【正文】 計時精度主要與定時器有關(guān)，單片機上的定時器計數(shù)的準確性，直接決定了測量的時間誤差。超聲波測距模塊市場上現(xiàn)在很多，其價格低廉、結(jié)構(gòu)易學(xué)等優(yōu)點深受人們的歡迎。在主函數(shù)中調(diào)用 tmpchange（）函數(shù)及 tmp（）函數(shù)并在LCD 上顯示溫度。 //顯示單個字符 ListLength++。 } } 計算距離程序流程圖如圖 52 所示 計算機信息工程學(xué)院畢業(yè)論文 24 開 始結(jié) 束將 t i m e 換 成 十 進 制計 算 S = ( t i m e * c ) / 2 0 0 0顯 示 . MS 4 0 0 0 或 f l a g = 1YN顯 示 測 得 的 距 離 圖 52 計算距離程序流程圖 顯示子程序 在 顯示 模塊中 ， 本系統(tǒng)采用 LCD1602 液晶顯示器 來顯示測得的距離和環(huán)境溫度 ，函數(shù) （）CharDisplayOne 是一個指定 位置 的字符顯示， 函數(shù) （）tCharDisplayLis 是一個指定的字符 串 顯示 ，在整個顯示模塊中，先對 LCD 進行初始化，然后進行 顯示的設(shè)置，顯示 子 程序代碼如下所示： void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData) {//按指定位置顯示一個字符 Y amp。M39。 DisplayOneChar(10,1,39。 計算機信息工程學(xué)院畢業(yè)論文 20 報警電路 當測量值低于事先設(shè)定的報警值時， 利用單片機 ， 在本系統(tǒng)中設(shè)置的距離是 ，如果障礙物小于 那么蜂鳴器將報警， 當 測量值高于設(shè)定的報警值時，停止發(fā)出報警聲響。 系統(tǒng)各個模塊的主要功能如下： （ 1）測距部分主要功能是發(fā)射和接收超聲波，系統(tǒng)利用測得的總時間及超聲波的波速，從而算出距離； （ 2）溫度模塊為系統(tǒng)提供溫度補償，大大的提高了系統(tǒng)的測量精度； （ 3） LCD 液晶顯示屏顯示距離、溫度； （ 4）系統(tǒng)設(shè)置警戒值，當計算出的距離低于設(shè)定警戒值時蜂鳴器報警 [16][17]。 溫度傳感器 DS18B20 溫度傳感器主要組成單元是熱敏元件，熱敏元件是利用物體在不同溫度下其屬性會發(fā)生變化的原理制成。 RST/VPD —— 第 9 腳， RST/VPD 是復(fù)位信號 RESET 的輸入端。 計算機信息工程學(xué)院畢業(yè)論文 9 第 3 章 系統(tǒng)元件介紹 單片機 STC89C52RC 單片機即單片微型 計算機 SCMC（ Single Chip MicroComputer）。 由測量距離公式 可知，想提高測量距離的精度，主要從兩方面入手，一是測量傳播時間的準確性、二是超聲波在當前環(huán)境下的傳播速度的準確性。 超聲波傳感器 超聲波傳感器的分類及原理 超聲波傳感器是利用計時超聲波在空氣中傳播的時間，進而可以計算距離特性而設(shè)計的一種裝置 ，又稱為探頭或換能器。在底特律國際車展上，通用公司展示了它們新研制出來的后視鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一個內(nèi)后視鏡和兩個外后視鏡組成，來全方位的檢測車體四周的路況條件，并在液晶屏上顯示，倒車時出現(xiàn)的障礙物會及時有效的傳達給駕駛者 [10]。全方位無盲點的掌握四周的交通路況情況，進而避免不必要的交通事故，提高了駕駛的安全性，促進城市更穩(wěn)定的發(fā)展 [3]。 關(guān)鍵字： 超聲波測距；倒車雷達； STC89C52RC；溫度補償 計算機信息工程學(xué)院畢業(yè)論文 Design to noncontact ultrasonic ranging reversing radar system Abstract With the improvement of living standards across the country, car buyers are increasing, car has bee a necessity of life, cars bring the people convenient, but also appeared in many traffic accidents, which caused by reversing rub cut events are numerous, gave rise to a lot of unnecessary economic losses, even though vehicle has rearview mirror, but we need to know blind Spot was inevitable, to solve this problem, design a fast response, high sensitivity reversing radar imperative. In this paper, the use of ultrasound to achieve noncontact distance measurement, design a reversing radar system, this paper is the use of ultrasound perating strong, low attenuation, high reflectance characteristics, the principle of ultrasonic distance measurement with STC89C52RC microcontroller bines the use of ultrasound the transmitter and receiver circuits to achieve noncontact distance measurement. Ultrasonic velocity of the ambient temperature influence on the use DS18B20 temperature measurement circuit constituted by the temperature pensation method of the speed correction value is directly read the temperature, and thus the velocity of the ultrasonic wave at a certain temperature, and display the measured distance, then control the buzzer sound frequencies depending on the distance display. On the basis of the principles