【正文】 NZ JS0 MOV 40H, 0AH 。 中斷保護現(xiàn)場 PUSH B MOV PSW, 18H 。關計數(shù)器 CLR TR1 CLR ET1 CLR EA CLR EX0 MOV 44H, TL0 。發(fā)射四次 CLR TR1 。啟動計時器T0，用以計算超聲波來回時間 SETB TR1 。進入中斷后就立即關閉計時器T0停止計時，并將測距成功標志字賦值1。，然后再發(fā)超聲波脈沖重復測量過程。置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P2清0。圖41軟件設計框圖軟件分為兩部分，主程序和中斷服務程序，如圖42所示。（2） 運算結(jié)果處理模塊運算結(jié)果處理模塊將多次所測得時間進行處理，進行軟件取大值工作，根據(jù)公式計算出距離，然后再對計算得出的結(jié)果進行修正處理，數(shù)據(jù)處理后送至數(shù)碼顯示模塊。當需要報警電路報警時，按下按鍵就可以通過簡單的邏輯運算使報警喇叭發(fā)出報警信號；并且可以通過滑動滑動變阻器RV1來調(diào)節(jié)音量的大小。（2）LM386的引腳LM386的外形和引腳的排列如圖319所示。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至 200。顯示電路采用簡單實用的3位共陽LED數(shù)碼管，用于顯示車尾障礙物的距離，～～g七個筆段，～，通過軟件以動態(tài)掃描方式顯示。圖314 超聲波接收電路 距離顯示電路超聲波測距顯示電路如圖315所示。（4）檢測器將返回的超聲波的包絡解調(diào)回來。為了不使放大器的輸出信號過強而產(chǎn)生失真，集成塊內(nèi)部有自動電平限制電路，對前置放大器的增益進行自動限制。超聲波探頭必須采用與發(fā)射探頭對應的型號，關鍵是頻率要一致，本設計采用與發(fā)射端同型號的TR4016壓電式超聲波傳感器，否則將因無法產(chǎn)生共振而影響接收效果，甚至無法接收。3C2檢波電容連接端，該端與地接檢波電容，電容量大，則為平均值檢波，瞬態(tài)響應靈敏度低；電容值小，則為峰值檢波，瞬態(tài)響應靈敏度高，但檢波輸出的脈寬變動大。其內(nèi)部含可前置放大、自動偏置、限幅放大、通帶濾波、峰值檢波、積分比較及施密特整形輸出等電路。常用的載波頻率38KHz與測距的40KHz較為相近，可以利用它來做接收電路。超聲波換能器內(nèi)部有兩個壓電晶片和一個換能板。發(fā)射電路主要由反向器74LS04和超聲波換能器構(gòu)成，其中74LS04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(zhuǎn)換時間，而相對于LSTTL邏輯IC，它的功耗減小很多，另一路經(jīng)兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極。由于需要輸出激勵信號的瞬時功率大，因此開關器件必須由直流高壓供電，一般要達到幾十到一百伏以上，這在電池供電的系統(tǒng)中無法實現(xiàn)；此外，開關瞬間會產(chǎn)生高壓脈沖，對整個電路的抗干擾設計不利。其具體如下表33參數(shù)如下：外形結(jié)構(gòu)立式效率(η)電壓比220V:22V電源相數(shù)單相鐵心形狀E型加工定制是冷卻形式液/油浸式頻率特性低頻應用范圍電力防潮方式開放式鐵心形式殼式額定功率50（KVA）冷卻方式油浸風冷式型號220V/22V變壓器繞組形式雙繞組品牌220V/22V變壓器表33 變壓器參數(shù)3）橋式整流器的選擇整流二極管的選擇因 Id= 1/2IL Vrm=故 Idmax= 1/2= Vrm= （1+5%）≈33V則二極管可選擇： 最大反向電壓33V綜上所述本設計選擇型號為2W005G的橋式整流器，其具體參數(shù)如表34產(chǎn)品分類RF/IF 和 RFID 橋式整流器描述橋式整流器 50V 2A BRIDGE制造商Fairchild Semiconductor產(chǎn)品Single Phase Bridge峰值反向電壓50 V最大 RMS 反向電壓35 V正向連續(xù)電流最大浪涌電流60 A正向電壓下降 V最大反向漏泄電流5 uA功率耗散最大工作溫度+ 150 C長度 mm寬度 mm高度 mm安裝風格SMD/SMT封裝 / 箱體WOB4封裝Bulk表34 2W005G橋式整流器參數(shù) 超聲波發(fā)射電路接收信號的大小和好壞直接取決于發(fā)射傳感器的發(fā)射信號,由于使用收發(fā)共 用型超聲換能器，所以除了選用性能優(yōu)良的超聲波傳感器外，發(fā)射電路和前級信 號接收電路至關重要，它決定著整個系統(tǒng)的靈敏度和精度。lt。lt。對于lm78**正壓系列，輸入是最高電位，自然是①腳，地端為最低電位，即③腳。圖中的引腳號標注方法是按照引腳電位從高到底的順序標注的。