【正文】 可以通過調(diào)節(jié) R1,R2 的阻值可以使得 HTD 壓電陶瓷片發(fā)聲頻率的不同。蜂鳴器是一個(gè)發(fā)聲裝置 ,它是將線圈置于由 永久磁鐵、鐵心、高導(dǎo)磁的小鐵片以及振動(dòng)膜組成的磁回路中。運(yùn)用動(dòng)態(tài)顯示的方式來顯示當(dāng)前的距離。固體冷光源 ,環(huán)氧樹脂封裝 ,燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分 ,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn) ,使用壽命可達(dá) 6 萬到 10 萬小時(shí) ,比傳統(tǒng)光源壽命長 10 倍以上。具體的電路圖 如圖 47 所示 ： 圖 由 LM324 組成的放大比較電路 LED 顯示 電路 用單片機(jī)控制 LED 信號(hào)燈的工作 ,當(dāng)汽車與障礙物的距離沒有達(dá)到安全距離時(shí) ,通過控制端 、 輸入低電平來控制信號(hào)燈不亮。接收電路的設(shè)計(jì)可采用通用0 1 2 3 4 5 6 7A B C INHCOMP1.1P1.2P1.3P1.4INT0CD4051CSB40R1CSB40R2CSB40R3VCC 1KVCC 1KVCC 1KR8 10KC7 10uFR131K2 3467R161KVCCR4 100KC2 0.1uFR111K2 3467VCCR141KR171KC9100PFR5 10KLABEL1C3 100PFR121K2 3467CLC409R6 1KR15100KC1010uFVCCC4 100PF2 3467VCC1KC11100PFR191KR181KR7 1KVCCOUT0.1uFR8 10KC7 10uFR131K2 3467R161KVCCR4 100KC2 0.1uFR111K2 3467VCCR141KR171KC9100PFR5 10KLABEL1C3 100PFR121K2 3467CLC409R6 1KR15100KC1010uFVCCC4 100PF2 3467VCC1KC11100PFR191KR181KR7 1KVCCOUTC? 0.1uFR8 10KC7 10uFR131K2 3467R161KVCCR4 100KC2 0.1uFR111K2 3467VCCR141KR171KC9100PFR5 10KLABEL1C3 100PFR121K2 3467CLC409R6 1KR15100KC1010uFVCCC4 100PF2 3467VCC1KC11100PFR191KR181KR7 1KVCCOUTC1 0.1uF汽車倒泊防撞 警報(bào) 器的設(shè)計(jì) 15 電路來實(shí)現(xiàn)。通過 ULN2801 反向驅(qū)動(dòng)器來放大電流來驅(qū)動(dòng)汽車倒泊防撞 警報(bào) 器的設(shè)計(jì) 13 超聲波發(fā)射器工作。 由于超聲波傳播的距離和超聲波的振幅成正比的關(guān)系 ,所以可以適當(dāng) 地 放 大發(fā)射的功率 ,可以提高超聲波的傳播 距離。這里采用第一類 中的壓電式超聲波發(fā)生器 ,是利用壓電晶體的電致伸縮現(xiàn)象 ,即壓電效應(yīng)。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí) ,它可以作為擴(kuò)展電路高 8 位地址總線送出高 8 位地址 ,在對(duì) EPROM編程和程序驗(yàn)證期間 ,它的接收高 8 位地址。對(duì)于 EPROM 型單片機(jī) ,在 EPROM 編程期間 ,此引腳也用于施加 21 伏的編程電源（ VPP）。因此 ,它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘 ,或用于定時(shí)目的。在單片機(jī)內(nèi)部 ,接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。電源引腳 VCC 和 VSS。 選擇方案依據(jù) 由于目前市場上已 經(jīng)研制出超聲波傳感器的專用集成芯片 ,而且集成芯片的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟 ,因此 ,不必自己設(shè)計(jì)超聲波發(fā)生與接收電路 ,以上兩個(gè)方案各有優(yōu)點(diǎn) ,對(duì)于本項(xiàng)目直接利用超聲波傳感器（ CSB40T 和 CSB40R） ,而且相對(duì)而言對(duì)于 AT89C51 單片機(jī)比較熟悉 ,選用的 CD405 ULN280 LM32 555(多諧振蕩器 ) 、 7 段 LED 的數(shù)碼管等都是我們平時(shí)比較熟悉的芯片 ,而且這些芯片價(jià)格普遍比較低。工作時(shí) ,單片機(jī)通過 I/O 口定時(shí)向超聲波發(fā)生電路發(fā)出控制信號(hào)。 考慮到超聲波具有指向性 ,本系統(tǒng)在汽車尾部左、中 ,右三個(gè)部位各安裝一個(gè)超聲波傳感器 ,適當(dāng)調(diào)整安裝位置 ,可準(zhǔn)確測量汽車后部障礙物。 (5) 報(bào)警電路 報(bào)警電路由 CC7555 電路和揚(yáng)聲器組成 AT89C2051 的 控制 CC7555 電路根據(jù)測量結(jié)果 ,產(chǎn)生一定頻率的信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲在揚(yáng) 聲器發(fā)出報(bào)警聲時(shí) ,時(shí)基電路 CC7555 處于暫穩(wěn)態(tài)此時(shí)電源向電容充電從而使 CC7555 結(jié)束暫穩(wěn)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)輸出低電平 。 