【正文】 振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。逆壓電效應(yīng)將高頻電振動(dòng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生超聲波，可作為發(fā)射探頭；而利用正壓電效應(yīng)，將超聲振動(dòng)波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可作為接收探頭。主要取決于制造晶片本身。由于晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個(gè)探頭的性能都是不同的，我們使用前必須預(yù)先了解清楚該探頭的性能參數(shù)。 （4）超聲波的聲壓特性當(dāng)聲波進(jìn)入某物體時(shí),由于聲波振動(dòng)使物質(zhì)分子相互之間產(chǎn)生壓縮和稀疏的作用，將使物質(zhì)所受的壓力產(chǎn)生變化。（2）吸收特性聲波在各種介質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播距離的增加，其強(qiáng)度會(huì)逐漸減弱，這是因?yàn)榻橘|(zhì)要吸收掉它的部分能量。圖4 超聲波模塊實(shí)物圖超聲波探測(cè)模塊HCSR04的使用方法如下：IO口觸發(fā)，給Trig口至少10us的高電平，啟動(dòng)測(cè)量；模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40Khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；有信號(hào)返回，通過(guò)IO口Echo輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間，測(cè)試距離=（高電平時(shí)間*340）/ 2，單位為m。圖3 總設(shè)計(jì)電路圖 電源設(shè)計(jì)。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。因此超聲波測(cè)距在移動(dòng)機(jī)器人的研究上得到了廣泛的應(yīng)用。20152016第一學(xué)期單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 倒車?yán)走_(dá)設(shè)計(jì) 班級(jí)： 13電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)號(hào)： 130803056 姓名： 周健 指導(dǎo)老師： 袁新娣 硬件得分（70%）文檔得分（30%）總評(píng)分 11 目 錄摘要 11 緒論 2 項(xiàng)目研究背景及意義 22 總體設(shè)計(jì)方案及論證 2 總體方案設(shè)計(jì) 23 硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì) 3 主控制模塊 3 電源設(shè)計(jì) 4 超聲波測(cè)試模塊 4 超聲波的特性 5 超聲波換能器 6 超聲波傳感器原理 8 測(cè)距分析 12 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 13 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 13 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 14 顯示模塊 144 軟件設(shè)計(jì) 15 主程序工作流程圖 155 總結(jié) 176 參考文獻(xiàn) 17附 錄 18附件1：原理圖 18附件2：程序 19附件3：元件清單 29附件4：實(shí)物圖 3021摘要STC89C52是STC系列單片機(jī)里應(yīng)用比較廣泛的一款，在自動(dòng)控制領(lǐng)域里享有很高的價(jià)值，以其易用性和多功能性受到了廣大電子設(shè)計(jì)愛(ài)好者的好評(píng)。同時(shí)由于超聲波測(cè)距系統(tǒng)具有以上的這些優(yōu)點(diǎn)，因此在汽車倒車?yán)走_(dá)的研制方面也得到了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)作為核心控制單元,當(dāng)測(cè)得的距離小于設(shè)定距離時(shí)，主控芯片將測(cè)得的數(shù)值與設(shè)定值進(jìn)行比較處理。 超聲波測(cè)試模塊 超聲波模塊采用現(xiàn)成的ＨＣ－ＳＲ０４超聲波模塊，該模塊可提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)高到 3mm。程序中測(cè)試功能主要由兩個(gè)函數(shù)完成。對(duì)于同一介質(zhì)，聲波的頻率越高，介質(zhì)吸收就越強(qiáng)。由于聲波振動(dòng)引起附加壓力現(xiàn)象叫聲壓作用。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括：（1）工作頻率。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高。為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多種超聲波發(fā)生器。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。相反，當(dāng)向雙壓電晶片元件施加超聲振動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)。2． 反射要探測(cè)某個(gè)物體是否存在，超聲波就能夠在該物體上得到反射。如圖8所示，超聲波的頻率越高，衰減率就越高，超聲波的傳播距離也就越短，由此可見(jiàn)超聲波的衰減特性直接影響了超聲波傳感器有效距離。為了準(zhǔn)確地表達(dá)輻射，與前部相對(duì)比，聲壓 (靈敏度) 級(jí)衰減6dB的角度被稱為半衰減角度，用θ1/2表示。在使用時(shí)，如果傳播介質(zhì)溫度變化不大，則可近似認(rèn)為超聲波速度在傳播的過(guò)程中是基本不變的。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。圖14 復(fù)位電路圖 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì)如下圖所示，用一個(gè)Speaker和三極管、電阻接到單片機(jī)的P13引腳上，構(gòu)成聲音報(bào)警電路，如圖15示為聲音報(bào)警電路。 //數(shù)碼管位選定義sbit smg_we2 = P3^5。 //按鍵蜂鳴器使能uchar smg_i = 3。 //按鍵值的變量uchar zd_break_en,zd_break_value。 for(i=0。 0x7f。 a_a = byte_read(0x2058)。 else key_value = 0。 } } else { if((P2 amp。 //自動(dòng)退出設(shè)置界變量清零 flag_key_b_en = 1。 (key_old == 1)) { switch(P2 amp。 } key_old = key_new。 smg_we3 = 1。 case 3: smg_we1 = 1。 // P1 = 0xff。 //執(zhí)行一條_nop_()指令就是1us _nop_()。 c_send = 0。 if((flag_hc_value 1) || (flag_time0 65000)) //當(dāng)超聲波超過(guò)測(cè)量范圍時(shí)，顯示3個(gè)888 { TR0 = 0。 //讀出定時(shí)器0的時(shí)間 distance = distance * 256 + TL0。 //允許定時(shí)器0定時(shí) ET1 = 1。 0x7f。 smg_i = 4。 0x7f。 //取十位顯示 dis_smg[3] = 0x88。 if((flag_key_b_en == 1) amp。 //測(cè)距離函數(shù) smg_display()。 //每300ms加一次 if(zd_break_value 100) //30秒后自動(dòng)退出設(shè)置界面 { menu_1 = 0。 //定時(shí)10ms中斷一次 TH1 = 0xf8。 key_500ms = 1。 if(flag_value = 3) { flag_value = 10。 //2ms display()。 zd_break_en = 0。 init_eepom()。 (flag_key_set_en == 1)) { beep = 0。 } } /****************報(bào)警函數(shù)***************/void clock_h_l(){ static uchar value。 //a } if(key_can == 3) { set_d 。 //500ms 加減一次 else menu_shudu = 1。 } if(menu_1 == 1) { menu_shudu = 1。 //允許定時(shí)器1定時(shí) }/****************按鍵處理數(shù)碼管顯示函數(shù)***************/void key_with(){ if(key_can == 1) { menu_1 ++。//算出超聲波測(cè)距的時(shí)間 得到單位是ms distance *= 。 distance = 888。 //給定時(shí)器0清零 TL0 = 0。 _nop_()。 0x0f)。