【正文】 境界面如圖18為Proteus部分仿真運(yùn)行圖，由仿真電路可以測(cè)得距離并顯示。為了防止其他信號(hào)的干擾，提高測(cè)量的可靠性，超聲波傳感器常常一次發(fā)射的是多個(gè)超聲波脈沖串。在本系統(tǒng)中通過(guò)AT89C51單片機(jī)的引腳發(fā)出40KHz的脈沖，經(jīng)超聲波探頭反射出超聲波，使用高速單片機(jī)計(jì)算測(cè)量車與障礙物之間的往返時(shí)間然后再通過(guò)公式計(jì)算出車與障礙物的距離。參考文獻(xiàn)[1] [M].南京:南京大學(xué)出版社,:2034[2] [M].北京:北京科學(xué)出版社,:4970 [3] 莫品光,[J].技術(shù)與應(yīng)用,:1416[4] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,:830[5] [D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué),2006：120[6] （C語(yǔ)言版）[M].北京:清華大學(xué)出版社,北京交通大學(xué)出版社,:124128[7] [J].工程技術(shù),:363365[8] 宋永東,[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2008,31(15):137139[9] YHuang,J30致謝歷時(shí)近兩個(gè)月的時(shí)間，我的的論文終于快要完成了。這樣，最終測(cè)得的時(shí)間則與實(shí)際距離所對(duì)應(yīng)的時(shí)間不同，從而造成了超聲波回波時(shí)間引起測(cè)量誤差。圖18 Proteus仿真運(yùn)行圖 實(shí)驗(yàn)的誤差分析本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)測(cè)距的過(guò)程中，不可避免地會(huì)存在測(cè)量誤差。其總放大增益80db。 sj1=sj1+10。 cl=0。 } TR0=0。 TL0=0x00。 } void delay(i) { while(i)。 delay(200)。 delay(200)。超聲波發(fā)射程序比較簡(jiǎn)單，主要包括T1中斷服務(wù)程序和超聲波接收中斷服務(wù)程序。由于采用12MHZ的晶振，機(jī)器周期為1us，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間）按下式計(jì)算即可測(cè)得被測(cè)物體與測(cè)距器之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取20攝氏度時(shí)的聲速344m/s，則有：，（其中T0為計(jì)數(shù)器T0的計(jì)數(shù)值）。超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的軟件對(duì)總體設(shè)計(jì)主要包括：（1）主程序，包括系統(tǒng)的初始化以及各子程序的調(diào)度管理等部分。在輪流點(diǎn)亮數(shù)碼管的位掃描過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫。適當(dāng)更改電容C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。引腳2C1引腳與地之間串聯(lián)一個(gè)由電阻和電容組成的RC 網(wǎng)絡(luò)，改變電容或電阻中的一個(gè)，即可改變前置放大器的增益和頻率特性。常用的載波頻率38KHz與測(cè)距的40KHz較為相近，可以利用它來(lái)做接收電路。其原理圖如圖所示。X1是接外部晶體管的一個(gè)引腳。電源電路如圖4所示。外形及引腳排列如圖3所示[4]。 超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)超聲波傳感器按收發(fā)方式一般可分為兩類：一類是發(fā)送和接收是兩種不同的分體式超聲波傳感器，此類傳感器測(cè)距有效范圍比較大，但不具備防塵防水功能；另一類是具有雙向的發(fā)射/接收功能的收發(fā)一體式超聲波傳感器，如TR4016，不僅用于發(fā)射超聲波，也用于接收超聲波，此類超聲波測(cè)距范圍比較小，防塵、防水性能好。反之，如在壓電陶瓷芯片上有超聲波作用，將會(huì)使其產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形使壓電陶瓷芯片產(chǎn)生頻率與超聲波相同的電信號(hào)[2]。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。超聲波傳感器利用壓電效應(yīng)的原理將超聲波和電能相互轉(zhuǎn)換，即在發(fā)射超聲波的時(shí)候，將電能轉(zhuǎn)換為超聲波，而在收到回波的時(shí)候，則將超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案及理論基礎(chǔ) 總體設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)的應(yīng)用背景是基于AT89C51的超聲信號(hào)檢測(cè)的。