該報(bào)警器由控制系統(tǒng) ,超聲波發(fā)射電路、接收電路測速電路報(bào)警電路、 LED 顯示電路組成電路原理框圖超聲波發(fā)射電路由 CC7555 時(shí)基電路和超聲波發(fā)射探頭組成 ,單片機(jī)AT89C2051 的 引腳控制 CC7555 時(shí)基電路產(chǎn)生 40KHZ 的頻率信號(hào)給超聲波發(fā)生器 ,由超聲波探頭發(fā)射的超聲波射向障礙物。所下大致介紹一些典型的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用特點(diǎn)。程序固化在 ROM 類型的存儲(chǔ)器中不易被破壞；許多資源集成在一個(gè)芯片上 ,可靠性高。單片機(jī)是針對(duì)控制與檢測應(yīng)用而設(shè)計(jì)的 ,又稱為微控制器 (Microcontroller Unit,MCU)。機(jī)電耦合系數(shù)大 ,靈敏度高；反之 ,靈敏度低。由于它有指向性強(qiáng)、方向性好、傳播能量大、 傳播速度為 340m/s。超聲波傳感器具有以下幾個(gè)特性 ： (1)在自身特性諧振點(diǎn) 40KHz 附近可獲得較高的靈敏度 ,通常選用 40KHZ 為其工作頻率。并發(fā)出不同頻率的報(bào)警信號(hào)。distance measurement system。駕駛員希望能有一種汽車報(bào)警系統(tǒng) ,在行駛的時(shí)候能夠不斷測量 車輛車尾與后面障礙物的距離 （或車與車的距離） , 而且能夠在儀表板上顯示出來 ,并在不同的警示距離范圍發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào) ,以提高駕駛的安全性。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 汽車倒泊防撞報(bào)警器的設(shè)計(jì) I 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 《 汽車倒泊防撞報(bào)警器的設(shè)計(jì) 》 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果 ,其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用 ,表示致謝的內(nèi)容外 ,本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。實(shí)時(shí)數(shù)字顯示測得的距離 ,在不同距離范圍內(nèi)能發(fā)出不同的聲光報(bào)警信號(hào)。warning system。當(dāng)車速與車距距離進(jìn)入比較危險(xiǎn)的狀態(tài)時(shí) ,單片機(jī)自動(dòng)控制發(fā)出緊急制動(dòng)信號(hào)剎車 ,以此來達(dá)到防撞的目的。 (2)諧振帶寬、波束角可以通過制作控制得很窄 ,有利于抗聲波干擾設(shè)計(jì)。超聲波測距的工作原理是超聲波發(fā)射探頭不斷地發(fā)射出 40KHz 超聲波 ,遇到障礙物后反射回反射波 ,超聲波接收探頭接收到反射波信號(hào) , 并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦?hào)。 研究內(nèi)容 在倒車時(shí)不斷測量汽車尾部與其后面障 礙物的距離 ,并實(shí)時(shí)顯示其與障礙物之間的距離 ,在不同的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的報(bào)警信號(hào) ,并且提高報(bào)警系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ,以提高汽車倒車時(shí)的安全性。另外 ,由于它可以很容易地嵌入到各種儀器和現(xiàn)場控制設(shè)備中 ,因此也叫嵌入式微控制器（ Embedded MCU）。 自 20 世紀(jì) 70 年代初期單片機(jī)問世以來 ,它已經(jīng)經(jīng)歷了 5 個(gè)發(fā)展階段。 （ 1）家用電器 目前 ,各種家用電器已普遍采用單片機(jī)控制取代傳統(tǒng)的控制電路 ,如全自動(dòng)洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、微波爐、電飯煲、電視機(jī)、錄像機(jī)、手機(jī)、 MP MP攝像機(jī)及其他視頻音像設(shè)備的控制器； （ 2）辦公自動(dòng)化 現(xiàn)在辦公室中所使用的 大量通信、信息產(chǎn)品多數(shù)都采用了單片機(jī)，如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤譯碼、硬盤驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)、繪圖儀、復(fù)印機(jī)、電話、傳真機(jī)、考勤機(jī)、計(jì)算機(jī)等； （ 3）商業(yè)領(lǐng)域 商業(yè)營銷系統(tǒng)廣泛使用的電子秤、收款機(jī)、條形碼閱讀器、倉儲(chǔ)安全檢測系統(tǒng)、商場的導(dǎo)購電子顯示系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保鮮系統(tǒng)等，目前已紛紛采用單片機(jī)構(gòu)成專用系統(tǒng)； （ 4）工業(yè)領(lǐng)域 智能儀器儀表：目前變送器、電器測量儀表普遍采用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 替代傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)，使測量系統(tǒng)具有各種智能化功能，如存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、查找、判斷、聯(lián)網(wǎng)和語音功能等。