，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，但應用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。用lm78/lm79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。輸出端接入電容器CC6，也是為了改善瞬態(tài)負載響應特性和減小高頻輸出阻抗。避免這種不利的可能的發(fā)生,在濾波電路的后面再接一個穩(wěn)壓電路（如圖39），使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電壓網(wǎng)電壓和負載的變化而變化，再用一個LED作為電源指示燈。忽略二極管正向壓降和變壓器內(nèi)阻，電容充電時間常數(shù)近似為零，因此Uo=Uc≈U2，在U2達到最大值時，Uc也達到最大值，然后U2下降，此時，Uc U2，VV3截止，電容C向負載電阻RL放電，由于放電時間常數(shù)τ=RLC一般較大，電容電壓Uc按 指數(shù)規(guī)律緩慢下降，當下降到| U2|Uc時，VV4導通，電容C再次被充電，輸出電壓增大，以后重復上述充放電 過程。這樣在U2的整個周期內(nèi)，都有單向脈沖的電壓輸出。常用的整流電路有全波整流、橋式整流等。 30 ppm, or specify負載電容：Series, 16 pF, 20 pF, 30 pF, 32 pF, or specify 單片機的電源電路（1）直流穩(wěn)壓電源的工作原理查閱資料可知IntelMCS51系列單片機的工作電壓范圍是：+～+,一般用+5V的電源，所以本設計設計+5V的電壓源為系統(tǒng)單片機工作。無源晶振就是石英晶體諧振器的別稱， 晶體（crystal)，有2個引腳，體積小，需借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號；有源晶振叫做振蕩器（oscillator)，有4只引腳，體積較大，是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。時鐘電路中，晶振的振蕩頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。上電瞬間，RST端的電壓與Vcc相同，隨著電容的逐步充電，RST端的電位逐漸下降。單片機一般要求在上電時，或者按復位鍵時復位。單片機的復位電路是靠外部電路實現(xiàn)的，其主要目的就是在上電的瞬間提供一個與正常工作狀態(tài)下相反的電平。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。此管腳的第二功能Vpp是對89c51片內(nèi)EPROM固化編程時，作為施加較高編程電壓的輸入端。當CPU訪問外部程序存儲器時，要產(chǎn)生兩次PSEN負脈沖信號，當CPU訪問內(nèi)部程序存儲器時，PSEN不跳變。因此ALE信號可以對外輸出時鐘或定時信號。此外，RST引腳的第二功能是VPD，即備用電源的輸入端。XTAL2:是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端，也是內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。各引腳功能如下：1）電源及接地GND:電源接地端。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。本設計采用第二種方法產(chǎn)生40KHZ的超聲波發(fā)射信號。前者利用軟件產(chǎn)生40KHz的超聲波信號，通過輸出引腳輸入至驅(qū)動器，經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動后推動探頭產(chǎn)生超聲波。超聲傳感器的指向圖由一個主瓣和幾個副瓣構(gòu)成，其物理意義是0度時電壓最大，角度逐漸增大時，聲壓減小。如果R較小，頻率特性變得光滑而且有較寬的帶寬，同時靈敏度也隨之降低，并且最大靈敏度向稍低的頻率移動。另外，超聲波接收傳感器的頻率特性與發(fā)射傳感器的頻率特性類似。 超聲波傳感器的特性超聲波傳感器的基本特性有頻率特性和指向特性，這里以TR系列的超聲波傳感器的特性為例加以說明（1）頻率特性 a) b)圖24超聲波傳感器的頻率特性圖(a) 超聲波傳感器的聲壓能級 (b) 超聲波傳感器的靈敏度圖24是超聲波發(fā)射傳感器的升壓能級和靈敏度。發(fā)射超聲波時，加在其上面的交變電壓的頻率要與它的固有諧振頻率一致。同理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，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，便產(chǎn)生超聲波；反之，如果兩電極間未外加電壓，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(zhuǎn)化為電信號，這時它就成為超聲波傳感器。