【正文】 的工作壓電是 40kHz 的脈沖信號(hào)，這是由單片機(jī)執(zhí)行下面程序來產(chǎn)生。 超聲波測(cè)距 中斷入口程序 ORG 0000H Limp start 14 ORG 002BH 主程序 START: MOV R0, 70H MOV R7, 0BH MOV 20H, 00H CLEARDISP: MOV R0, 00H INC R0 DJNZ R7, CLEARDISP MOV TM0D, 99H CJZCX: MOV TL0, 00H MOV TH0, 00H MOV R0, 0bH MOV R1, 0bh MOV 16H, 03H MOV 15H, 54H MOV 17H, 90H PUZEL: MOV 14H, 32H 。本設(shè)計(jì)的顯示電路原理圖如下圖 8所示： 圖 8 顯示電路原理圖 12 第四章 超聲波倒車?yán)走_(dá) 軟件設(shè)計(jì) AT89C2051 單片機(jī)及 其開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)具有語言簡(jiǎn)潔、可移植性好、表達(dá)能力強(qiáng)、可進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、可以直接控制計(jì)算機(jī)硬件、生成代碼質(zhì)量高、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。 M3720 是單聲一閃燈報(bào)警音效集成電路，芯片內(nèi)存儲(chǔ)一種報(bào)警音效，可直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲或經(jīng)外接功放 三極管 推動(dòng)揚(yáng)聲器放音，同時(shí)還能驅(qū)動(dòng)一只 LED閃爍。另外，由于輸入信號(hào)為正弦波，因此必須將放大電路設(shè)計(jì)成交流放大電路。超聲波探頭必須采用與發(fā)射探頭對(duì)應(yīng)的型號(hào)，關(guān)鍵是頻率要一致，本設(shè)計(jì)采用 CSB40R，否則將因無法產(chǎn)生共振而影響接收效果，甚至無法接收。 40kHz 的超聲波是利用 555時(shí)基電路振蕩產(chǎn)生的。在許多測(cè)距方法中，脈沖測(cè)距法只需要測(cè)量超聲波在測(cè)量點(diǎn)與目標(biāo)間的往返時(shí)間，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因此本系統(tǒng)采用了 這 種方法 。 超聲波倒車?yán)走_(dá) 系統(tǒng)工作原理 如圖 3所示，駕駛員將手柄轉(zhuǎn)到倒車檔后，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，超聲波發(fā)送 模塊 向后發(fā)射40kHz 的超聲波 信號(hào) ，經(jīng)障礙物反射，由超聲波接收模塊收集，進(jìn)行放大和比較， 單片機(jī)AT89C2051 將此信號(hào)送入顯示模塊，同時(shí)觸發(fā)語音電路，發(fā)出同步語音提示，當(dāng)與障礙物距離小于 1m、 、 時(shí)，發(fā)出不同的報(bào)警聲， 提醒駕駛員停車。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。由于超聲波也是一種聲波，超聲波在媒質(zhì)中傳播的速度和媒質(zhì)的特性有關(guān)。電氣方式包括壓電型、 磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛等。因?yàn)槭切缕罚蹆r(jià)也較高。 第三代用液晶熒屏顯示，特別是熒屏顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。根據(jù)顯示設(shè)備種類不同，倒車?yán)走_(dá)又可分為數(shù)字式、顏色式和蜂鳴式。 本文介紹的超聲波倒車?yán)走_(dá) 的原理與普通雷達(dá)一樣，是根據(jù)蝙蝠在黑夜里高速飛行而不會(huì)與任何障礙物相撞的原理設(shè)計(jì)開發(fā)的。 倒車泊車 也是引起汽車碰撞事故的原因，倒車鏡有死角，駕車者目測(cè)距離有誤差，視線模糊等原因造成倒車時(shí)的事故率遠(yuǎn)大于汽車前進(jìn)時(shí)的事故率，尤其是非職業(yè)駕駛員以及女性更為突出。 本文介紹的是以 AT89C2051 單片機(jī)為核心的一種低成本、高精度、微型化，并有數(shù)字顯示和聲光報(bào)警功能的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，該倒車?yán)走_(dá)根據(jù)超聲波測(cè)距原理研制，采用溫度補(bǔ)償技術(shù)、開機(jī)自檢技術(shù)和優(yōu)化的軟硬件技術(shù)，將測(cè)得的結(jié)果送至數(shù)碼管顯示，同時(shí)進(jìn)行三級(jí)聲光報(bào)警。 超聲波倒車?yán)走_(dá)的軟件設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、超聲波傳播時(shí)間的程序設(shè)超聲波發(fā)生和中斷程序、顯示子程序。 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)是保障汽車倒車安全的輔助系統(tǒng)，通過超聲波探頭發(fā)出超聲波，使用高速單片機(jī)計(jì)算距離，并加入了溫度補(bǔ)償電路，提高了距離計(jì)算的精度。整個(gè)過程，駕駛者無須回頭便可知車后的情況，使停車和倒車更容易、更安全。 