車倒車 雷達(dá) 系統(tǒng) 總是測(cè)得離傳感器最近的物體的距離。超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就會(huì)立即返回來 。 本系統(tǒng)利用 CPLD 器件控制超聲波的發(fā)射，并對(duì)超聲波發(fā)射至接收的往返時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，將計(jì)算結(jié)果在 LED 上顯示出來。當(dāng)收到超聲波的反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè) 高電平 ，在單片機(jī)的外部中斷源輸入口產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差，計(jì)算距離，結(jié)果輸出給 LED 顯 示 。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 4 2 課題的方案設(shè)計(jì)與論證 方案比較 方案 一 ：基于單片機(jī)的 汽車倒車 雷達(dá) 系統(tǒng) 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(dòng)電路放大，使超聲波傳感器發(fā)射端震蕩，發(fā)射超聲波。該設(shè)計(jì)可廣泛應(yīng)用在生活、軍事、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，它需要設(shè)計(jì)者有較好的數(shù)電、模電知識(shí)，并且有一定的 C 語言 編程能力，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射與接收信號(hào)進(jìn)行控制，通過單片機(jī)程序?qū)Τ暡ㄐ盘?hào)進(jìn)行相應(yīng)的分析、計(jì)算、處理最后顯示在 LED 數(shù)碼管上 。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單。 隨著汽車的普及，越來越多的家庭擁有了汽車。如最為先進(jìn)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)為 “ 智能可視倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng) ” ，它在車尾部撞上針孔攝像頭，倒車時(shí)可以在 DVD 顯示屏上顯示車后的廣角真實(shí)圖像。倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)經(jīng)歷了三個(gè)階段，六代的技術(shù)改良，從早期的倒車防撞儀，只能測(cè)試車后有限范圍的障礙物，并發(fā)出警報(bào)，發(fā)展到根據(jù)距離遠(yuǎn)近程度分段報(bào)警，前兩個(gè)階段的倒車?yán)走_(dá)一般采用專用集成電路，功能較簡單。據(jù)海外媒體報(bào)道，戴姆勒 克萊斯勒公司日 前成功開發(fā)出供商用車使用的電子剎河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 2 車系統(tǒng)，它與其他剎車系統(tǒng)的區(qū)別在于，其在卡車車頭設(shè)有雷達(dá)感應(yīng)器，感應(yīng)器在車前觀察四周環(huán) 境，并將所有收集的信息交由一控制器加 以 處理，形成 虛擬景象，再借助演算法的輔助來判斷所發(fā)生狀況是否需要利用剎車。此種裝置價(jià)格中等，并且完全隱密，但可惜的是，安裝 時(shí) 必須卸下保險(xiǎn)杠，而且只能探測(cè)動(dòng)態(tài)物 品，當(dāng)車在后退行進(jìn)時(shí)，可探測(cè)到物體，但車一旦停止后退行進(jìn)，則任何物體都不被認(rèn)可。但更糟糕的是，無論是紅外線發(fā)射器或接收器，只要任何一方讓一層薄薄的冰雪或泥塵覆蓋，系統(tǒng)就會(huì)失效。以 4 探頭液晶顯示屏的 奧迪 倒車?yán)走_(dá)為例，它最遠(yuǎn)可以探測(cè)到 1． 96m外的障礙物，并可以顯示出是由哪個(gè)探頭 探測(cè)到的，如果兩個(gè)探 頭同時(shí)探測(cè)到障礙物，則會(huì)以離車最近的障礙物為準(zhǔn)，有些顯示器上還 帶 有 “ 車載免提功能 ” ，其內(nèi)有揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)，可以進(jìn)行錄音和放音。 關(guān)鍵詞： 汽車倒車?yán)走_(dá) 系統(tǒng)； STC89C52RC；超聲波 測(cè)距 II AUTOMOBILEREVERSING RADAR SYSTEM Abstract The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration STC89C52RC monolithic integrated circuit,including power supply module, SCM and display module, alarm module, ultrasonic transmitting and receiving modules, STC89C52RC monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning design principle of ultrasonic launcher is a series of ultrasonic, encounter obstacles reflected, by the ultrasonic receiver, as long as you can calculate the