【正文】 單片機的時鐘頻率遠遠高于 40KHZ,故可以實現(xiàn)使得 口的電平的頻率高于 40KHZ。 LM324 的特點： (1)短跑保護輸出 xx 大學學士學位論文 14 (2)真差動輸入級 (3)可單電源工作： 3V32V (4)低偏置電流：最大 100nA (5)每封裝含四個運算放大器 (6)具有內(nèi)部補償?shù)?功能 (7)共模范圍擴展到負電源 (8)行業(yè)標準的引腳排列 (9)輸入端具有靜電保護功能 圖 超聲波接收電路圖 按照超聲波原理 ,微處理器需要的只是第一個回波的時刻。 (2)壽命長： LED 光源有人稱它為長壽燈 ,意為永不熄滅的燈。 電磁式蜂鳴器 ,主要是利用通電導體會產(chǎn)生磁場的特性 ,用一個固定的永久磁鐵與通電導體產(chǎn)生磁力推動固定在線圈上的鼓膜。 圖 高低頻報警電路 xx 大學學士學位論文 18 圖 LED 顯示電路以及報警電路 硬件圖 總體結 構框圖 在本系統(tǒng)中采 用 AT89C51 作為主控制器 ,利用 如圖 4..10 中的 3 組超聲波傳感器進行檢測當前的距離。 高低頻報警電路 壓電式蜂鳴器 ,用的是壓電材料 ,即當受到外力導致壓電材料發(fā)生形變時壓電材料會產(chǎn)生電荷。當距離到達危險距離時 ,單片機通過 將 置 0, 置 1 來使得黃燈亮 ,紅燈不亮 ,當距離到達需要緊急剎車時 , 口置 1, 口置 0來控制紅燈亮 ,黃燈不亮 ,從而提醒司機要緊急剎車。而且同時可以通過選擇 CD4051 的 A、 B、 C 口來選擇不同的超聲波發(fā)射器工作。目前的壓電式 具有 以 下三個優(yōu)點： （ 1）靈敏度和分辨率高 ,線性范圍比較大 ,結構簡單、牢固 ,可靠性好 ,壽命長； （ 2）體積小 ,重量輕 ,剛度、強度、承載能力和測量范圍比較大 ,動態(tài)響應頻帶寬 ,動態(tài)誤差?。? （ 3）易于大量生產(chǎn) ,便于選用 ,使用和校準方便 ,并且便于近測和遙測 ； 常用的壓電材料有石英晶體、壓電陶瓷等。輸入 /輸出 I/O 引腳 P0、 P P P3共 32 根。采用外部振蕩器時 ,對 CHMOS單片機 ,該引腳懸浮 、 控制或與其他電源復用引腳 RST/VPD、 ALE/PROG、PSEN 和 EA/VPP。因此選擇方案二的性價比最高 ,能用價格比較低廉的硬件來實現(xiàn)良好的功能 ,因此我們選用第二方案來實現(xiàn)本系統(tǒng)功能。運用 、 、 分別控制CD4051 的 A、 B、 C 來控制不同超聲波發(fā)射器和接收器的工作 ,INT0 超聲波信號檢測。利用超聲波測距具有以下特點：測量靈敏度高 ,穿透力強 ,測量速度快 ,測量角度大可對較大范圍內(nèi)的物體進行檢測。 自 20 世紀 70 年代初期單片機問世以來 ,它已經(jīng)經(jīng)歷了 5 個發(fā)展階段。 研究內(nèi)容 在倒車時不斷測量汽車尾部與其后面障 礙物的距離 ,并實時顯示其與障礙物之間的距離 ,在不同的距離范圍內(nèi)發(fā)出不同的報警信號 ,并且提高報警系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ,以提高汽車倒車時的安全性。 (2)諧振帶寬、波束角可以通過制作控制得很窄 ,有利于抗聲波干擾設計。warning system。 畢業(yè)設計（論文） 題目： 汽車倒泊防撞報警器的設計 I 本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 《 汽車倒泊防撞報警器的設計 》 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果 ,其內(nèi)容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用 ,表示致謝的內(nèi)容外 ,本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。distance measurement system。超聲波傳感器具有以下幾個特性 ： (1)在自身特性諧振點 40KHz 附近可獲得較高的靈敏度 ,通常選用 40KHZ 為其工作頻率。機電耦合系數(shù)大 ,靈敏度高；反之 ,靈敏度低。程序固化在 ROM 類型的存儲器中不易被破壞；許多資源集成在一個芯片上 ,可靠性高。 該報警器由控制系統(tǒng) ,超聲波發(fā)射電路、接收電路測速電路報警電路、 LED 顯示電路組成電路原理框圖超聲波發(fā)射電路由 CC7555 時基電路和超聲波發(fā)射探頭組成 ,單片機AT89C2051 的 引腳控制 CC7555 時基電路產(chǎn)生 40KHZ 的頻率信號給超聲波發(fā)生器 ,由超聲波探頭發(fā)射的超聲波射向障礙物。 