【正文】 ，經(jīng)放大后把信號(hào)引進(jìn)一個(gè)帶通濾波器，然后把信號(hào)再次放大后引入比較電路，最后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理。輸出端采用兩個(gè)反相器并聯(lián)，可以提高驅(qū)動(dòng)能力。調(diào)制電路用作電流放大。 系統(tǒng)主框圖及各模塊電路 超聲波測(cè)距 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 3 所示 圖 3 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中用超聲波傳感器作為測(cè)量器件，用單片機(jī)中的程序進(jìn)行處理，最后通過(guò) LED 數(shù)碼管顯示出測(cè)量的距離值。將式 (4)帶入式 (3)可得： ? ?? ?HMvtH a rc t a nc o ? (5) 當(dāng)被測(cè)距離 H 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 M 時(shí)，式 (5)變?yōu)椋? vtH ? (6) 這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法。專(zhuān)用型是發(fā)送器用作發(fā)送超聲波，接收器用作接收超聲波；兼用型就是發(fā)送器和接收器是一體的傳感器，既可以發(fā)送超聲波，又可以接收超聲波。這樣，超聲傳感器才有較高的靈敏度。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)錐形振子，當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)錐形振子振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。在壓電陶瓷上加上有大小和方向不斷變化的交流電壓時(shí)，根據(jù)壓電效應(yīng)，就會(huì)使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形的大小和方向在一定范圍內(nèi)是與外加電壓的大小和方向成正比的。當(dāng)超聲波作用于晶片時(shí)，晶片受迫振動(dòng)引起的形變可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，是正壓電效應(yīng)。所以，只要對(duì)這種材料加以交變電場(chǎng)，它就會(huì)產(chǎn)生交變的應(yīng)變，從而產(chǎn)生超聲振動(dòng)。探頭由壓電晶片、楔塊、接頭等組成，是超聲檢測(cè)中最常用的實(shí)現(xiàn)電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的一種傳感器件，是超聲波檢測(cè)裝置的重要組成部分。電聲型主要包括壓電傳感器、磁致伸縮傳感器、靜電傳感器。超聲檢測(cè)設(shè)備還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，有利于工程實(shí)際使用。利用超聲波在固體，液體中傳播的速度遠(yuǎn)小于電磁波這一特性，可制成超聲波延遲線(xiàn)和存儲(chǔ)裝置以及進(jìn)行電視制式的轉(zhuǎn)換。利用超聲波連續(xù)性的共 第 3 頁(yè) 共 33 頁(yè) 振性質(zhì)，可以測(cè)量高壓電容器，鍋爐，輪船甲板等的厚度或者腐蝕程度，也可制成機(jī)械濾波器。超聲波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特點(diǎn)，可產(chǎn)生較大力量，并且在不同的媒質(zhì)介面，超聲波的大部分能量會(huì)反射。對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析能夠產(chǎn)生超聲波，實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)送和接收，從而實(shí)現(xiàn)利用超聲波測(cè)距的方法測(cè)量物體之間的距離。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(guò)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。 本課題研究的意義 隨著人們生活水 平的提高，城市發(fā)展建設(shè)加快，城市車(chē)輛逐漸增多，因?yàn)橥＼?chē)不當(dāng)而造成的交通事故也越來(lái)越多。但就目前技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，人們利用超聲波的技術(shù)還十分有限，因此，這是一個(gè)正在不斷發(fā)展而又有無(wú)限前景的技術(shù)。 （ 2） 和光學(xué)方法相比，超聲波的波速較小，可以直接測(cè)量較近的目標(biāo)，縱向分辨率高；對(duì)色彩、光照度、電磁場(chǎng)不敏感，被測(cè)物體處于黑暗、煙霧、電磁干擾、有毒等比較惡劣的環(huán)境有一定的適應(yīng)能力。所以超聲波測(cè)距法是一種非常簡(jiǎn)單常見(jiàn)的方法，應(yīng)用在汽車(chē)停車(chē)的前后左右防撞的近距離測(cè)量，以及在汽車(chē)倒車(chē)防撞報(bào)警系統(tǒng)中，超聲波作為一種特殊的聲波，具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦?— 折射，反射，干涉，衍射，散射。交通擁擠狀況也隨之出現(xiàn)，撞車(chē)事件也是經(jīng)常發(fā)生，人們?cè)谙硎芷?chē)帶來(lái)的樂(lè)趣和方便的同時(shí)，更加注重的是汽車(chē)的安全性，許多“追尾”事故都與車(chē)距有著密切的關(guān)系。對(duì)組成各系統(tǒng)電路的芯片進(jìn)行了介紹，并闡述了它們的工作原理。本系統(tǒng)采用軟硬結(jié) 合的方法，具有模塊化和多用化的特點(diǎn)。交通擁擠狀況也日益嚴(yán)重，撞車(chē)事件也經(jīng)常發(fā)生，造成了很多不可避免的人聲傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，面對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)一種響應(yīng)快、可靠性高并且比較經(jīng)濟(jì)的汽車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)顯得非常的重要。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使 用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 基于超聲波測(cè)距的倒車(chē)防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 論文作者姓名： 申請(qǐng)學(xué)位專(zhuān)業(yè)： 申請(qǐng)學(xué)位類(lèi)別： 指導(dǎo)教師姓名 (職稱(chēng) )： 論文提交日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利 為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 基于超聲波測(cè)距的倒車(chē)防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 和交通運(yùn)輸業(yè)的不斷興旺，汽車(chē)的數(shù)量在不斷的增加。 