【正文】 信號越強 ,距離越遠、信號越弱 ,通常在 1mv～ 1V之間。該四放大器可以工作在低到 伏或者高到 32 伏的電源下 ,靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。而且同時可以通過選擇 CD4051 的 A、 B、 C 口來選擇不同的超聲波發(fā)射器工作。此外 ,CD4051 還設有另外一個電源端 VEE,以作為電平位移時 使用 ,從而使得通常在單組電源供電條件下工作的 CMOS 電路所提供的數(shù)字信號能直接控制這種多路開關 ,并使這種多路開關可傳輸峰－峰值達 15V 的交流信號。使用 ULN2801（達林頓反向驅(qū)動器）組成的驅(qū)動電路能夠增大電流從而增大發(fā)射的功率 ,這樣就能夠使傳輸?shù)木嚯x達到實際的需要（即遠大于設定的 10M） [8][9]。 (b) 超聲波發(fā)射器的工作原理 超聲波發(fā)射及驅(qū)動電路 ,多諧振蕩器產(chǎn)生 40kHz 的振蕩源 ,為了控制振蕩的產(chǎn)生或者停止 ,將 555 的 4 號端口作為一個輸入端作為控制端 C,當 C=“0”時 ,振蕩停止 ,反之 C=“1”時 ,產(chǎn)生振蕩。目前的壓電式 具有 以 下三個優(yōu)點： （ 1）靈敏度和分辨率高 ,線性范圍比較大 ,結(jié)構(gòu)簡單、牢固 ,可靠性好 ,壽命長； （ 2）體積小 ,重量輕 ,剛度、強度、承載能力和測量范圍比較大 ,動態(tài)響應頻帶寬 ,動態(tài)誤差??； （ 3）易于大量生產(chǎn) ,便于選用 ,使用和校準方便 ,并且便于近測和遙測 ； 常用的壓電材料有石英晶體、壓電陶瓷等。 超聲波發(fā)射電路 單片機 AT89C51 單片機通過 、 、 引腳來控制 CD4051 的輸出端 3口 ,通過 ULN2801(達林頓反向驅(qū)動器 )來增大電流進而驅(qū)動超聲波發(fā)射器（ CSB40T）然后單片機不停的檢測 INT0 引腳 ,當 INTO 引腳電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r就認為超聲已返回 ,通過單片機 T0 計數(shù)器所計的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時間 ,通過編程換算可得 出超聲波和障礙物間的距離 ,由單片機處理后通過 口送出待顯示的信號并且通過 2 位數(shù)碼管顯示所測的距離。 P2 可以驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 LSTTL 負載。門口能驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 LSTTL 負載 ,對 8058032, 引腳的第二功能為 T2 定時 /計數(shù)器的外部輸入 , 引腳的第二功能為 T2EX 捕捉、重裝觸發(fā) ,即 T2 的外部控制端。輸入 /輸出 I/O 引腳 P0、 P P P3共 32 根。在從外部程序存儲器取令（或常數(shù)）期間 ,每個機器周期兩次 PESN 有效。然而要注意的是 ,每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 ,將跳過一個 ALE 脈沖。當 VCC 主電源下掉到低于規(guī)定的電平 ,而 VPD 在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi) ,VPD 就向內(nèi)部 RAM 提供備用電源。采用外部振蕩器時 ,對 CHMOS單片機 ,該引腳懸浮 、 控制或與其他電源復用引腳 RST/VPD、 ALE/PROG、PSEN 和 EA/VPP。在單片機內(nèi)部 ,它是一個反相放大器的輸入端 ,這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。其中： VCC（ 40腳）接 +5V 電壓。 構(gòu)成一個完整的微型計算機。因此選擇方案二的性價比最高 ,能用價格比較低廉的硬件來實現(xiàn)良好的功能 ,因此我們選用第二方案來實現(xiàn)本系統(tǒng)功能。溫度檢測電路采用 DALLS 公司的 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器。超聲波發(fā)生電路產(chǎn)生 40KHz 的調(diào)制脈沖 ,轉(zhuǎn)換為超聲波信號向前方空間發(fā)射。系統(tǒng)中 ,超聲波換能器的型號為 CSB40T。運用 、 、 分別控制CD4051 的 A、 B、 C 來控制不同超聲波發(fā)射器和接收器的工作 ,INT0 超聲波信號檢測。通常超聲波傳感器有兩類：一類是發(fā)射電路和接收電路互相獨立的分體式超聲波傳感器 ,此類傳感器測距有效范圍比較大。 