現(xiàn)如今市場(chǎng)上的倒車?yán)走_(dá)大多采用超聲波測(cè)距原理，駕駛員在倒車時(shí)，啟動(dòng)倒車?yán)走_(dá)，在控制器的控制下，由超聲波探頭發(fā)送超聲波，在遇到障礙物后產(chǎn)生回波信號(hào)，傳感器接收到回波信號(hào)后經(jīng)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，判斷出障礙物的位置，通過(guò)聲音、數(shù)據(jù)、圖像等形式為駕駛員提供信息和警示來(lái)告知駕駛員周圍情況，從而使駕駛員倒車時(shí)做到心中有數(shù)，提高了駕駛的安全性。本設(shè)計(jì)是以AT89C51單片機(jī)為主控制器的超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，包括超聲波發(fā)射和接收部分、單片機(jī)處理部分、LCD顯示部分和語(yǔ)音報(bào)警部分等硬件系統(tǒng)以及軟件程序設(shè)計(jì)。據(jù)初步調(diào)查統(tǒng)計(jì)，15％的汽車事故是由汽車倒車后視不良造成的。該系統(tǒng)由單片機(jī)控制電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路等幾部分組成。系統(tǒng)硬件部分主要由單片機(jī)控制電路、超聲波發(fā)射和接收電路、超聲波接收電路、LCD顯示電路等幾部分組成。單片機(jī)使用12MHZ晶振，所以此系統(tǒng)的測(cè)量精度理論可以達(dá)到毫米級(jí)。超聲波傳感器是利用超聲波作為信息傳遞媒介的傳感器，它是一種將其它形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其它形式的能的器件。 超聲波傳感器的應(yīng)用超聲波傳感技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的不同方面，它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病，已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法。整個(gè)系統(tǒng)以性能較好的AT89C51單片機(jī)為核心，控制超聲波傳感器的收發(fā)，并測(cè)算距離，同時(shí)根據(jù)倒車距離段的不同進(jìn)行分段語(yǔ)音報(bào)警。掉電方式：保存RAM的內(nèi)容，振蕩器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復(fù)位。在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的RET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘震蕩脈沖以上的高電平，單片機(jī)便實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。時(shí)鐘電路如圖6所示。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問(wèn)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換能器。CX20106A是CX20106的改進(jìn)型，二者之間的主要差別在于電參數(shù)略有不同，CX20106A多用于超聲波測(cè)試。本文超聲波測(cè)距對(duì)靈敏度要求相對(duì)較高，因此。S1，S2，S3，S4引腳端為其位選端，用于接收單片機(jī)的P2口產(chǎn)生的位選碼。具體原理圖如圖5圖5數(shù)碼管顯示模塊4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)軟件的支持，本章主要介紹在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。如果有回波接收到則利用聲速進(jìn)行距離計(jì)算，并送到顯示程序顯示。利用外中斷0檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即INT0引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。 //計(jì)算高電平持續(xù)的時(shí)間 TR1=0。 LED2=0。 xm1=(s100*xm0)/10。 csbds++。 } TR0=1。 t=TH0。 if(s80)bj=1。上拉，就是把電位拉高，比如拉到VCC下拉，就是把電壓拉低，拉到GND一般就是剛上電的時(shí)候，端口電壓不穩(wěn)定，為了讓他穩(wěn)定為高或低，就會(huì)用到上拉或下拉電阻。利用Keil uVision4對(duì)實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行編譯，軟件調(diào)試開(kāi)發(fā)環(huán)境如圖17所示。對(duì)于測(cè)距而言，引起超聲波傳播速度變化的主要原因是溫度的變化。在測(cè)量盲區(qū)內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)正常測(cè)距，測(cè)量誤差很大。其次要感謝我的同學(xué)們，在完成論文的過(guò)程中，遇到了各種問(wèn)題，是你們第一時(shí)間來(lái)幫我解決這