流體動力型中包括有氣體與液體兩種類型的哨笛。本系統(tǒng)采用AT89C51單片機對兩路超聲波信號進行循環(huán)采集，已達到上述效果。其中探頭能夠以最大水平120度垂直70度范圍輻射，上下左右搜尋目標。 超聲波測距在汽車上的運用以超聲波測距方式的汽車倒車倒車雷達是現(xiàn)在市場上倒車雷達的主流產(chǎn)品，甚至還配合以聲音或者更為直觀的數(shù)字形式動態(tài)顯示周圍障礙物的情況。然而其超聲波測距的時間主要有以下三種方法： 　?、傧辔粰z測法，相位檢測法雖然精度高，但檢測范圍有限； ②聲波幅值檢測法，聲波幅值檢測法易受反射波的影響； 　　③渡越時間檢測法，渡越時間檢測法的工作方式簡單，直觀，在硬件控制和軟件設計上都非常容易實現(xiàn)，超聲波測距一般所的采用方法。由于超聲波也是一種聲波，其聲速C與溫度有關，表21列出了幾種不同溫度下的聲速。醫(yī)學上最早利用超聲波是在1942年，奧地利醫(yī)生杜西克首次用超聲波技術(shù)掃描腦部結(jié)構(gòu)，以后到了60年代醫(yī)生們開始將超聲波應用于腹部器官的探測。第二章 超聲波的發(fā)展及測距原理一般認為，關于超聲波的研究最初起始于1876年F．Galton的氣哨實驗，這是人類首次有效產(chǎn)生的高頻聲波。超聲波的諧振帶寬、波束角可以通過制作工藝控制得很窄，有利于抗聲波干擾設計；不受無線電頻譜資源限制，易于抗電磁干擾設計。(3) CCD 攝像機CCD ( Charge Coupled Device)攝像機即電荷耦合器攝像機，它是一種用來模擬人眼的光電探測器。但由于激光測距受天氣、接收器表面摩損和污染等影響較大，使反射的激光束在一定功率上探測距離比可能探測的最大距離減少1/2到1/3損失很大，最終影響探測精度。因此選擇一種合適的測距方式對系統(tǒng)性能提高有很大幫助。經(jīng)過多年的發(fā)展，倒車雷達系統(tǒng)已經(jīng)歷了六代技術(shù)改良，不管從結(jié)構(gòu)外觀上還是性能價格上，這六代產(chǎn)品都各有特點，其中使用較多的是數(shù)碼顯示、熒屏顯示、防炫目、和魔幻鏡倒車雷達這四種。輻射檢查目標，能探索到那些低于保險杠而司機從后窗又難以看見的障礙物并報警，如花壇、蹲在車后玩耍的兒童等。只不過由于倒車雷達體積大小及實用性的限制，目前其主要功能僅為判斷障礙物與車的距離并做出提示。汽車倒車雷達的加裝可以解決駕駛?cè)藛T的后顧之憂，汽車倒車雷達的設計大大降低倒車事故的發(fā)生。其中倒車事故由于發(fā)生的頻率極高，已引起了社會和交通部門的高度重視。本畢業(yè)設計的內(nèi)容是基于AT89C51單片機倒車防撞系統(tǒng)的設計，主要是利用超聲波的特點和優(yōu)勢，將超聲波測距系統(tǒng)和AT89C51單片機結(jié)合于一體，設計出一種基于AT89C51單片機的汽車倒車雷達系統(tǒng)。在超聲波測距系統(tǒng)功能和AT89C51單片運用的基礎上，提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成，對系統(tǒng)各個設計單元的原理進行了介紹，并且對組成各單元硬件電路的主要器件做了詳細說明和選擇。本設計是利用最常見的超聲波測距法來設計的一種基于單片機的汽車倒車雷達系統(tǒng)。交通擁擠狀況也日趨嚴重，撞車事件屢屢發(fā)生，造成了不可避免的人身傷亡和經(jīng)濟損失，針對這種情況，設計一種響應快，可靠性高且較為經(jīng)濟的汽車倒車防撞預警系統(tǒng)勢在必行。本設計論文概述了超聲波檢測的發(fā)展及基本原理，闡述了超聲波傳感器的原理及特性。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、倒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，提高駕駛的安全性。奔馳汽車公司對各類交通事故的研究表明：若駕駛員能夠提早1S意識到有事故危險并采取相應的正確措施，則絕大多數(shù)的交通事故都可以避免。有鑒于此汽車高科技產(chǎn)品家族中，專為汽車倒車泊位設置的“倒車雷達”應運而生。通過感應裝置發(fā)出超聲波，然后通過反射回來的超聲波來判斷前方是否有障礙物，以及障礙物的距離、大小、方向、形狀等。感應器裝在后保險杠上，以角45176。我國倒車雷達從2000年開始起步，從最初只是奔馳、寶馬等高檔車的專利，發(fā)展到現(xiàn)在成為許多轎車的標準配置。測距方式對系統(tǒng)測量精度及穩(wěn)定性都有較大影響。具有測量時間短、量程大、精度高等優(yōu)點，在許多領域得到了廣泛應用。但是它比較容易受到光源和熱源影響。(4) 超聲波測距超聲波一般是指頻率在40KHz以上的機械波，具有穿透性較強、衰減小、反射能力強等特點，超聲波測距儀器一般由發(fā)射器、接收器和信號處理裝置三部分組成。因此本設計采用超聲波測距方式。40年代末期超聲波治療在歐美興起，直到1949年召開的第一次國際醫(yī)學超聲波學術(shù)會議上，