使揚聲器停止發(fā)出報警聲 ,直到下一次測距結(jié)束產(chǎn)生新的報警聲。 (4) 測速電路 測速電路由傳感器脈沖放大器整形器 CC7555 時基信號電路選通門組成霍爾集成傳感器將車輪轉(zhuǎn)速信號變成脈沖信號輸出經(jīng)放大整形電路后送入選通門 。利用超聲波測距具有以下特點：測量靈敏度高 ,穿透力強 ,測量速度快 ,測量角度大可對較大范圍內(nèi)的物體進行檢測。從前必須由硬件實現(xiàn)的控制功能，現(xiàn)在可以通過單片機用軟件方法實現(xiàn)，這種以軟件取代硬件并提高系統(tǒng)性能的控制計術，稱為微控制技術。 （ 1）家用電器 目前 ,各種家用電器已普遍采用單片機控制取代傳統(tǒng)的控制電路 ,如全自動洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、微波爐、電飯煲、電視機、錄像機、手機、 MP MP攝像機及其他視頻音像設備的控制器； （ 2）辦公自動化 現(xiàn)在辦公室中所使用的 大量通信、信息產(chǎn)品多數(shù)都采用了單片機，如計算機系統(tǒng)中的鍵盤譯碼、硬盤驅(qū)動、打印機、繪圖儀、復印機、電話、傳真機、考勤機、計算機等； （ 3）商業(yè)領域 商業(yè)營銷系統(tǒng)廣泛使用的電子秤、收款機、條形碼閱讀器、倉儲安全檢測系統(tǒng)、商場的導購電子顯示系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保鮮系統(tǒng)等，目前已紛紛采用單片機構(gòu)成專用系統(tǒng)； （ 4）工業(yè)領域 智能儀器儀表：目前變送器、電器測量儀表普遍采用單片機應用系統(tǒng) 替代傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)，使測量系統(tǒng)具有各種智能化功能，如存儲、數(shù)據(jù)處理、查找、判斷、聯(lián)網(wǎng)和語音功能等。 （ 1） 在單片機中采用精簡指令集（ RISC）； （ 2） 提升了指令提升速度； （ 3） 在芯片上集成大容量的 Flash 存儲器 ,可以實現(xiàn) ISP 和 IAP 編程； （ 4） 使用數(shù)字 模擬相混合的集成技術； （ 5） 增加增強通信接口； （ 6） 低電壓、低功耗、低價位。 自 20 世紀 70 年代初期單片機問世以來 ,它已經(jīng)經(jīng)歷了 5 個發(fā)展階段。單片機盡可能地把應用所需的各種資源集成在一塊芯片內(nèi) ,性能高 ,但是價格卻相對低廉。另外 ,由于它可以很容易地嵌入到各種儀器和現(xiàn)場控制設備中 ,因此也叫嵌入式微控制器（ Embedded MCU）。能夠大大降低軟件的復 雜程度。 研究內(nèi)容 在倒車時不斷測量汽車尾部與其后面障 礙物的距離 ,并實時顯示其與障礙物之間的距離 ,在不同的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的報警信號 ,并且提高報警系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ,以提高汽車倒車時的安全性。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時 ,輸出的能量最大 ,靈敏度也最高。超聲波測距的工作原理是超聲波發(fā)射探頭不斷地發(fā)射出 40KHz 超聲波 ,遇到障礙物后反射回反射波 ,超聲波接收探頭接收到反射波信號 , 并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦枴? 當然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上 ,“ 悄無聲息 ” 地探測人 們所需要的信號。 (2)諧振帶寬、波束角可以通過制作控制得很窄 ,有利于抗聲波干擾設計。超聲傳感器探頭的核心是其塑料外套或者金屬外 套中的一塊壓電晶片。當車速與車距距離進入比較危險的狀態(tài)時 ,單片機自動控制發(fā)出緊急制動信號剎車 ,以此來達到防撞的目的。 科學依據(jù) 單片機的應用日益普及 ,汽車的數(shù)量急劇增加 ,保障汽車駕駛?cè)藛T的安全也變得越來越重要了。warning system。 本文介紹的是基于 AT89C51 單片機的超聲波倒泊防撞報警器 ,介紹了硬件選擇 ,軟件方案 ,系統(tǒng)基本功能 ,和待改進的方向 。實時數(shù)字顯示測得的距離 ,在不同距離范圍內(nèi)能發(fā)出不同的聲光報警信號。 四、接受任務學生： 班 姓名 五、開始及完成日期： II 自 年 月 日 至 年 月 日 六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師 簽名 簽名 簽名 教研室主任 〔 學科組組長研究所所長 〕 簽名 系主任 簽名 xxxx 年 xx月 xx 日 III 摘 要 隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和居民生活水平的不斷提高 ,居民擁有汽車的數(shù)量越來越多。 