【正文】 0打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)。要求通過(guò)設(shè)計(jì)能夠測(cè)出并顯示車與障礙物的距離，并能在距離小于 4m 的時(shí)候根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行蜂鳴報(bào)警 。 （ 2） 數(shù)碼管顯示模塊：通過(guò)該模塊的設(shè)計(jì)能夠讓所測(cè)得的距離顯示在數(shù)碼管上。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面 。 14．工作溫度范圍 :075℃ /40 +85℃ 。 6． 通用 I/0口（ 32/36個(gè)），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉（普通 8051傳統(tǒng) I/0口） PO 口是開(kāi)漏輸入，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。圖 電路中選用的發(fā)射傳感器的指向特性及結(jié)構(gòu)。如果 R 較小，頻率特性變得光滑而且有較寬的帶寬，同時(shí)靈敏度以隨之降低。其中， 40KHz 處為超聲波發(fā)射傳感器的中心頻率，在 40KHz 處，超聲發(fā)射傳感器所產(chǎn)生的超聲機(jī)械波最強(qiáng)，也就是說(shuō)在40KHz 處所產(chǎn)生的超聲聲壓能級(jí)最高。限制該系統(tǒng)的最大可測(cè)距離存在 4 個(gè)因素：超聲波的幅度、反射的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。 （ 3） 3 腳：該腳與 GND 之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度高，但檢 波輸出的脈沖寬度變動(dòng)大，易造成誤動(dòng)作，推薦參數(shù)為 F。 CX20xx6A(國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品型號(hào)為 D20xx6A)是日本索尼公司生產(chǎn)的在紅外遙控系統(tǒng)中作接收預(yù)放用的雙極型集成電路。 限度放大器：當(dāng)信號(hào)太強(qiáng)時(shí)為了防止放大器過(guò)載，限制高電平振幅，同時(shí)也可消除寄生調(diào)幅干擾 。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)采用與發(fā)射端同型號(hào)的壓電式超聲波傳感器，否則將因無(wú)法產(chǎn)生共振而影響接收效果，甚至無(wú)法接收。發(fā)射電路主要由反向器 74LS04 和超聲波換能器構(gòu)成，單片機(jī) 端口輸出 40KHz 方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一 個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極。第二種方法是利用超聲波專業(yè)發(fā)生電路或通用發(fā)生電路產(chǎn)生超聲波信號(hào)，并直接驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲波。 在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器 T0，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。其振蕩頻率計(jì)算公式如下： ? ?? ?5109 2 CRRf ???? 超聲波測(cè)距的原理：即為超聲波發(fā)生器 T 在某一時(shí)刻發(fā)出一個(gè)超聲波信號(hào)，當(dāng)這T 2 T 1 6 個(gè)超聲波遇到被測(cè)物體后反射回來(lái)，就被超聲波接收器 R 所接收到。 圖 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)總 設(shè)計(jì)方案 該系統(tǒng)又單片機(jī)控制電路、超聲波發(fā)射和接受電路、顯示電路以及報(bào)警電路等幾部分組成。在非調(diào)諧式電路中沒(méi)有調(diào)諧元件，發(fā)射出的超聲頻率主要由 壓電晶片的固定參數(shù)決定，頻帶較寬。 3 第六代：專為高檔轎車配置的?，F(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。這代產(chǎn)品比第二代進(jìn)步很多，可以顯示車后障礙物離車體的距離。“倒車請(qǐng)注意”！想必不少人還 記得這種聲音，這就是倒車?yán)走_(dá)的第一代產(chǎn)品，現(xiàn)在只有少部分商用車還在使用。 超聲波倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)一般由超聲波傳感器（俗稱探頭）、控制器和顯示器等 部分組成，現(xiàn)在市場(chǎng)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)，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，判斷出障礙物的位置，由顯示器顯示距離并發(fā)出警示信號(hào)，得到及時(shí)警示，從而使駕駛者倒車時(shí)做到心中有數(shù)，使倒車變得更輕松。 In addition, the ultrasonic energy and the attenuation is directly proportional to the square of the distance, the farther the distance, the lower sensitivity and thus Ultrasonic Ranging way so that only apply to a shorter distance. At present, ultrasonic range finder at home and abroad in general, the ideal distance of the measurement 1~ 5 m, based on STC89C51 ultrasonic rangefinder. Receiving circuit using the SONY pany dedicated CX20xx6A infrared detecting chip, the chip used in the detector circuit 38KHz, the text of the chip through the careful analysis of the internal circuit design can successfully 40kHz ultrasonic detection of hardware circuitry and adjustable gain, The use of digital rangefinder display the distance between objects. Ⅱ KEY WORDS： STC89C51； Wave。工作時(shí)，超聲波發(fā)射器不斷發(fā)射出一系列連續(xù)脈沖，給測(cè)量邏輯電路提供一個(gè)短脈沖。為此，設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心，利用超聲波實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸測(cè)距的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)。