現(xiàn)在市面上的倒車?yán)走_(dá)大多采用超聲波測(cè)距原理，駕駛者在倒車時(shí)，將汽車的擋位推到 R擋，啟動(dòng)倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由裝置于車尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超聲波，遇到障礙物，產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而計(jì)算出車體與障礙 物之間的距離，判斷出障礙物的位置，再由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號(hào)，從而使駕駛者倒車時(shí)不至于撞上障礙物。 研究?jī)?nèi)容： 超聲波 倒車?yán)走_(dá)的作用和原理，基于 微處理器控制的超聲波測(cè)距系統(tǒng) ,由微處理器控制時(shí)間計(jì)數(shù) ,計(jì)算超聲波自發(fā)射至接收的往返時(shí)間 ,利用聲波在空氣中的傳輸速度 ,從而得到實(shí)測(cè)距離 ,并根據(jù)障礙物與車尾的距離遠(yuǎn)近情況發(fā)出報(bào)警等級(jí) 。 超聲波倒車?yán)走_(dá)的硬件設(shè)計(jì)，各部分的功 能。當(dāng)前，由于超聲 波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量。隨著我國(guó)公路等級(jí)的不斷提高，特別是高速公路的飛速發(fā)展，汽車的行駛速度越來越快，車流量也越來越大，汽車碰撞事故 就 越來越多 。如何測(cè)定汽車之間的安全距離呢？目前一般采用的技術(shù)有三種：超聲波測(cè)距；微波雷達(dá)測(cè)距；激光測(cè) 距。粘貼式感應(yīng)器后有 1層膠，可直接粘在后保險(xiǎn)杠上；鉆孔式感應(yīng)器是在保險(xiǎn)杠上鉆一個(gè)洞，然后把感應(yīng)器嵌進(jìn)去；懸掛式感應(yīng)器主要用于載貨車。這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼顯示產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段顯示產(chǎn)品由三種顏色來區(qū)別：綠色代表安全距離，表示障礙物離車體距離有 米以上； 黃色代表警告距離，表示離障礙物的距離只有 米 米；紅色代表危險(xiǎn)距離，表示離障礙物只有不到 米的距離，必須停止倒車。 第五代倒車?yán)走_(dá)是專門為高檔轎車生產(chǎn)的，它的整合了高檔轎車具備的影音 系統(tǒng)，可以在顯示器上觀看 DVD 影像?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。 定時(shí)器 控制 計(jì)時(shí)器 調(diào)制器 振蕩器 顯示器 接收檢驗(yàn) 電聲換能器 聲電換能器 障 礙 物 4 超聲波 的簡(jiǎn)介 超聲波簡(jiǎn)單的說就是音頻超過了人類耳朵能夠聽到的范圍 .一般而言是指聲音超過20KHz 以上時(shí) ,稱之為超聲波 .與光波不同 ,超聲波是一種彈性機(jī)械波 ,它可以在氣體、液體、固體中傳播。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。在許多測(cè)距方法中，脈沖測(cè)距法只需要測(cè)量超聲波在測(cè)量點(diǎn)與目標(biāo)間的往返時(shí)間，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因此本系統(tǒng)采用了 這 種方法。由于倒車時(shí)汽車的行駛速度較慢，和聲速相比可以認(rèn)為汽車是靜止的，因此在系統(tǒng)中可以忽略多普勒效應(yīng)的影響。 本設(shè)計(jì)采用第一種方法產(chǎn)生超聲波，電路設(shè)計(jì)如圖 5所示。 圖 5 超聲波發(fā)送模塊電路 超聲 波接收電路 超聲波接收器包括超聲波接收探頭、信號(hào)放大電路及波形變換電路三部分。由于輸入信號(hào)的范圍較大，對(duì)放大電路的增益提出了兩個(gè)要求：一是放大增益要大，以適應(yīng)小信號(hào)時(shí)的需要；二是放大增益要能變化，以適應(yīng)信號(hào)變化范圍大的需要。 圖 6 超聲波接收模塊電路 聲光報(bào)警電路 聲光 報(bào)警是指當(dāng)?shù)管嚴(yán)走_(dá)探測(cè)到的距離小于所設(shè)定的安全值時(shí)，發(fā)出聲音提醒駕駛員， 聲光 電路設(shè)計(jì)如圖 7 所示。多片級(jí)聯(lián)時(shí)可控制更多的 LED。其部分源程序如下： RECEIVE0： PUSH PSW PUSH ACC CLR EX0 ；關(guān)外部中斷 0 MOV R7, TH0 ；讀取時(shí)間值 MOV R6, TL0？ CLR C MOV A, R6 SUBB A, 0BBH；計(jì)算時(shí)間差 MOV 31H, A ；存儲(chǔ)結(jié)果 MOV A, R7 SUBB A, 3CH MOV 30H,A? SETB EX0 ；開外部中斷 0 POP ACC? POP PSW RETI 主程序 晶振采用 6M， P1口為數(shù)碼管段輸出口， ~ 未數(shù)碼管位輸 出口， 為超聲波發(fā)送輸出， 為超聲波接收。十進(jìn)制調(diào)整 MOV R5, A MOV A, R4 ADDC A, R4 DA A MOV R4, A MOV A, R3 ADDC A, R3 MOV R3, A 19 DJNZ R2, HB3 RET 超聲波發(fā)生子程序 40kHz 脈沖的產(chǎn)生與超聲波發(fā)射 。部分源程序如下： RECEIVE1： PUSH PSW PUSH ACC CLR EX1 ；關(guān)外部中斷 1 JNB , RIGHT ； 引腳為 0,轉(zhuǎn)至右測(cè)距電路中斷服務(wù)程序 JNB , LEFT ； 引腳為 0,轉(zhuǎn)至左測(cè)距電路中斷服務(wù)程序 RETURN： SETB EX1 ；開外部中斷 1 20 顯示子程序 顯示程序 DISPLAY: MOV R1, 76H MOV R5, OFEH PLAY: MOV A, R5 MOV P3, A 。s Applications to Cavity Thickness Monitoring, Doct