【正文】 當(dāng)檢測到 由高電平變?yōu)榈碗娖胶?，立即停止?nèi)部計(jì)時器計(jì)時。硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)及、超聲波接受電路、超聲波發(fā)射電路。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。包括系統(tǒng)的主控制器單片機(jī)模塊，超聲波接收電路模塊，超聲波發(fā)射電路模塊，顯示電路模塊，報(bào)警電路模塊，還有鍵盤控制模塊等等。為了滿足系統(tǒng)的測量的要求，如要超聲波可以測量的最大距離為 6M，本次設(shè)計(jì)的超聲波測量范圍為 03M。超聲波傳感器是否靈敏，和以下因素有關(guān)：1．從物理學(xué)中的反射原理知：超聲波的反射規(guī)律遵循反射定律于入射角等于反射腳，因此，反射波是否能被接收器接收到與反射面的角度有關(guān)。理想的情況是讓超聲波垂直于入射面，可最大限度地接收反射回波以避免可能使超聲波電子倒車測距儀失靈的情況出現(xiàn)。使用在室外的超聲波傳感器應(yīng)該具有很好的密封性，防止雨水和灰塵的進(jìn)入。壓電晶片的共振頻率就是工作頻率。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。超聲波具有能量消耗慢，傳播距離遠(yuǎn)，并且超聲波回檢的速度快，計(jì)算方便。 圖 21 超聲波測距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖各模塊具體功能如下：(1)測距系統(tǒng)模塊：針對超聲波傳感器設(shè)計(jì)的發(fā)送模塊、接收模塊和控制系統(tǒng)共同完成測距功能。本次設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是通過超聲波傳感器具有近距離測速功能，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)傳感器靠近障礙物后進(jìn)行報(bào)警的功能。其系統(tǒng)框圖如圖 11 所示。 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（3）超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，費(fèi)用低，信息處理簡單可靠，便于小型化和集成化。超聲波測距系統(tǒng)主要應(yīng)用于汽車的倒車?yán)走_(dá)、機(jī)器人自動避障行走、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場例如：液位、井深、管道長度等場合。s practical demand in measuring the precision 。1畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)超聲波倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的超聲波倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Ranging System Design and Implementation Based On MCU摘 要超聲波具有指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，傳播距離較遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，所以，在利用傳感器技術(shù)和自動控制技術(shù)相結(jié)合的測距方案中，超聲波測距是目前應(yīng)用最普遍的一種，它廣泛應(yīng)用于防盜、倒車?yán)走_(dá)、水位測量、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場。This subject has introduced principle and characteristic of the ultrasonic sensor in detail ,and the performance and characteristic of onechip puter AT89S51 of Atmel Company ,and on the basis of analyzing principle that ultrasonic wave finds range ,the systematic thinking and questions needed to consider that have pointed out that designs and finds range ,provide low cost , the hardware circuit of high accuracy , ultrasonic range finder of miniature digital display and software design method taking AT89S51 as the core ,this circuit of system is reasonable in design, working stability, performance good measuring speeding soon , calculating simple , apt to acplish realtime control ,and can reach industry39。利用單片機(jī)控制超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時控制，并且測量精度較高。（2）和光學(xué)方法相比，超聲波的傳播速度較小，對于較近的目標(biāo)可以直接測量。超聲波波經(jīng)反射物反射回來后，由傳感器接收端接收，再經(jīng)接收電路放大、整形，控制單片機(jī)中斷口。在結(jié)合市場上已經(jīng)存在的不少的超聲波測距裝置，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊性好、成本低，可靠性好，能有效準(zhǔn)確的測量出障礙物和傳感器之間的距離，具有一定的 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文市場價值。倒車防撞系統(tǒng)根據(jù)“ 回波測距 ”的原理設(shè)計(jì)的，整體框圖如圖 21 所示。超聲波在空氣中的傳播速度約為 340m/s。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。超聲波傳感器的主要特性如下：（1）工作頻率。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高；反之，靈敏度低。假設(shè)單片機(jī)微處理器的周期為 t，則 T=Nt，則測量得距離可式()表示： L=CT/2=CNt/2 （）因?yàn)槌暡ㄖ赶蛐詮?qiáng)，所以超聲波對障礙物面的入射角對超聲波電子倒車測超聲波探頭 發(fā)射波反射波障礙物tV發(fā)射波 反射波 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文距儀的靈敏度影響較大。 