畢業(yè)設計（論文） 題目： 汽車倒泊防撞報警器的設計 I 本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 《 汽車倒泊防撞報警器的設計 》 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果 ,其內(nèi)容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用 ,表示致謝的內(nèi)容外 ,本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。介紹一下選擇該方案的原因； AT89C51 單片機的超聲波防撞報警系統(tǒng)的設計進行硬件設計，包括芯片的選擇、用 Protel 畫出相應的硬件圖； ，包括程序流程圖、中斷流程圖的研究及系統(tǒng)程序的編程； 。駕駛員希望能有一種汽車報警系統(tǒng) ,在行駛的時候能夠不斷測量 車輛車尾與后面障礙物的距離 （或車與車的距離） , 而且能夠在儀表板上顯示出來 ,并在不同的警示距離范圍發(fā)出不同的報警信號 ,以提高駕駛的安全性。能夠有效的提高汽車的安全性能 ,保障汽車駕駛?cè)藛T的安全 。distance measurement system。隨著人們 安全意識的提高 ,在汽車上安裝防撞倒泊警報器將必不可少。并發(fā)出不同頻率的報警信號。 超聲波傳感器 用超聲波作為檢測手段 ,必須有超聲波發(fā)射器和超聲波接收器分別來發(fā)射和接收超聲波 ,完成這兩種功能的器件就是 超聲波傳感器 （本設計中采用 CSB40T1 和 CSB40R1）。超聲波傳感器具有以下幾個特性 ： (1)在自身特性諧振點 40KHz 附近可獲得較高的靈敏度 ,通常選用 40KHZ 為其工作頻率。 超聲波應用 超聲波的頻率高至 20200Hz 以上（每秒振動 20200 次以上） ,由于它的頻率高 ,因此具有以下特點： （ a） 方向性好 ,幾乎沿直線傳播； （ b） 穿透能力強 ,能穿透許多電磁波不能穿透的物質(zhì)； xx 大學學士學位論文 2 （ c）在媒質(zhì)中傳播時能產(chǎn)生巨大的作用力 ,可以用來為硬質(zhì)材料做切割、鑿孔等 ,也可以用來清洗和消毒等對于超聲波的應用 ； 我們比較熟悉的就是醫(yī)院中常用的 B 超 ,它是把超聲波射入人體 ,根據(jù)人體組織對超聲波的傳導和反射能力的變化來判斷有無異常 ,如對人體臟器做病變檢查、結(jié)石檢查等 ,它具有對人體無損傷、簡便迅速的優(yōu)點 。由于它有指向性強、方向性好、傳播能量大、 傳播速度為 340m/s。 超聲波傳感器的主要性能指標 （ 1） 工作頻率 ： 工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。機電耦合系數(shù)大 ,靈敏度高；反之 ,靈敏度低。利用 555 來控制蜂鳴器的發(fā)聲頻率 ,直接運用單片機的 I/O 口控制報警器的工作。單片機是針對控制與檢測應用而設計的 ,又稱為微控制器 (Microcontroller Unit,MCU)。 （ 2） 具有較高的性能價格比。程序固化在 ROM 類型的存儲器中不易被破壞；許多資源集成在一個芯片上 ,可靠性高。目前 ,8 位單片機表現(xiàn)出多功能、多選擇、高速度、低功耗、低價格、存儲容量大和 I/O 功能加強及結(jié)構(gòu)兼容的特點。所下大致介紹一些典型的應用領域和應用特點。 單片機應用重要的意義在于：它從根本上改變了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的設計思想和設計方案。 該報警器由控制系統(tǒng) ,超聲波發(fā)射電路、接收電路測速電路報警電路、 LED 顯示電路組成電路原理框圖超聲波發(fā)射電路由 CC7555 時基電路和超聲波發(fā)射探頭組成 ,單片機AT89C2051 的 引腳控制 CC7555 時基電路產(chǎn)生 40KHZ 的頻率信號給超聲波發(fā)生器 ,由超聲波探頭發(fā)射的超聲波射向障礙物。 (3) LED 顯示電路 LED 顯示電路由數(shù)碼管和驅(qū)動電路組成 ,用兩個數(shù)碼管顯示距離 ,數(shù)碼管采用靜態(tài)顯示 ,由芯片 MCS14495 驅(qū)動顯示 、 分別作為驅(qū)動芯片 MCS14495 的鎖存信號用于控汽車倒泊防撞 警報 器的設計 7 制產(chǎn)生的 BCD 二進制編碼表示的十進制數(shù)碼是顯示高位還是低位。 (5) 報警電路 報警電路由 CC7555 電路和揚聲器組成 AT89C2051 的 控制 CC7555 電路根據(jù)