【正文】 由于是利用超聲波測距，要測量預期的距離，所以產(chǎn)生的超聲波要有一定的功率和合理的頻率才能達到預定的傳播距離，同時這是得到足夠的回波功率的必要條件，只有得到足夠的回波頻率，接收電路才能檢測到回波信號和防止外界干擾信號的干擾。系統(tǒng)硬件結構分為三個主要部分：測距部分、控制部分和顯示報警部分。為了解決這個安全問題，設計一種汽車測距防撞報警系統(tǒng)勢在必行?；诔暡y倒車雷達系統(tǒng)設計 基于超聲波測倒車雷達系統(tǒng)設計 摘 要 本論文闡述的是基于超聲波檢測的倒車雷達的設計。交通擁擠狀況也隨之出現(xiàn)，撞 車事件也是經(jīng)常發(fā)生，人們在享受汽車帶來的樂趣和方便的同時，更加注重的是汽車的安全性，許多“追尾”事故都與車距有著密切的關系。 2 第二章 總體方案 第一節(jié) 模塊構建 按照系統(tǒng)設計要求，超聲波倒車測距儀由硬件和軟件兩部分組成，系統(tǒng)設計采用模塊化思想。首先測出超聲波從發(fā)射到遇到障礙物返回所經(jīng)歷的時間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離 [2]。壓電式傳感器屬于超聲傳感器中電聲型的一種。當壓電晶片受發(fā)射電脈沖激勵后產(chǎn)生振動，即可發(fā)射聲脈沖，是逆壓電效應。 壓電式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振類工作的，超聲波發(fā)生器內部結構如圖 所示。 超聲波傳感器的內部結構由壓電陶瓷晶片、錐形輻射喇叭、底座、引線、金屬殼及金屬網(wǎng)構成，其中，壓電陶瓷晶片是傳感器的核心，錐形輻射喇叭使發(fā)射和接收超聲波能量集中，并使傳感器有一定的指向角，金屬殼可防止外界力量對壓電陶瓷晶片及錐形輻射喇叭的損壞。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 1000 次。 8 P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T9P 3 .0 (R X D )10P 3 .1 (T X D )11P 3 .2 (IN T 0)12P 3 .3 (IN T 1)13P 3 .4 (T 0)14P 3 .5 (T 1)15P 3 .6 (W R )16P 3 .7 (R D )17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2 .0 /(A 8)21P 2 .1 /(A 9)22P 2 .2 /(A 10 )23P 2 .3 /(A 11 )24P 2 .4 /(A 12 )25P 2 .5 /(A 13 )26P 2 .6 /(A 14 )27P 2 .7 /(A 15 )28P S E N29A L E /P R O G30E A /V P P31P 0 .7 /(A D 7 )32P 0 .6 /(A D 6 )33P 0 .5 /(A D 5 )34P 0 .4 /(A D 4 )35P 0 .3 /(A D 3 )36P 0 .2 /(A D 2 )37P 0 .1 /(A D 1 )38P 0 .0 /(A D 0 )39V C C40A T 89 C 51 圖 AT89C51 引腳圖 P1 口： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 （ 3）振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。在閑置模式 下， CPU 停止工作。如 所示的電路為輸出電壓為+5V、輸出的電流 的穩(wěn)壓電源。前者利用軟件產(chǎn)生 40KHz的超聲波信號，通過輸出引腳輸入至驅動器，經(jīng)驅動器驅動后推動探頭產(chǎn)生超聲波。本系統(tǒng)將 40KHz 方波信號分成兩路，分別由 74LS04 經(jīng)兩次和一次反向 放大，從而構成推拉式反向放大。 CX20xx6 是日本索尼 公司的產(chǎn)品，采用單列 8 引腳的直插式封裝，內部包含自動偏置控制電路、前置放大電路、帶通濾波、峰值檢波、積分比較器、斯密特整形輸出電路，配合少量外接元件就可以對 38KHz 左右的信號的接收與處理，該芯片內部如下圖 所示 ： 圖 CX20xx6 內部結構 前置放大器：它是高增益的放大器，由于超聲波在空氣中直線傳輸時，傳輸距離越大，能量的衰減越厲害，故反射回來的超聲波信號的幅值會有很大的變化。 