【正文】 收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產(chǎn)生一個負(fù)跳變，在INT0或INT1端產(chǎn)生一個中斷請求信號，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時間差，計(jì)算距離。 超聲波測距的算法設(shè)計(jì)超聲波測距的原理：通過超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波，根據(jù)接收器接到超聲波時的時間差就可以知道距離了。（3） 發(fā)射接收控制模塊：發(fā)射控制模塊是軟件控制超聲波發(fā)射電路發(fā)射超聲脈沖啟動定時器工作，同時啟動接收電路工作，當(dāng)接收電路有信號輸入時，對輸入信號進(jìn)行處理。其電路連接如圖37溫度測量電路所示。2℃的測量精度。為此，利用一線性數(shù)字溫度計(jì)即集成溫度傳感器DS18B20和單片機(jī)，構(gòu)成一個高精度的數(shù)字溫度檢測系統(tǒng)。 圖36單片機(jī)及顯示系統(tǒng)電路圖 溫度測量電路 由于超聲波的傳播速度V受到空氣中的溫度、濕度、壓強(qiáng)等因素的影響，其中溫度的影響最為突出，溫度每升高1℃。單片機(jī)AT89C51采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時鐘頻率，減少測量誤差。它由電源變壓器，橋式整流電路D1~D4，濾波電容CC8，防止自激電容C1C16和一只固定式三端穩(wěn)壓器（7805）組成。其中，變壓器將交流電源（220V/50Hz）變換位符 合整流電路所需要的交流電壓；整流電路是具有但方向?qū)щ娦阅艿恼髌骷?，將交流電壓整流成單方向脈動的直流電壓；濾波電路濾去單向脈動直流電壓中的交流部分，保留直流成分，盡可能供給負(fù)載平滑的直流電壓；穩(wěn)壓電路是一種自動調(diào)節(jié)電路，在交流電源電壓波動或負(fù)載變化時，通過此電路使直流輸出電壓穩(wěn)定。為了增加所測量的覆蓋范圍、減小測量誤差，可采用多個超聲波換能器分別作為多路超聲波發(fā)射/接收的設(shè)計(jì)方法。充分利用他的片內(nèi)資源，即可在較少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的超聲波測距系統(tǒng)。圖34 AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及引腳圖5l系列單片機(jī)提供以下功能：4 kB存儲器；256 BRAM；32條I/O線；2個16b定時／計(jì)數(shù)器；5個2級中斷源；1個全雙向的串行口以及時鐘電路。掉電方式保存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個復(fù)位。片內(nèi)含有8位中央處理器和閃爍存儲單元，有較強(qiáng)的功能的AT89C51單片機(jī)能夠被應(yīng)用到控制領(lǐng)域中。即控制嘟聲的間隙時間，發(fā)出不同的報警音。二極管VD2和電容C12組成信號半波整流濾波電路，將接收到40kHz反射波交流信號轉(zhuǎn)化為近似的直流電壓信號。電路振蕩，發(fā)射由震蕩電路產(chǎn)生的40kHz超聲波，同時單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器開始計(jì)時；，電路停止發(fā)射超聲波信號。 超聲波發(fā)射電路本設(shè)計(jì)是利用超聲波專業(yè)發(fā)生電路或通用發(fā)生電路產(chǎn)生超聲波信號，并直接驅(qū)動換能器產(chǎn)生超聲波。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由壓電陶瓷晶片、錐形輻射喇叭、底座 、引線、金 屬殼及金屬網(wǎng)構(gòu)成，其中，壓電陶瓷晶片是傳感器的核心，錐形輻射喇叭使發(fā)射 和接收超聲波能量集中，并使傳感器有一定的指向角，金屬殼可防止外界力量對 壓電陶瓷晶片及錐形輻射喇叭的損壞。超聲波傳感器包括三個部分：超聲換能器、處理單元和輸出級。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。由于發(fā)射聲脈沖自身有一定的寬帶，加上放大器有阻塞問題,在靠近發(fā)射脈沖一段時間范圍內(nèi)，所要求發(fā)現(xiàn)的缺陷往往不能被發(fā)現(xiàn)，這段距離,稱為盲區(qū)，具體分析如下：當(dāng)發(fā)射超聲波時，發(fā)射信號雖然只維持一個極短的時間，但停止施加發(fā)射信號后，探頭上還存在一定余振（由于機(jī)械慣性作用）。其振蕩頻率計(jì)算公式如下： 測量盲區(qū)在以傳感器脈沖反射方式工作的情況下，電壓很高的發(fā)射電脈沖在激勵傳感 器的同時也進(jìn)入接收部分。假如聲波在介質(zhì)中傳播的速度是已知的，而且聲波從聲源到達(dá)目標(biāo)然后返回聲源的時間可以測量得到，從聲波到目標(biāo)的距離就可以精確地計(jì)算出來。