利用超聲波測距具有以下特點(diǎn)：測量靈敏度高 ,穿透力強(qiáng) ,測量速度快 ,測量角度大可對(duì)較大范圍內(nèi)的物體進(jìn)行檢測。 使揚(yáng)聲器停止發(fā)出報(bào)警聲 ,直到下一次測距結(jié)束產(chǎn)生新的報(bào)警聲。運(yùn)用 、 、 分別控制CD4051 的 A、 B、 C 來控制不同超聲波發(fā)射器和接收器的工作 ,INT0 超聲波信號(hào)檢測。超聲波發(fā)生電路產(chǎn)生 40KHz 的調(diào)制脈沖 ,轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)向前方空間發(fā)射。因此選擇方案二的性價(jià)比最高 ,能用價(jià)格比較低廉的硬件來實(shí)現(xiàn)良好的功能 ,因此我們選用第二方案來實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)功能。其中： VCC（ 40腳）接 +5V 電壓。采用外部振蕩器時(shí) ,對(duì) CHMOS單片機(jī) ,該引腳懸浮 、 控制或與其他電源復(fù)用引腳 RST/VPD、 ALE/PROG、PSEN 和 EA/VPP。然而要注意的是 ,每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) ,將跳過一個(gè) ALE 脈沖。輸入 /輸出 I/O 引腳 P0、 P P P3共 32 根。 P2 可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。目前的壓電式 具有 以 下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （ 1）靈敏度和分辨率高 ,線性范圍比較大 ,結(jié)構(gòu)簡單、牢固 ,可靠性好 ,壽命長； （ 2）體積小 ,重量輕 ,剛度、強(qiáng)度、承載能力和測量范圍比較大 ,動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻帶寬 ,動(dòng)態(tài)誤差??； （ 3）易于大量生產(chǎn) ,便于選用 ,使用和校準(zhǔn)方便 ,并且便于近測和遙測 ； 常用的壓電材料有石英晶體、壓電陶瓷等。使用 ULN2801（達(dá)林頓反向驅(qū)動(dòng)器）組成的驅(qū)動(dòng)電路能夠增大電流從而增大發(fā)射的功率 ,這樣就能夠使傳輸?shù)木嚯x達(dá)到實(shí)際的需要（即遠(yuǎn)大于設(shè)定的 10M） [8][9]。而且同時(shí)可以通過選擇 CD4051 的 A、 B、 C 口來選擇不同的超聲波發(fā)射器工作。 如圖 超聲波在空氣中傳播時(shí) ,其能量的衰減程度與距離成正比 ,距離越近、信號(hào)越強(qiáng) ,距離越遠(yuǎn)、信號(hào)越弱 ,通常在 1mv～ 1V之間。當(dāng)距離到達(dá)危險(xiǎn)距離時(shí) ,單片機(jī)通過 將 置 0, 置 1 來使得黃燈亮 ,紅燈不亮 ,當(dāng)距離到達(dá)需要緊急剎車時(shí) , 口置 1, 口置 0來控制紅燈亮 ,黃燈不亮 ,從而提醒司機(jī)要緊急剎車。 (3)多變幻： LED 光源可利用紅、綠、籃三基色原理 ,在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256 級(jí)灰度并任意混合 ,即可產(chǎn)生 256256256＝ 16777216 種顏色 ,形成不同光色的組合 變化多端 ,實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。 高低頻報(bào)警電路 壓電式蜂鳴器 ,用的是壓電材料 ,即當(dāng)受到外力導(dǎo)致壓電材料發(fā)生形變時(shí)壓電材料會(huì)產(chǎn)生電荷。通電時(shí) ,小鐵片與振動(dòng)膜受汽車倒泊防撞 警報(bào) 器的設(shè)計(jì) 17 磁場的吸引會(huì)向鐵心靠近 ,線圈接收振動(dòng)信號(hào)則會(huì)產(chǎn)生交變的磁場 ,繼而將電能轉(zhuǎn)為聲能。 圖 高低頻報(bào)警電路 xx 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 圖 LED 顯示電路以及報(bào)警電路 硬件圖 總體結(jié) 構(gòu)框圖 在本系統(tǒng)中采 用 AT89C51 作為主控制器 ,利用 如圖 4..10 中的 3 組超聲波傳感器進(jìn)行檢測當(dāng)前的距離。 由 555 電路組成的無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 ,振蕩頻率 f=(R1+2R2)C1,當(dāng)單片機(jī)控制端送入高電平到 555 的 4 號(hào) 口時(shí) , HTD 壓電陶瓷片發(fā)聲報(bào)警 ,當(dāng)送入低電平時(shí)停止報(bào)警。 電磁式蜂鳴器 ,主要是利用通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁場的特性 ,用一個(gè)固定的永久磁鐵與通電導(dǎo)體產(chǎn)生磁力推動(dòng)固定在線圈上的鼓膜。通過74LS06 來放大電流點(diǎn)亮 LED 數(shù)碼管