【正文】 （25）當(dāng)Sh時(shí)，則d≈S，即: （26）由文獻(xiàn)[10]，空氣中超聲波的衰減對(duì)頻率f很敏感，要求合理選擇超聲波頻率，一般在40KHz左右，太高頻率的超聲波在空氣中是無(wú)法傳播開(kāi)去的。聲壓115dBmin(0dB=)一70dBmin(0dB=1v/ubar)指向角7580容量2500177。表21傳感器特性參數(shù)表型號(hào)UCMt40UCMr40使用方式發(fā)射接收中心頻率40177。收發(fā)分體式是發(fā)送器用作發(fā)送超聲波，接受器用作接受超聲波。二、超聲傳感器的選擇超聲波傳感器有多種結(jié)構(gòu)形式，可分成直探頭(接收縱波)、斜探頭(接收橫波)、表面波探頭(接收表面波)、收發(fā)一體式探頭、收發(fā)分體式雙探頭等。以石英晶片為例，當(dāng)溫度達(dá)到+290℃時(shí)靈敏度可降低6%。靈敏度的單位是分貝(dB)，數(shù)值為負(fù)，它主要取決于晶片材料及制造工藝。一、主要參數(shù)中心頻率，即壓電晶片的諧振頻率。雙晶振子為正方形，正方形的左右兩邊由圓弧形凸起部分支撐著。這樣，超聲傳感器才有較高的靈敏度。如果在壓電陶瓷晶片上有超聲機(jī)械波作用，這將會(huì)使其產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形是與超聲機(jī)械波一致的，機(jī)械變形使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生頻率與超聲機(jī)械波相同的電信號(hào)[7]。超聲波傳感器一般采用雙壓電陶瓷晶片制成。因此，用這種材料可以制成超聲傳感器。屬于晶體的如石英，妮酸鏗等，屬于壓電陶瓷的有錯(cuò)欽酸鉛，欽酸鋇等。流體動(dòng)力型中包括有氣體與液體兩種類型的哨笛。超聲波為直線傳播方式，頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力越強(qiáng)，為此，利用超聲波的這種性質(zhì)就可制成超聲波傳感器。衰減的大小用衰減系數(shù)α表示，其單位為dB/m，通常用103dB/mm表示。在聲波垂直入射時(shí)，α=β=0，上式可化簡(jiǎn)為: (23)若聲波從水中傳播到空氣，在常溫下它們的聲阻抗約為Z1=*106，Z2=4*102，代入上式則得R=。入射角α的正弦與折射角β的正弦之比，等于入射波中介質(zhì)的波速v，與折射波中介質(zhì)的波速v2之比，即 (2l)當(dāng)聲波從一種介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時(shí)，因?yàn)閮煞N介質(zhì)的密度不同和聲速在其中傳播的速度不同，在分界面上聲波會(huì)產(chǎn)生反射和折射，反射聲強(qiáng)IR與入射聲強(qiáng)I0之比，稱為反射系數(shù)，反射系數(shù)R的大小為 (22)式中:IR為反射聲強(qiáng)。二、反射與折射當(dāng)聲波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，在兩介質(zhì)的分界面上，一部分能量反射回原介質(zhì)的波稱為反射波。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向相垂直的波，稱為橫波。聲波的速度越高，越與光學(xué)的某些特性如發(fā)射定律、折射定律相似。在國(guó)外，19世紀(jì)，聲學(xué)已成為具有現(xiàn)代意義的科學(xué)并發(fā)展到相當(dāng)高的水平。第5章，對(duì)本文進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)課題如果能進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)的展望，總結(jié)缺陷。本設(shè)計(jì)電路具有電路簡(jiǎn)單，集成度高，體積小，功耗低。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，我利用超聲波測(cè)距儀來(lái)測(cè)定停車位是否有車，并加以改進(jìn)，就是在電路中，我不要求顯示，但可以顯示。超聲波測(cè)距器，可以應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān)控，也可用于液位、井深、管道長(zhǎng)度的測(cè)量等場(chǎng)合[4]。流體動(dòng)型中包括有氣體與液體兩種類型的哨笛。高智能化檢測(cè)儀器只能滿足檢測(cè)條件，使用環(huán)境，重復(fù)性測(cè)試內(nèi)容等基木情況一樣，才可充分發(fā)揮其特有功能。其數(shù)字和波形都比較清晰穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單.，可靠性高，具有斷電存儲(chǔ)功能，其串口可以方便用戶對(duì)儀器的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理及有關(guān)程序的開(kāi)發(fā)。進(jìn)一步要求以后生產(chǎn)的超聲儀能夠具有雙顯及內(nèi)帶有單板機(jī)的微處理功能。該儀器采用TTL線路，數(shù)碼顯示，儀器重量為5Kg。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體元件逐漸代替了電子管器件，更有利于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的推廣普及。但當(dāng)時(shí)這種儀器只有個(gè)別科研單位使用，建工部門使用不多。五十年代，我國(guó)開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)超聲波儀器，多是笨重的電子管式儀器。超聲傳感器是一種將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變同頻率的其他形式的能的器件。因此，超聲波方法作為非接觸檢測(cè)和識(shí)別的手段，已越來(lái)越引起人們的重視。，是玻璃或其他透明物質(zhì)制的。對(duì)于橫向變形量的測(cè)量，若安設(shè)于兩側(cè)之間，則妨礙人、車來(lái)往，如果不固定安設(shè)裝，則測(cè)量精度很低，難以監(jiān)測(cè)微小變形。再如長(zhǎng)時(shí)間駕駛后在沒(méi)有需要的停車位置的情況下停車休息，由于極度疲勞導(dǎo)致的貴重錢物丟失現(xiàn)象以及大型長(zhǎng)途貨車在停車場(chǎng)門口馬路很窄的情況下由于很多待于停車的車輛堵車引起的倒車不便等等。關(guān)于汽車的各種新技術(shù)也層出不窮，但是放眼望去，絕大多數(shù)的廠家和研究機(jī)構(gòu)的研究方向過(guò)多的集中在了設(shè)備本來(lái)已經(jīng)相當(dāng)高級(jí)的車上。smart car parking。智能停車。