【正文】 2020 屆畢業(yè)設計（論文） 16 ds=0。 i=4。 ds=0。x) for(y=110。 uchar A1,A2,A3,S1,S2,S3,S4,timeh,timel,flag。 double TT。 sbit lcdrs=P1^2。 sbit d3=P2^4。程序首先完成初始化過程，然后是一個重復的控制發(fā)射信號的過程，即調用發(fā)射子程序幾遍，而且每次發(fā)射周期結束都很判斷在發(fā)射信號后延時等待的過程中是否發(fā)生了中斷，即是否有回波產生來判斷程序的流程。 圖 11 基于 DS18B20 的溫度檢測電路 輔助電源電路的設計 在各種電子設備中，直流穩(wěn)壓電源是必不可少的組成部分，它是電子設備唯一的能量來源，穩(wěn)壓電源的主要任務是將 50Hz 的電網電壓轉換成穩(wěn)定的直流電壓和電流，從而滿足負載的需要，直流穩(wěn)壓電源一般由整流、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)組成 。 DS18B20 數字溫度傳感器除了具有相當的測量范圍和精度外，還具有溫度測 量精度和不受外界干擾等的優(yōu)點。溫度測量范圍從 55～ +125℃，在 10～ +85℃檢測誤差不超過 ℃ ，而在整個溫度測量范圍內具有177。因此在測量精度要求很高的場合，應通過溫度補償對超聲波的傳播速度進行校正，以提高測量精度，減小誤差。 如圖 10 所示，蜂鳴器的工作原理，當電流、電壓、溫度高于設置的上限或是低于設置的下限時，單片 機控制器的 口的就輸出高低電平的信號而使三極管集電極和基極導通從而讓蜂鳴器發(fā)出報警的聲音。同時，還能夠根據情況來調節(jié)顯示的亮度。 體積小、質量輕：液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器輕得多。發(fā)光管和 LED數碼管比較常用，軟硬件都比較簡單。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片會發(fā)生共振，并帶動共振板振動產生超聲波，這時它就是一個超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問未外加電壓，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換能器。用這種推挽形式將方波信號加到超聲波換能器兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。 74HC04 是一個高速 CMOS 六反相器，具有放大作用，具有對稱的傳輸延遲和轉換時間，而相對于 LSTTL 邏輯 IC，它的功耗減少很多。第二種方法是利用超聲波專業(yè)發(fā)生電路或通用發(fā)生電路產生超聲波信號，并直接驅動換能器產生超聲波。 8) 8腳： 電源正極， ～ 5V。 5) 5腳：該腳與電源端 VCC 接入一個電阻，用以設置帶通濾波器的中心頻率 f0，阻值越大，中心頻率越低。增大電阻 R 或減小 C，將使負反饋量增大，放大倍數下降，反之則放大倍數增大。其主要功能是從 38KHz 紅外載波信號中，將編碼信號解調出來，并加以放大和整形，然后 再送到微處理器 (CPU)進行處理，以實現遙控操作功能。 CX20206A(國內同類產品型號為 D20206A)是日本索尼公司生產的在紅外遙控系統(tǒng)中作接收預放用的雙極型集成電路。 CX20206A 的外部接線圖如圖 6所示。 3) 寬頻帶濾波器：其頻率范圍為 30Hz~60Hz，其中心頻率可調。 1) 前置放大器：它是高增益的放大器，由于超聲波在空氣中直線傳輸時，傳輸距離越大，能量的衰減越厲害，故反射回來的超聲波信號的幅值會有很大的變化。由于經探頭變換后的正弦波電信號非常弱，因此必須經放大電路進行放大。晶振的頻率選擇 12MHz。 2）復位電路的設計 由電容串聯電阻構成 ,由圖并結合電容電壓不能突變的性質 ,可以知道 ,當系統(tǒng)一上電 ,RST腳將會出現高電平 ,并且 ,這個高電平持續(xù)的時間由電路的 RC 值來決定 .典型的 51 單片機當RST 腳的高電平持續(xù)兩個機器周期以上就將復位 ， 所以 ,適 當組合 RC 的取值就可以保證可靠的復位 .