【正文】 瞬態(tài)響應靈敏度高，但檢波輸出的脈寬變動大。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。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。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(guān)重要，它決定著整個系統(tǒng)的靈敏度和精度。lt。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。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。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。這樣在U2的整個周期內(nèi)，都有單向脈沖的電壓輸出。 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。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。單片機一般要求在上電時，或者按復位鍵時復位。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。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。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。因此ALE信號可以對外輸出時鐘或定時信號。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。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。本設計采用第二種方法產(chǎn)生40KHZ的超聲波發(fā)射信號。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。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。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。流體動力型中包括有氣體與液體兩種類型的哨笛。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。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； 　?、鄱稍綍r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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。感應器裝在后保險杠上，以角45176。測距方式對系統(tǒng)測量精度及穩(wěn)定性都有較大影響。但是它比較容易受到光源和熱源影響。因此本設計采用超聲波測距方式。超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測出發(fā)射和接收回波的時間差t,然后求出距離，式中的C為超聲波波速。將式（24）帶入式（23）可得： (25)當被測距離H遠遠大于M時，式（25）變?yōu)椋? (26)本設計由單片機負責計時，采用12MHZ的晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達到毫米級?！? 當距離小于2米時發(fā)出一定的聲響, 起到提示和警戒的作用。當在壓電晶片上加有大小和方向不斷變化的交流電壓（或者脈沖）時，根據(jù)壓電效應，就會使壓電晶片產(chǎn)生機械變形，這種機械變形的大小和方向在一定范圍內(nèi)是與外加電壓的大小和方向成正比的。用這一特性可制成各種頻率的超聲傳感器。超聲接收傳感器的頻率特性曲線和輸出端外接電阻R也有很大關(guān)系，如果R很大，頻率特性是尖銳共振的，并且在這個共振頻率上靈敏度很高。圖25超聲波傳感器指向特性超聲波發(fā)射電路包括超聲波產(chǎn)生電路和超聲波發(fā)射電路兩個部分，探頭（超聲波換能器）選用壓電式，可采用軟件發(fā)生法和硬件發(fā)生法產(chǎn)生超聲波。其系統(tǒng)原理圖如圖31所示：圖31系統(tǒng)原理圖 單片機系統(tǒng)介紹 AT89C51單片機介紹（1）AT89C51單片機簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。其引腳排列順序及引腳符號如圖33所示。若此輸入端保持2個機器周期（24個時鐘振蕩周期）以上的高電平，即可以將89C51完成復位操作。此管腳接EPROM的OE端，PSEN端有效，即允許讀出EPROM/ROM中的指令碼。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如表31所示：引腳符號特殊功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）/INT0（外部中斷0）/INT1（外部中斷1T0（計時器0外部輸入）T1（計時器1外部輸入）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）表31 P3口的特殊功能P3口同時也可以為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。復位電路的極性電容C3直接影響單片機的復位時間，一般采用10～30uF，本次選用22uF。單片機的時鐘電路如圖35所示：圖35 時鐘電路（2）晶振的選擇晶振一般分為無源晶振和有源晶振兩種類型。2） 整流電路利用單向?qū)щ娫?，?0HZ的正弦交流電變換成脈沖的直流電壓。其電路圖圖38（a）所示為單相橋式整流電容濾波電路，它由電容C和負載RL并聯(lián)組成設電容兩端初始電壓為零，并假定t=0時接通電路，U2為正半周，當U2由零上升時，VV3導 通，C被充電，同時電流經(jīng)VV3向負載電阻供電。另外，穩(wěn)壓器在開環(huán)增益較高、負載較重的狀態(tài)下時，由于分布參數(shù)的影響，有可能產(chǎn)生自激，CC7則兼有抑制高頻振蕩的作用。當穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。從圖中可以看出，不論正壓還是負壓，②腳均為輸出端。,Poamp。這種電路在設計上一般是用一個極快速的電子開關(guān)通過對儲能元件的放電來實現(xiàn)，這些開關(guān)器件通常為晶閘管或大功率場效應管（MOSFET）。本設計采用的是TR4016的壓電式超聲波換能器，其主要利用壓電晶體的諧振來工作的。它采用8腳單列直插式塑料超小型封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖313所示，電源電壓典型值為5V，最大17V；～()；；電壓增益77～79dB；輸入阻抗為27kΩ；濾波器中心頻率f0為30～60kHz。7OUT信號輸出端，該端口為集電極開路輸出，當該腳與電源正端接一22千歐的電阻時，8VDD電源正端，接+5V表 36 CX20106A各引腳功能超聲波接收電路包括超聲波接收探頭、信號放大電路及波形變換電路三部分。（3）寬頻帶濾波器其頻率范圍為30Hz～60Hz，其中心頻率可調(diào)。利用外中斷0口檢測超聲波接收電路輸出的返回信號。與通用型集成運放相類似，它是一個三級放大電路圖316 LM386內(nèi)部電路及管腳分布圖第一級為差分放大電路，T1和TT2和T4分別構(gòu)成復合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負載；T3和T4信號從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡，從而引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，使整個電路具有穩(wěn)定的電壓增益。（1） 系統(tǒng)初始化模塊即系統(tǒng)剛上電的時候?qū)ο到y(tǒng)的各個引腳的電平分配和對各寄存器的初始賦值。主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設置定時器T0工作模式為16位定時計數(shù)器模式。超聲波測距主程序利用外中斷0檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號，立即進入中斷程序。取反 DJNZ R4,RETIOUT 。這樣只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。低位 MOV R1, 00H MOV R0, 64H 。點亮 LCALL DLIMS INC R1 MOV A, R5 JNB , ENDOUT 。但本基于單片機的汽車倒車雷達系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（1） 成本低、有良好的性價比。在畢業(yè)設計過程中收獲很多，比如學查找相關(guān)資料相關(guān)標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。接著，我要感謝和我一起做畢業(yè)設計的何偉偉同學。程序執(zhí)行開始地址LJMP START 。設置首地址，范圍為：50H～7FH MOV R0, 40H 。中斷優(yōu)先級設置 SETB ET0 。測量間隔控制（約4*100=400ms）LOOP:LCALL DISPLAY DJNZ R2, LOOP SJMP START1INTT0: CLR EA CLR TR0 MOV TH0, 00H MOV TL0, 00H SETB ET1 SETB EA SETB TR0 。關(guān)計數(shù)器 CLR TR1 CLR ET1 CLR EA CLR EX0 MOV 44H, TL0 。點亮 LCALL DLIMS INC R1 MOV A, R5 JNB , ENDOUT 。100的16進制(顯示精度） LCALL MUL2BY2 MOV R3, 03H MOV R2, 0E8H LCALL DIV4BY2 LCALL DIV4BY2 MOV 40H, R4