X20xx6 構成本次設計接收電路如下圖 ： 圖 超聲波接收電路 使用 CX20xx6A 集成電路對接收探頭受到的信號進行放大、濾波。 4 腳：接地端。采用 LED 動態(tài)顯示，數(shù)據(jù)經(jīng)過 PIC 芯片的計算后傳到 LED上，顯示精度 是厘米。此芯片內有振蕩器，可通過外部電阻來調節(jié)其振蕩頻率；還有帶自動增益控制 (AGC)的話筒運放，模擬線路輸入，抗鋸齒濾波器，多級存儲陣列，平滑濾波器，音量控制，直接驅動喇叭的 PWM 輸出與接外部功放的電流 /電壓輸出。 ISD1700 語音芯片具有以下特點： （ 1） 可錄、放音十萬次，存儲內容可以斷電保留一百年 （ 2） 兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式。如圖 所示為實時播報電 路： 圖 實時播報部分電路原理圖 值得注意的，當系統(tǒng)上電時有時會出現(xiàn)意料之外的錄音過程，而這個意外的錄音過程會妨礙以前的聲音回放，一個偽 EOM 標記會出現(xiàn)在存儲空間的開始部分。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。當超聲波信號碰到障礙物時信號立刻返回，微處理器不停的掃描 INT0 引腳，如果 INT0 接收的信號有高電平變?yōu)榈碗娖?，此時表明信號已經(jīng)返回，微處理器進入中斷關閉定時器。 第五節(jié) 顯示程序、報警程序 先 進行動態(tài)顯示初始化將指針指向緩沖區(qū)首地址，然后去顯示位指針，取要顯示的數(shù)，再將數(shù)變成段碼，然后將段碼送段控制器，位碼送位控制器，在延時，然后判斷是否是最后一位，是否顯示完畢，沒有的話修改該緩沖區(qū)指針和位碼，直到顯示完畢。 24 參考文獻 [1]單片機原理及其接口，胡漢才，北京，清華大學出版社， （第 2 版 ） . [2]侯國章 ,賴一楠 ,田思慶 .測試與傳感技術 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 20xx. [3]童詩白 ,華成英 .模擬電子技術基礎 .北京：高等教育出版社， 20xx. [4]張謙琳 .超聲波檢測原理和方法 [M].北京：中國科技大學出版社， 1993： 1116. [5]蘇長贊 .紅外線與超聲波遙控 [M].北京：人民郵電出版社， ： 2635. [6] rotor S， ZHANG G X. Geometric Error Measurement and Compensation of Machines [M].Annals of the CIRP. 1995:599609. [7]張謙琳 .超聲波檢測原理和方法 [M].北京：中國科技大學出版社， 1993： 1116. [8]夏路易 ,石宗義 .電路原理圖與電路板設計教程 ：北京希望電子出版社， 20xx. [9]趙晶 電路設計與制版 — PROTEL99高級應用 [M] 北京：人民郵電出版社， 20xx，2340. [10]黃培康，殷紅成，許小劍雷達目標特性 [專著 ] 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx，333338. [11]王紅云，姚志敏，王竹林，史連艷 .超聲波測距系統(tǒng)設計 [J].儀表技術 .20xx,（ 11） :4749. [12]李瀚蓀 .《電路分析基礎》 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. [13]楊志忠 .《數(shù)字電子技術基礎》 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. [14]華成英 .《模擬電子技術基礎》 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. [15]鄭郁正 .《單片機原理及應用》 [M].成都：四川大學出版社， 20xx. [16]譚浩強 .《 C 程序設計》 [M].北京：清華大學出版社， 20xx. [17]王俊峰，孟令啟 .《現(xiàn)代傳感器應用技術》 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 20xx. [18]阮一輝 .基于超聲波定位技術的障礙物探測 [D].蘇州：蘇州大學， 20xx. [19]恒清，張靖 .加強單片機系統(tǒng)抗干擾能力的方法 [N].通化師范學院校報， . [20]蘇煒，龔壁建，潘笑 .超聲波測距誤差分析 [J].傳感器技術， 20xx.