一般教科書推薦 C 取 10u,R 取 ， 當然也有其他取法的 ,原則就是要讓 RC 組合可以在 RST 腳上產生不少于 2 個機周期的高電平。單片機最小系統(tǒng)基本電路由電源、復位及晶振電路組成。作輸出腳使用，欲進行高電平驅動時，得利用外電路來實現（見附圖）， I/O 腳不通，電流經 R 驅動 LED 發(fā)光；低電平時， I/O 腳導通，電流由該腳入地， LED 滅（ I/O 腳導通時對地的電壓降小于 1V， LED 的域值 ～ ）。 51 系列的 I/O 腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平（復位時，各 I/O 口均置高電平）。 在 51 系列中，還有一條二進制 十進制調整指令 DA，能將二進制變?yōu)?BCD 碼，這對于十進制的計量十分方便。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。這一功能無疑給使用者提供了極大的方便，因為一個較復雜的程序在運行過程中會遇到很多分支，因而需建立很多標志位，在運行過程中，需要對有關的標志位進行置位、清零或檢測，以確定程序的運行方向。它的處理對象不是字或字節(jié)而是位。 輔助電源為系統(tǒng)元器件提供電源， 單片機主要是接收信號、處理信號和輸出信號。從圖中可看出，該電路主由接收電路、單片機系統(tǒng)、發(fā) 射電路、顯示電路、報警電路、溫度補償電路以及輔助電源等。使用的 12 MHz 晶體作時鐘基準的AT89C51 單片機定時器能方便的計數到 1μs的精度，因此系統(tǒng)采用 AT89C51 的定一時器能保證時間誤差在 1mm的測量范圍內。 對于時間誤差主要由發(fā)送計時點和接收計時點準確 性確定，為了能夠提高計時點選擇的準確性，本文提出了對發(fā)射信號和 接 收信號通過校正的方式來實現準確計時。 T 為絕對溫度，單位 K。 經以上分析，超聲波回波的幅值在傳播過程中衰減很大，收到的回波信號可能十分微弱，要想判斷捕獲到的第一個回波確定準確的接受時間，必須對收到的信號進行足夠的放大，否則不正確的判斷回波時間，會對超聲波測量精度產生影響。 理論計算 圖 2 測距的原理 如圖 2 所示為反射時間，是利用檢測聲波發(fā)出到接收到被測物反射回波的時間來測量距離其原理如圖所示，對于距離較短 和要求不高的場合我們可認為空氣中的聲速為常數，我們通過測量回波時間 T 利用公式： 其中， S 為被測距離、 V為空氣中聲速、 T 為回波時間， T 2 T 1 定時器 顯示器 振蕩器 調制器 接收檢測器 電聲換能器 計時器 控制 電聲換能器 2020 屆畢業(yè)設計（論文） 3 ? ? ? ? ? ???? kh t + k t e t + k t20A A c o s A c o s???可以計算出路程，這種 方法不受聲波強度的影響，直接耦合信號的影響也可以通過設置 “時間門 ”來加以克服。當聲波受到尺寸大 于其波長的目標物體阻擋時就會發(fā)生反射 ， 反射波稱為回聲。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。 超聲波倒車雷達系統(tǒng)一般由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器等部分組成，現在市場上的倒車雷達大多采用超聲波測距原理，駕駛者在倒車時，啟動倒車雷達，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，產生回波信號，傳感器接收到回波信號后經控制器進行數據處理，判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號，得到及時警示，從而使駕駛者倒車時做到心中有數，使倒車變得更輕松。就目前形勢來看，汽車市場的快速發(fā)展將帶動倒車雷達市場的繁榮。 倒車雷達又稱泊車輔助系統(tǒng)，是汽車泊車安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車和起動車輛時前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了 視野死角和視線模糊的缺陷，提高了安全性。 隨著我國經濟的飛速發(fā)展，交通運輸車輛的不斷增多，由此產生的交通問題越來越成為人們關注的問題。