最后測(cè)距儀進(jìn)行驗(yàn)證。論文簡(jiǎn)單講述了超聲波檢測(cè)的發(fā)展和原理，介紹超聲傳感器的工作原理及特性，并對(duì)于影響測(cè)距系統(tǒng)的一些主要參數(shù)進(jìn)行了說(shuō)明。本系統(tǒng)的安裝和使用較方便，價(jià)格便宜，并可與無(wú)線測(cè)控系統(tǒng)配合使用，有非常廣闊的應(yīng)用前景。該系統(tǒng)是以空氣中超聲波的傳播速度為確定條件，利用發(fā)射超聲波與反射回波時(shí)間差來(lái)測(cè)量待測(cè)距離。為達(dá)到不同的測(cè)距范圍，單片機(jī)可以根據(jù)軟件來(lái)設(shè)置遠(yuǎn)近兩種發(fā)射模式，即近距離測(cè)量時(shí)使用8個(gè)脈沖串，遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)使用32個(gè)脈沖串來(lái)增強(qiáng)回波信號(hào)，根據(jù)回波信號(hào)特點(diǎn)來(lái)得到了最佳接收機(jī)的組成。介紹了AT89S51單片機(jī)在系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞:超聲波。單片機(jī)ABSTRACTThe thesis introduces a kind of ultrasonic distance meter System in detail based on can be used as smart car parking sensors. The system could measure certain distance with the time between transmit wave and reflected wave on condition in which the speed of transmitting wave is is easy to be installed and applied,low in price and capable of being used in bination with telemetering telecontrol system and has extensive application prospects.This ultrasonic range finder in the article is mainly designed based on the smart parking, but it may also be modified for other scheme of each part is designed to acquire better performance of the ultrasonic range finder. In order to meet the different distance range,it arranges two transmitting modes in accordence with software in mieroeontroller:high gain reflceted wave to far mode with thirty two Pulses, while low gain reflceted wave to near mode with eight get optimum receiver that is based on the characters of the receiving waves.This paper summarizes the development and foundational principle of ultrasonic detection. Then it presents the working mechanization and charaeters of ultrasonic sensor. At the same time, it discusses a number of main technical , it proposes the whole structure of the system by introducing the function of ultrasonic distance then the transmission, receive, detection, display seheme of this distance meter system is brought out. Special after the application of AT89S51 microcontroller, it analyzes the hard ware and software realization of each part in this system.Finally the main technical indexes meet the design is proved by experiments that the design of the ultrasonic range finder provided with high aceuracy and reliability in the smart parking station the end,thefurther measures of modification are presented.Key Words: Ultrasonic wave。Signal chip puter.目 錄第一章 緒 論 1 1 5 5第二章 超聲測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 7 7 10 13 14 16 16 16 16 17 17 19第三章超聲波測(cè)距儀硬件設(shè)計(jì) 21 21 21 22 23 25 26 28 30 顯示模塊 31 32 32 34 34第四章 超聲波測(cè)距儀軟件設(shè)計(jì) 35 35 軟件設(shè)計(jì)原理 35 36 36 39 39 39 42 42 43 44 45第五章 結(jié)束語(yǔ) 47附錄 超聲波測(cè)距探測(cè)器設(shè)計(jì)電路圖 48參考文獻(xiàn) I致 謝 I第一章 緒 論社會(huì)在進(jìn)步，隨著經(jīng)濟(jì)生活的發(fā)展，隨著人們生活水平的提高，在當(dāng)今社會(huì)，車輛已經(jīng)逐漸成為了人們?nèi)粘Ｉ钪兄陵P(guān)重要的一部分，我們知道我們?cè)絹?lái)越離不開(kāi)汽車了，以車代步已經(jīng)成為生活的一部分。在這種特殊的情況下，有通常會(huì)發(fā)生各種各樣棘手問(wèn)題而束手無(wú)策，譬如：有很多車會(huì)堵在停車場(chǎng)門口處，又譬如浪費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間找到車位又被其他車輛所占據(jù)，會(huì)導(dǎo)致打架的事情，直接導(dǎo)致家用車貨車的擱淺，引起極大的不便。例如，傳統(tǒng)的如鋼卷尺接觸式測(cè)