s number of cars is increasing every year. Highways, streets, parking, garage and other crowded places narrow reverse, the driver should not only forward but also looking back, a little rearend careless accidents can after the increase of motor vehicles as the ability to detect obstacles on the development of the rear of the car reversing radar has bee the research hotspot in recent years. the ultrasonic transmitter continuously emits a series of consecutive pulses to the measurement of logic circuits to provide a short pulse. Finally, signal processing devices based on the received signal for processing the time difference, automatic calculation of turnout and the distance between obstacles. Ultrasonic Ranging simple, low cost, easy production, but the transmission speed by a larger weather can not be precise range。由此可見(jiàn)，超聲波汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)將會(huì)在人類今后的生活中扮演越來(lái)越重的角色，為人類的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。 2 第一代：倒車時(shí)通過(guò)喇叭提醒。 第三代：數(shù)碼波段顯示具體距離或者距離 范圍。不過(guò) LCD 顯示外觀雖精巧，靈敏度較高，但抗干擾能力不強(qiáng)，所以誤報(bào)也較多。而且顏色款式多樣，可以按照個(gè)人需求和車內(nèi)裝飾選配。在調(diào)諧式電路中有調(diào)諧線圈（有時(shí)裝在探頭內(nèi)），諧振頻率有調(diào)諧電路的電感、電容決定，發(fā)射的超聲脈沖頻帶較窄。最終達(dá)到對(duì)回波進(jìn)行放大檢測(cè)，產(chǎn)生一個(gè)單片機(jī)（ STC89C51）能夠識(shí)別的中斷信號(hào)作為回波到達(dá)的標(biāo)志。這樣可以求出距離： ? ?2 21 TTCS ?? 555 時(shí)基電路振蕩產(chǎn)生 40Hz 的超聲波信號(hào)。由于常溫下超聲 波在空氣中的傳播數(shù)的約為 340m/s。這種方法的特點(diǎn)是充分利用軟件，靈活性好，但需要設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流 100mA 以上的驅(qū)動(dòng)電路。電路圖如圖 所示。 U 4 A74 A L S 04 U 4 B74 A L S 04U 4 C74 A L S 04U 4 D74 A L S 04U 4 E74 A L S 04L S 1T X (F )R81KR91KV C CP 1 0 圖 超聲波發(fā)射電路 超聲波接收模塊 超聲波接收電路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。通過(guò) 反饋將放大器設(shè)定于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，再由限制電平電路進(jìn)行自動(dòng)控制。適當(dāng)?shù)母淖僀3 的大小，可以改變接受電路的靈敏度和抗干擾能力。但 C 的改變會(huì)影響到頻率特性，一般在實(shí)際使用中不必改動(dòng)，推薦選用參數(shù)為 R= ， C= F。 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)距原理 單片機(jī)發(fā)出超聲波測(cè)距是通過(guò)不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 tr，然后求出距離 S＝ Ct/2，式中的 C 為超聲波波速。 超聲波傳感器的頻率特性 圖 超聲波傳感器的升壓能級(jí)和靈敏度 圖 。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(gè)共振頻率上靈敏度很高。超聲傳感器的指向角一般為 40度到 80度，本設(shè)計(jì)要求傳感器的指向角為 75度。 5． 片上集成 512字節(jié) /1280字節(jié) RAM。 13．通用異步串行口（ UART） 。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。軟件設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 圖 程序總體框圖 軟件設(shè)計(jì)各程序簡(jiǎn)介 （ 1） 系統(tǒng)初始化模塊：即系統(tǒng)剛上電的時(shí)候?qū)ο到y(tǒng)的各個(gè)引腳的電平分配和對(duì)各寄存器的初值賦值。 軟件設(shè)計(jì)要求 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是 利用超聲波測(cè)距原理設(shè)計(jì)一個(gè)車用的倒車?yán)走_(dá)。然后再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行聲光報(bào)警。 報(bào)警子程序 取測(cè)量值 LED 顯示 Y 距離小于 1m 返回 蜂鳴報(bào)警 N 外部中斷入口 初始化 開(kāi)位選 查表送段碼 位選左移一位 修正段碼指針 返回 顯示完畢 N Y 20 第 5 章 測(cè)試 結(jié)果與 分析 測(cè)試結(jié)果 在室內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求做了多次測(cè)試，記錄了每次的數(shù)據(jù)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中都會(huì)存在著誤差， 所以測(cè)量時(shí)取平均值的方式記錄，每次測(cè)量時(shí)根據(jù)設(shè)定的距離進(jìn)行 3 次測(cè)量，然后取平均值。 觸發(fā)誤差，由于 被測(cè)信號(hào)經(jīng)放大，噪聲信號(hào)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 第一種，報(bào)警器能夠 第一時(shí)間準(zhǔn)確在到達(dá)設(shè)定的報(bào)警距離時(shí)進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警器指示燈閃爍，發(fā) 出蜂鳴聲。 目前汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)就是逐步解決這些問(wèn)題，以至于更好的為駕駛者服務(wù) 。 同時(shí)，我還要感謝我的寢室同學(xué)和身邊的朋友，正是在這樣一個(gè)團(tuán)結(jié)友愛(ài)，相互促進(jìn)的環(huán)境中，在和他們的相 互幫助和啟發(fā)中，才有我今天的小小收獲。 sbit k3=P1^4。 27 sbit LCM_RW=P2^5。 unsigned char ReadDataLCM(void)。 void ePutstr(uchar x,uchar y,uchar code *ptr)。 } void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) //寫(xiě)數(shù)據(jù) { ReadStatusLCM()。 } void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC) //BuysC 為 0 時(shí)忽略忙檢測(cè) //寫(xiě)指令 { if (BuysC) { ReadStatusLCM()。 LCM_RW = 1。 LCM_E = 0。 //三次顯示模式設(shè)置，不檢測(cè)忙信號(hào) Delay5Ms()。 //顯示清屏 WriteCommandLCM(0x06,1)。 } X |= 0x80。i++) { DisplayOneChar(x++,y,ptr[i])。 } } } void Delay5Ms(void) //5ms 延時(shí) { unsigned int TempCyc = 5552。delay0。 //測(cè)試用引腳 34 uchar code SEG7[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 int c=200。 // ePutstr(0,0,exampl)。 //定時(shí)器 0，定時(shí)器 1， 16 位工作方式 TR0=1。 DisplayOneChar(5,1,(0x30+c/1000%