（超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時器記錄的時間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2）。2 倒車?yán)走_(dá)的總體設(shè)計(jì)方案LED數(shù)碼顯示管單 片 機(jī)比較電壓放大超聲波接收超 聲 波 發(fā) 射 圖21 倒車?yán)走_(dá)總圖 如上圖21所示為超聲波為超聲波倒車?yán)走_(dá)的總體設(shè)計(jì)方案，當(dāng)超聲波接收電路接收到距離信號時，又經(jīng)過運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)化為直流電壓信號與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)信號電壓大于基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出正脈沖，傳給單片機(jī)，將距離數(shù)字顯示在LED數(shù)碼顯示管上，電壓信號再轉(zhuǎn)化為聲音信號通過超聲波發(fā)射電路以聲音的形式發(fā)射，提醒駕駛員。第一部分對倒車?yán)走_(dá)的產(chǎn)生背景，設(shè)計(jì)的意義和其發(fā)展史做了簡單敘述。 魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)可以把后視鏡、倒車?yán)走_(dá)、免提電話、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起，并設(shè)計(jì)了語音功能。 第四代：液晶熒屏動態(tài)顯示。這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼顯示產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由三種顏色來區(qū)別：綠色代表安全距離，；黃色代表警告距離，；紅色代表危險距離，必須停止倒車。 倒車時，蜂鳴器就會開始工作。 “倒車請注意”！想必不少人還記得這種聲音，這就是倒車?yán)走_(dá)的第一代產(chǎn)品，現(xiàn)在只有小部分商用車還在使用。 倒車?yán)走_(dá)的發(fā)展史通常，倒車?yán)走_(dá)由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器(或蜂鳴器)等部分組成。 設(shè)計(jì)的意義及要求 隨著汽車的迅速增加，停車難已經(jīng)是不爭的事實(shí)，狹小的停車場地常常令有車一族無所適從，稍不慎，則闖禍，很不方便。就目前形勢來看，汽車市場的快速發(fā)展將帶動倒車?yán)走_(dá)市場的繁榮。因此，大力研究開發(fā)如汽車防撞裝置等主動式汽車輔助安全裝置，減少駕駛員的負(fù)擔(dān)和判斷錯誤，對于提高交通安全將起到重要的作用。~。 本系統(tǒng)是將微計(jì)算機(jī)技術(shù)與超聲波的測距技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等相結(jié)合，可以檢測到汽車倒車時障礙物與車尾的距離，通過液晶顯示屏顯示距離，并根據(jù)實(shí)際距離發(fā)出報警等級。同時汽車駕駛員中非職業(yè)汽車駕駛員的比例也在逐年增加。駕駛員開始越來越擔(dān)心行車安全，其中倒車最為典型。本文設(shè)計(jì)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)就是針對汽車倒車時人無法目測車尾與障礙物的距離而設(shè)計(jì)的距離顯示系統(tǒng)。論文首先描述本設(shè)計(jì)的整體思路，然后介紹各個部分設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問題。奔馳汽車公司對各類交通事故的研究表明：若駕駛員能夠提早一秒意識到有事故危險并采取相應(yīng)的正確措施，則絕大多數(shù)的交通事故都可以避免。超聲波測距由于其能夠進(jìn)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?yán)走_(dá)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(xiàn)。倒車?yán)走_(dá)的廣泛使用是迫在眉睫的，是當(dāng)今汽車必不可少的設(shè)備。 第一代：倒車時通過喇叭提醒 。 價格便宜，基本屬于淘汰產(chǎn)品。這是倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的真正開始。 如果是物體，；如果是人。 不過液晶顯示器外觀雖精巧，但靈敏度較高，抗干擾能力不強(qiáng)，所以誤報也較多。結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用了最新仿生超聲雷達(dá)技術(shù)，配以高速電腦控制，可全天候準(zhǔn)確地測知2米以內(nèi)的障礙物，并以不同等級的聲音提示和直觀的顯示提醒駕駛員。 從外觀上來看，這套系統(tǒng)比第五代產(chǎn)品更