報警模塊用于 實現倒車過程的報警提醒。 2020 屆畢業(yè)設計（論文） I 畢業(yè)設計報告（論文） 題 目： 汽車倒車系統(tǒng)的設計 所 屬 系： 自動化技術系 班 級： 電子 0921 班 2020 屆畢業(yè)設計（論文） II 摘 要 設計了一款基于單片機的汽車倒車系統(tǒng)。 超聲波接收模塊和超聲波發(fā)射模塊主要是 實現計算車距的目的，單片機 實現處理信號的功能，溫度補償模塊 是利用溫度與聲速之間的關系，來消除溫度對聲速的影響。因此，國內外都在研究如何利用先進的技術，即汽車倒車技術，輔助汽車駕駛者對影響公路交通安全的人、車、路環(huán)境進行實時監(jiān)控，在危急情況下由系統(tǒng)主動干涉駕駛操縱、輔助駕駛者進行應急處理、防止汽車倒車事故的發(fā)生。而倒車事故給車主帶來許多麻煩，例如撞上別人的車、消防水籠頭，如果傷及兒童更是不堪設想，有鑒于此，汽車高科技產品家族中，專為汽車倒車泊位設置的 “倒車雷達 ”應運而生，倒車雷達的加裝可以解決駕駛人員的后顧之憂，大大降低倒車事故的發(fā)生。 超聲波測距由于其能夠進行非接觸測量和相對較高的測量精度，越來越被人們所重視。由此可見，超聲波汽車倒車雷達系統(tǒng)將會在人類今后的生活中扮演越來越重的角色，為人類的發(fā)展 作出重要貢獻。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。 2020 屆畢業(yè)設計（論文） 2 圖 1 系統(tǒng)總體設計流程圖 測量與控制方法 聲波在其傳播介質中被定 義為縱波。 由于此超聲波測距儀可以實現雙向測距，所以需進行測距選擇，而這個測距選擇就以自動選擇功能來實現。 設測量設備基準面距被測物距離為 h，則空氣中傳播的超聲波波動方程為： 由以上公式可知，超聲波在傳播過程中存在衰減，且超聲波頻率越高，衰減越快，但頻率的增高有利于提高超聲波的指向性。工程上常用的由氣溫估算當地聲速的公式如下： 式中 C0=。因此提高超聲波測量精度的重中之重就是獲得準確的當地聲速。根據以上過計算可知，在超聲波的傳播速度是準確的前提下，測量距離的傳播時間差值精度只要在達到微秒級，就能保證測距誤差小于 1mm 的誤差。 系統(tǒng)工作原理 此次設計所采用的汽車倒車系統(tǒng)的電路模塊圖 如圖 3 所示 。溫度補償電路利用聲 速和溫度之間的關系對聲速進行校正，從而消除溫度對聲速的影響， 報警電路可實現汽車倒車過程中的聲光報警。 51 系列優(yōu)點之一是它從內部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)。 51 系列在片內 RAM 區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，十六個字節(jié)，單元地址 20H～ 2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理（作位處理時，合 128 個位，相應位地址為 00H～ 7FH），使用極為靈活。八位除以八位的除法指令，商為八位，精度 不夠，用得不多。很多的八位單片機都不具備乘法功能，作乘法時還得編上一段子程序調用，十分不便。 Atmel公司就將其改為電可改寫的閃速存儲器（ Flash），容許改寫 1000 次以上，這給編程和調試帶來極大的便利，其產品 AT89C5 AT89C52 ??等成為了當今最流行的八位單片機。其原因是高電平時該 腳也同時作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。 AT89C51是一種帶 4K字節(jié) FLASH存儲器的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。（如圖 4 所示） 2020 屆畢業(yè)設計（論文） 6 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS iz eBD a t e : 19 F e b 20 1 2 S h e e t of F il e : D : \ pc b\ Z H U F E N G .dd b D r a w n B y: L M 7 80 5 0.