and development of ultrasonic ranging presentation on the design STC89C52RC microcontroller interface control circuit of the temperature signal, the ultrasonic transmitter and receiver signal acquisition and control, temperature pensation and distance alarm, by paring multiple transmit and receive circuit scheme, the error system were analyzed and the most reasonable control scheme, the principles of the system and each unit consisting of the system circuit chip principles are introduced, the paper also describes the software architecture of the system, making the system more portable, reliable and economical. Key words: Ultrasonic Ranging。 第五代的采用仿生超聲的雷達技術(shù)，可以時刻的檢測到周圍障礙物的距離，它是由高速的電腦控制，以不 同頻率的聲音來提醒駕駛員，人們稱這一代倒車雷達系統(tǒng)為魔幻鏡倒車雷達，它將倒車雷達、免提電話等多項人性化的功能結(jié)合到一起，功能多種多樣，但是價格也比較貴。 第 6章 是 測量結(jié)果及誤差分析 。正壓電效應(yīng)（壓電材料受力后產(chǎn)生電荷）與逆壓電效應(yīng)（壓電材料受到電場時，會變 形產(chǎn)生機械效應(yīng)），它們是壓電式傳感器的原理，當壓電陶瓷芯片受到一定 頻率的電壓脈沖時，機械振動就會產(chǎn)生 相同的頻率，超聲波就是由這種振動生成的，相反，如果將超聲波施加在壓電陶瓷芯片上，由于逆壓電效應(yīng)，芯片就會產(chǎn)生機械形變，因而芯片產(chǎn)生與施加在其上頻率相同的電信號。 目前比較普遍的測距原理：通過發(fā)射出超聲波，由于超聲波具有一定的特征頻率，當超聲波遇到障礙物時就被立即反射回去，超聲波傳感 器感受到反射回來的超聲波，然后計算從發(fā)射到接收回來的時間，用時間乘以超聲波的波速，進而求出了測距點與障礙物之間的距離，目前用此原理研究出來的產(chǎn)品很多，例如超聲波測距模塊，超聲波汽車倒車雷達裝置等。 VCC—— 第 40腳，一般運行時都是 +5V 的電壓。但是與 P P2 不同的是，它還提供特殊的第二功能。在本系統(tǒng)中利用 LCD1602，在其內(nèi)部自帶的字符發(fā)生控制器，通過在 LCD 上的行號及列號，在與 RAM 一一對應(yīng)的地址上設(shè)置光標，通過軟件設(shè)計在光標處送去需要顯示的字符即可。超聲波接收電路如圖 43 所示。 系統(tǒng)主程序的流程圖如圖 51 所示： 開 始系 統(tǒng) 初 始 化發(fā) 射 超 聲 波 并 啟 動 T 0 開 中 斷接 收 到 回 波 的 同 時 中 斷 停 止顯 示 距 離計 算 距 離溫 度 轉(zhuǎn) 化 并 顯 示S = 5 0 0蜂 鳴 器 響結(jié) 束NY 圖 51 主程序流程圖 計算機信息工程學(xué)院畢業(yè)論文 23 子程序設(shè)計 距離計算子程序 從距離計算公式 c)/20xx(timeS ?? 中可以很明顯看出來，如果想要得到具體的距離的值，一個是求出超聲波發(fā)射與接收所需要的時間 time，另一個就是求出超聲波的波速 v ，由于超聲波的波速與溫度有關(guān)，所以在主函數(shù)中利用溫度補償公式 ??? （ ltemp 代表溫度）來提高測量精度。 DisplayOneChar(13,1,39。)。 } void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData) {// 按指定位置顯示一串字符 unsigned char ListLength。 delay(50000)。 temp=b。 （ 4）計時器本身的誤差 : 因為大多數(shù)單片機使用一個晶體振蕩器，范圍是 2050PPM水平的穩(wěn)定性和精確度，對于聲音而言，這帶來的誤差是毫米級（ 10us的對應(yīng)于聲音的 340m/s 的速度）的。本設(shè)計所設(shè)計的汽車倒車雷達系統(tǒng)的測距精度能達到 mm 級的精度，能夠較 精確的進行距離的測量，并且在利用了超聲波集。如果系統(tǒng)靈敏度較低，可能會對測量距離有影響，因為反射信號的強度值與超波的距離平方成比例關(guān)系，而如果系統(tǒng)靈敏度設(shè)置較高的話，就會有可能無法正確分辨噪聲信號和反射信號，從而將不必要的噪聲誤差帶入系統(tǒng)，降低系統(tǒng)準確率。//發(fā)送讀取數(shù)據(jù)命令 a=tmpread()。 TX=0。 //算出指令碼 WriteCommandLCD(X, 0)。 DisplayOneChar(11,1,39。39。 圖 49 通信模塊電路原理圖 計算機信息工程學(xué)院畢業(yè)論文 22 第 5 章 軟件設(shè)計 主程序設(shè)計 在整個主程序中，系統(tǒng)首先初始化，單片機的 輸出 信號 用來激活超聲波發(fā)射電路，此時定時器 T0 開始 計時，然后系統(tǒng)調(diào)用溫度轉(zhuǎn)換程序 （）tmpchange ， 獲 得當前環(huán)境溫度 ltemp ，當超聲波 接收模塊接收到反射回的超聲波時， T0 停止計時，程序 調(diào) 用 距 離 計 算 子 程 序 （）Conut 和 顯 示 子 程 序 （）CharDisplayOne ，（）tCharDisplayLis ， LCD 液晶顯示 器 顯示 測得的 溫度和所 計算出 的距離 ，并且比較所測量的距離和系統(tǒng)設(shè)定的報警值，如果測量距離小于 米 ，則 蜂鳴器報警，否則不報警 。 根據(jù)運放器虛短虛斷原理，一級放大電路放大倍數(shù)為 1001M/10K ? 倍（增益為 40）100（log20 ?dB）， 二級 放大 電路放 大倍 數(shù)為 101M/100K ? 倍（增 益為20）10（log20 ?dB），總的放大倍數(shù) 為 100 10=1000 倍（增益為 40+20=60dB）。 液晶顯示 器 的優(yōu)點 （ 1）低功耗 液晶顯示器 的功耗主要體現(xiàn)在兩部分，一是內(nèi)部的電極，二是內(nèi)部的驅(qū)動，其他的顯示器則沒有此優(yōu)點，大大的節(jié)省了能源的消耗； （ 2）數(shù)字式接口 數(shù)字式的接口 是液晶