系統(tǒng)探測范圍及傳感器布點(diǎn)的確定超聲波傳感器發(fā)射超聲波有一定的角度范圍，超聲波傳感器的測量角度如圖25 所示。5．障礙物為銳角反射體，錐狀物體。圖 25 探測角度 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3 硬件部分設(shè)計(jì)本章主要講述了超聲波測距系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，把系統(tǒng)的整個硬件系統(tǒng)分成各個單元的模塊電路設(shè)計(jì)。 AT89S52 單片機(jī)AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在線可編程Flash 存儲器。 超聲波測距的系統(tǒng)及其組成本系統(tǒng)由單片機(jī) AT89S52 控制，包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、發(fā)射電路與接收放大電路和顯示電路幾部分組成，如圖 6 所示。超聲波接收頭接收到反射的回波后，經(jīng)過接收電路處理后，向單片機(jī) 輸入一個低電平脈沖。超聲波發(fā)射電路由電阻 R2三極管 BG超聲波脈沖變壓器 B 及超聲波發(fā)送頭 T40 構(gòu)成，超聲波脈沖變壓器，在這里的作用是提高加載到超聲波發(fā)送頭兩產(chǎn)端的電壓，以提高超聲波的發(fā)射功率，從而提高測量距離。每隔半周期時間，讓方波輸出腳的電平取反，便可產(chǎn)生 40kHz 方波。接收到的信號加到 BGBG6 組成的兩級放大器上進(jìn)行放大。圖 35 顯示單元 供電電路本測距系統(tǒng)由于采用的是 LED 數(shù)碼管用為顯示方式，正常工作時，系統(tǒng)工作電流約為 3045mA，而系統(tǒng)中單片機(jī)的工作電壓為+5V,為保證系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的可靠正常工作，并且方面系統(tǒng)的供電方式我們選擇電腦的 USB 口進(jìn)行供電，這樣可以為調(diào)試系統(tǒng)方便，即由 USB 口供電，調(diào)試時直接由電腦 USB 口供電。主要對其中的單片機(jī)最小系統(tǒng)，超聲波接收電路，超聲波發(fā)射電路，顯示電路以及電源電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。超聲波頭發(fā)送完送超聲波后，立即啟動內(nèi)部計(jì)時器 T0 進(jìn)行計(jì)時，為了避免超聲波從發(fā)射頭直接傳送到接收頭引起的直射波觸發(fā)，這時，單片機(jī)需要延時約 2ms 時間（這也就是超聲波測距儀會有一個最小可測距離的原因，稱之為盲區(qū)值）后，才啟動對單片機(jī) 腳的電平判斷程序。TL1=0x00。while(i){}i=0。jsz=s*csbc。試驗(yàn)板中的聲速沒有進(jìn)行溫度補(bǔ)償，聲速值為 340m/s，該值為 15℃時的超聲波值。分析原因如下：1. 超聲波發(fā)射部份由電阻 R三極管 BG超聲波脈沖變壓器 B 及超聲波發(fā)送頭 T40 構(gòu)成，以提高超聲波的發(fā)射功率，從面提高測量距離。（1）溫度對超聲波波速的影響超聲波的傳播速度受氣體的密度、溫度及氣體分子成份的影響。這是源于檢測電路的靈敏度和判斷偏差，從收到實(shí)際回波到電路確認(rèn)并輸出相應(yīng)信號肯定存在滯后，這和回波信號強(qiáng)弱、檢測電路原理以及判斷電路的敏感性相關(guān)，也是超聲波測距的核心。為減小這項(xiàng)項(xiàng)誤差，應(yīng)該提高計(jì)時的最小單位，即是選擇頻率高的晶振，從而降低量化誤差。測試的仿真圖如圖 62 所示： 北京城市學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 62 仿真圖 2經(jīng)過仿真電路的調(diào)試說明本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理已經(jīng)基本上沒有問題了，我們有對仿真電路進(jìn)行了改進(jìn)，通過買相應(yīng)的期間制作了實(shí)物，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)實(shí)物的過程中發(fā)現(xiàn)只用一個蜂鳴器就可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警的作用，因此在制作實(shí)物的時候報(bào)警電路只制作了蜂鳴器報(bào)警，蜂鳴器的聲音足以提供使用者，在按鍵電路的設(shè)計(jì)過程中，我們有增加了一個按鍵對測距系統(tǒng)進(jìn)行控制，這樣更加的方便好用。在我畢業(yè)論文寫作期間，各位老師給我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和日常生活上的關(guān)懷，沒有您們這樣的幫助和關(guān)懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，借此機(jī)會，向您們表示由衷的感激。還有許許多多的給予我?guī)椭凸膭畹呐笥?，在此無法一一列舉，在此也一并表示忠心地感謝！附錄 A總體系統(tǒng)電路原理圖：總體系統(tǒng)電路 PCB 圖:附錄 B/***********************************************************************************************************///hcsr04 超聲波測距模塊程序//晶振：12//接線：模塊 TRIG 接 ECH0 接 //數(shù)碼管：共陽數(shù)碼管 P0 接數(shù)據(jù)口, 接選通數(shù)碼管/***********************************************************************************************************/ include //器件配置文件 include define RX P1_6 define TX P1_5 sbit beep=P3^7。 unsigned char posit=0。/*******************************************************/void delay( int j){ while(j)。 TL0=0。 //“” disbuff[1]=10。 //延時消抖動if(set==0) //再次判斷設(shè)置按鍵是否按下{ while(!set)。if(str==0) //再次判斷減調(diào)整按鍵是否按下{while(!str)。 x++。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 TH1=0xf8。 //當(dāng) RX 為零時等待 TR0=1。 else beep=1。本人完全意識到本聲明的法律后果由本