ultrasonic from transmitting to receiving time, calculation and program can be used cars and obstacle distance, when the distance is less than the alarm distance, sends out the corresponding sound and light alarm. The paper outlines the development and the basic principles of ultrasound tests on the principles and characteristics of ultrasound sensors. Some of the main parameters for the system were discussed, and introducing ultrasonic ranging system functions basic, the overall position of the system. Through multiple design parison, the best designed program drawn, and various system design modules principles introduced. On the position of the system circuit chip introduced and elaborated the principles of their work. Papers introduced system software architecture, through programming to achieve system function. Keywords: Automobilereversing radar system 。對(duì)于系統(tǒng)的一些主要參數(shù)進(jìn)行了討論，并且在介紹超聲波測(cè)距系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成。 I 汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘要 本文的內(nèi)容是基于超聲波測(cè)距的汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是利用超聲波的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，將超聲波測(cè)距系統(tǒng)和 STC89C52RC 單片機(jī)結(jié)合于一體，設(shè)計(jì)出一種基于STC89C52RC 單片機(jī)的汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)。 論文概述了 汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng) 的發(fā)展及基本原理，闡述了超聲波傳感器的原理及特性。論文介紹了系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，通過編程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。例如障礙物相對(duì)于車的距離、角度和車內(nèi)外溫度等 (視雷達(dá)檔次而定 )。國 外汽車倒車?yán)走_(dá)預(yù)警系統(tǒng)早期大多采用紅外線的發(fā)射與接收原理，不屬于雷達(dá)產(chǎn)品， 最大的缺點(diǎn)是紅外線 易受干擾，整個(gè)系統(tǒng)的警示音常呈現(xiàn)不穩(wěn)定的亂鳴狀態(tài)，另外對(duì)深黑色粗糙表面物體的反應(yīng)也較差。 以感應(yīng)車后 是否有障礙物 。 日本、美國和歐洲等國的大汽車公司都投入了相當(dāng)?shù)娜肆?、物力，采用先進(jìn)的毫米波雷達(dá)、 CCD 攝像機(jī)、 GPS 和高檔微機(jī)等制成安全預(yù)警系統(tǒng)，使用在其所開發(fā)的高級(jí)汽車上。尤其是近兩 年來，倒車?yán)走_(dá)成了商家的電子新愛，眾多生產(chǎn)防盜器的廠家紛紛涉足倒車?yán)走_(dá)，處在我國汽車電子行業(yè)環(huán)境的繁榮背景下倒車?yán)走_(dá)已漸漸形成一個(gè)較大的行業(yè)，而且已呈現(xiàn)出一派激烈競爭的態(tài)勢(shì)。汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展還要求作為駕駛輔助系統(tǒng)子系統(tǒng)的倒車?yán)走_(dá)具有通信功能，能夠把數(shù)據(jù)發(fā)送到汽車總線上。 目前市場上的倒車?yán)走_(dá)品牌可謂是種類繁多，有鐵將軍、北華三松、固地、博視、奇真、臺(tái)灣俊邦、豪迪等幾十種品牌，價(jià)格也是幾百、上千元不等，有些廠家還根據(jù)車型的不同，設(shè)計(jì)專用的倒車?yán)走_(dá)。 由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲 波 經(jīng)常用于距離的測(cè)量，如測(cè)距儀和物 體 位 移 測(cè)量儀等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。 通過本課題的研究，將所學(xué)到的知識(shí)用在實(shí)踐中并有所創(chuàng)新和進(jìn)步。 5% (3)倒車距離 150cm 時(shí)，蜂鳴器不響； 倒車距離在 80cm150cm 時(shí)，蜂鳴器 嘟 嘟 嘟 嘟 斷續(xù)的響； 倒車距離在 40cm80cm 時(shí)，蜂鳴器― 嘟 嘟 嘟 嘟 — ― 較急促 的響； 倒車