超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 （6）30pf電容*2（7）10uf電容 （8）40腳座（9）stc89c51 （10）按鍵（11）103排阻 （12）10k電阻（13）1k電阻*3 （14）*5（15）10歐電阻*2 （16）200k電阻*2（17）473瓷片電容 （18）331瓷片電容（19）104電容 （20）9012*5（21）*2 （22）3mmled（紅）（23）蜂鳴器 （24）單排8腳座（25）14腳座 (26)超聲波探頭(一對(duì)) (27)74hc04 (28)20106A (28)導(dǎo)線若干 (29)焊錫若干 (30)電池盒+DC插頭。Huang,J最后，還要感謝論文中引用內(nèi)容的相關(guān)作者，本論文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒(méi)有相關(guān)的學(xué)者在前面的悉心研究，我將很難完成本篇論文的寫(xiě)作。30致謝歷時(shí)近兩個(gè)月的時(shí)間，我的的論文終于快要完成了。此外，在程序指令運(yùn)行過(guò)程中需要占用一定的時(shí)間以及環(huán)境中的干擾因素等都會(huì)引起測(cè)量誤差。這樣，最終測(cè)得的時(shí)間則與實(shí)際距離所對(duì)應(yīng)的時(shí)間不同，從而造成了超聲波回波時(shí)間引起測(cè)量誤差。但在本實(shí)驗(yàn)中，設(shè)定的環(huán)境條件是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，室溫20℃下的聲波平均速度344m/s，而這個(gè)聲速定會(huì)與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際超聲波傳播速度有偏差，這樣就會(huì)造成測(cè)量誤差。圖18 Proteus仿真運(yùn)行圖 實(shí)驗(yàn)的誤差分析本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)測(cè)距的過(guò)程中，不可避免地會(huì)存在測(cè)量誤差。編譯調(diào)試成功后可將程序下載到Proteus中硬件電路中的單片機(jī)調(diào)試運(yùn)行。其總放大增益80db。 有些芯片內(nèi)部集成了上拉電阻（如單片機(jī)的P3口），所以外部就不用上拉電阻了。 sj1=sj1+10。 if(ssj1) { if(csbs6) { csbs=csbs2。 cl=0。 t=t*256+TL0。 } TR0=0。 i=mqs。 TL0=0x00。 if(csbds=40) { csbds=0。 } void delay(i) { while(i)。 xm2=s100*xm010*xm1。 delay(200)。 delay(200)。 delay(200)。 TH0=0。超聲波發(fā)射程序比較簡(jiǎn)單，主要包括T1中斷服務(wù)程序和超聲波接收中斷服務(wù)程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。由于采用12MHZ的晶振，機(jī)器周期為1us，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間）按下式計(jì)算即可測(cè)得被測(cè)物體與測(cè)距器之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取20攝氏度時(shí)的聲速344m/s，則有：，（其中T0為計(jì)數(shù)器T0的計(jì)數(shù)值）。主流程框圖如圖12所示。超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的軟件對(duì)總體設(shè)計(jì)主要包括：（1）主程序，包括系統(tǒng)的初始化以及各子程序的調(diào)度管理等部分。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)將主程序分為若干個(gè)功能模塊，然后對(duì)各個(gè)功能模塊分別進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，最后將所有模塊組合起來(lái)成為整個(gè)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的軟件部分。在輪流點(diǎn)亮數(shù)碼管的位掃描過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫。本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)掃描方式。適當(dāng)更改電容C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。引腳4－GND接地端引腳5－F0與電源間接入一個(gè)電阻，以確定帶通濾波器中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。引腳2C1引腳與地之間串聯(lián)一個(gè)由電阻和電容組成的RC 網(wǎng)絡(luò)，改變電容或電阻中的一個(gè)，即可改變前置放大器的增益和頻率特性。CX20106A芯片簡(jiǎn)單易用，電路簡(jiǎn)單，減少了生產(chǎn)調(diào)試的麻煩。常用的載波頻率38KHz與測(cè)距的40KHz較為相近，可以利用它來(lái)做接收電路。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。其原理圖如圖所示。圖6 系統(tǒng)時(shí)鐘電路 超聲波發(fā)射電路超聲波發(fā)射電路原理圖如圖所示。X1是接外部晶體管的一個(gè)引腳。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠的復(fù)位，在設(shè)計(jì)復(fù)位電路時(shí)，通常使RET保持高電平，則單片機(jī)就循環(huán)復(fù)位。電源電路如圖4所示。5l系列單片機(jī)為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法。外形及引腳排列如圖3所示[4]。硬件部分實(shí)現(xiàn)分四部分來(lái)闡述：第一是以AT89C51單片機(jī)為核心的主控系統(tǒng)電路；第二是超聲波發(fā)射和接收電路；第三是顯示電路。 超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)超聲波傳感器按收發(fā)方式一般可分為兩類：一類是發(fā)送和接收是兩種不同的分體式超聲波傳感器，此類傳感器測(cè)距有效范圍比較大，但不具備防塵防水功能；另一類是具有雙向的發(fā)射/接收功能的收發(fā)一體式超聲波傳感器，如TR4016，不僅用于發(fā)射超聲波，也用于接收超聲波，此類超聲波測(cè)距范圍比較小，防塵、防水性能好。超聲波診斷的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)受檢者無(wú)痛苦、無(wú)損害、方法簡(jiǎn)便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等。反之，如在壓電陶瓷芯片上有超聲波作用，將會(huì)使其產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形使壓電陶瓷芯片產(chǎn)生頻率與超聲波相同的電信號(hào)[2]?？傮w上講，超聲波傳感器可以分為兩大類：一類是使用電氣方式產(chǎn)生超聲波；另一類是使用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如下圖超聲波發(fā)生器T在某一時(shí)刻發(fā)出一段超聲波信號(hào)，當(dāng)超聲波遇到障礙物（被測(cè)物體）后返回被接收器R接受。超聲波傳感器利用壓電效應(yīng)的原理將超聲波和電能相互轉(zhuǎn)換，即在發(fā)射超聲波的時(shí)候，將電能轉(zhuǎn)換為超聲波，而在收到回波的時(shí)候，則將超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及理論基礎(chǔ) 總體設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)的應(yīng)用背景是基于AT89C51的超聲信號(hào)檢測(cè)的。AT89C51單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，協(xié)調(diào)各部分電路的工作。現(xiàn)如今市場(chǎng)上的倒車?yán)走_(dá)大多采用超聲波測(cè)距原理，駕駛員在倒車時(shí)，啟動(dòng)倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由超聲波探頭發(fā)送超聲波，在遇到障礙物后產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷出障礙物的位置，通過(guò)聲音、數(shù)據(jù)、圖像等形式為駕駛員提供信息和警示來(lái)告知駕駛員周圍情況，從
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