本文的內(nèi)容是基于超聲波測(cè)距的倒車(chē)防撞系統(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 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合于一體，設(shè)計(jì)出一種基于 STC89C52 單片機(jī)得倒車(chē)防撞系統(tǒng)。通過(guò)多種發(fā)射接收電路設(shè)計(jì)方案比較，得出了最佳設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)計(jì)單元的原理進(jìn)行了介紹。 ultrasonic wave； range finder；STC89C52 目 錄 論文總頁(yè)數(shù)： 33 頁(yè) 1 引言 ..................................................................... 1 課題背景 ........................................................... 1 國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀 ....................................................... 1 本課題研究的意義 .................................................... 2 本課題的研究方法 .................................................... 2 2 超聲波測(cè)距原理 ........................................................... 2 超聲波檢測(cè)概述 ...................................................... 2 超聲波傳感器介紹 .................................................... 3 超聲波測(cè)距的原理 .................................................... 5 系統(tǒng)主框圖及各模塊電路 .............................................. 6 發(fā)射框圖和電路圖 .............................................. 6 接收框圖和電路圖 .............................................. 7 顯示框圖和電路圖 .............................................. 8 單片機(jī)復(fù)位電路 ................................................ 9 時(shí)鐘電路 ..................................................... 10 超聲波測(cè)距電路 ............................................... 10 3 芯片的介紹 .............................................................. 11 系統(tǒng)主控芯片的介紹 ................................................. 11 CX20206A .......................................................... 12 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................................ 14 算法設(shè)計(jì) .......................................................... 14 主程序 ............................................................ 15 超聲波發(fā)生子程序 ................................................... 16 超聲波接收中斷程序 ................................................. 17 5 系統(tǒng)調(diào)試與誤差分析 ...................................................... 19 系統(tǒng)的調(diào)試 ........................................................ 19 系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)及誤差分析 ............................................. 19 測(cè)量數(shù)據(jù) ..................................................... 19 誤差分析 ..................................................... 19 針對(duì)誤差產(chǎn)生原因的系統(tǒng)改進(jìn)方案 ............................... 21 6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作的問(wèn)題與特點(diǎn) ............................................... 22 多次反射問(wèn)題 ...................................................... 22 超聲波傳感器的盲區(qū) ................................................. 22 可測(cè)障礙物的極限參數(shù) ............................................... 22 測(cè)量距離與信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系 ........................................... 22 結(jié) 論 .................................................................. 23 參考文獻(xiàn) .................................................................. 24 致 謝 .................................................................. 25 聲 明 .................................................................. 26 附 錄 .................................................................. 27 第 1 頁(yè) 共 33 頁(yè) 1 引言 課題背景 隨著汽車(chē)的普及，越來(lái)越多的家庭擁有了汽車(chē)。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單。與同類(lèi)測(cè)距方法相比，超聲波測(cè)距法具有以下優(yōu)勢(shì)： （ 1） 相對(duì)于聲波，超聲波有定向性較好、能量集中、在傳輸過(guò)程中衰減較小、反射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。未來(lái)超聲波測(cè) 第 2 頁(yè) 共 33 頁(yè) 距技術(shù)將朝著更高精度，更大應(yīng)用范圍，更穩(wěn)定方向發(fā)展。 通過(guò)本課題的研究，