考慮到超聲波具有指向性 ,本系統(tǒng)在汽車尾部左、中 ,右三個部位各安裝一個超聲波傳感器 ,適當調(diào)整安裝位置 ,可準確測量汽車后部障礙物。 選擇方案依據(jù) 由于目前市場上已 經(jīng)研制出超聲波傳感器的專用集成芯片 ,而且集成芯片的技術已經(jīng)相當成熟 ,因此 ,不必自己設計超聲波發(fā)生與接收電路 ,以上兩個方案各有優(yōu)點 ,對于本項目直接利用超聲波傳感器（ CSB40T 和 CSB40R） ,而且相對而言對于 AT89C51 單片機比較熟悉 ,選用的 CD405 ULN280 LM32 555(多諧振蕩器 ) 、 7 段 LED 的數(shù)碼管等都是我們平時比較熟悉的芯片 ,而且這些芯片價格普遍比較低。在單片機內(nèi)部 ,接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。對于 EPROM 型單片機 ,在 EPROM 編程期間 ,此引腳也用于施加 21 伏的編程電源（ VPP）。這里采用第一類 中的壓電式超聲波發(fā)生器 ,是利用壓電晶體的電致伸縮現(xiàn)象 ,即壓電效應。通過 ULN2801 反向驅(qū)動器來放大電流來驅(qū)動汽車倒泊防撞 警報 器的設計 13 超聲波發(fā)射器工作。具體的電路圖 如圖 47 所示 ： 圖 由 LM324 組成的放大比較電路 LED 顯示 電路 用單片機控制 LED 信號燈的工作 ,當汽車與障礙物的距離沒有達到安全距離時 ,通過控制端 、 輸入低電平來控制信號燈不亮。運用動態(tài)顯示的方式來顯示當前的距離?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié) R1,R2 的阻值可以使得 HTD 壓電陶瓷片發(fā)聲頻率的不同。蜂鳴器是一個發(fā)聲裝置 ,它是將線圈置于由 永久磁鐵、鐵心、高導磁的小鐵片以及振動膜組成的磁回路中。固體冷光源 ,環(huán)氧樹脂封裝 ,燈體內(nèi)也沒有松動的部分 ,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點 ,使用壽命可達 6 萬到 10 萬小時 ,比傳統(tǒng)光源壽命長 10 倍以上。接收電路的設計可采用通用0 1 2 3 4 5 6 7A B C INHCOMP1.1P1.2P1.3P1.4INT0CD4051CSB40R1CSB40R2CSB40R3VCC 1KVCC 1KVCC 1KR8 10KC7 10uFR131K2 3467R161KVCCR4 100KC2 0.1uFR111K2 3467VCCR141KR171KC9100PFR5 10KLABEL1C3 100PFR121K2 3467CLC409R6 1KR15100KC1010uFVCCC4 100PF2 3467VCC1KC11100PFR191KR181KR7 1KVCCOUT0.1uFR8 10KC7 10uFR131K2 3467R161KVCCR4 100KC2 0.1uFR111K2 3467VCCR141KR171KC9100PFR5 10KLABEL1C3 100PFR121K2 3467CLC409R6 1KR15100KC1010uFVCCC4 100PF2 3467VCC1KC11100PFR191KR181KR7 1KVCCOUTC? 0.1uFR8 10KC7 10uFR131K2 3467R161KVCCR4 100KC2 0.1uFR111K2 3467VCCR141KR171KC9100PFR5 10KLABEL1C3 100PFR121K2 3467CLC409R6 1KR15100KC1010uFVCCC4 100PF2 3467VCC1KC11100PFR191KR181KR7 1KVCCOUTC1 0.1uF汽車倒泊防撞 警報 器的設計 15 電路來實現(xiàn)。 由于超聲波傳播的距離和超聲波的振幅成正比的關系 ,所以可以適當 地 放 大發(fā)射的功率 ,可以提高超聲波的傳播 距離。在訪問外部存儲器時 ,它可以作為擴展電路高 8 位地址總線送出高 8 位地址 ,在對 EPROM編程和程序驗證期間 ,它的接收高 8 位地址。因此 ,它可用作對外輸出的時鐘 ,或用于定時目的。電源引腳 VCC 和 VSS。工作時 ,單片機通過 I/O 口定時向超聲波發(fā)生電路發(fā)出控制信號。 (5) 報警電路 報警電路由 CC7555 電路和揚聲器組成 AT89C2051 的 控制 CC7555 電路根據(jù)測量結果 ,產(chǎn)生一定頻率的信號驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警聲在揚 聲器發(fā)出報警聲時 ,時基電路 CC7555 處于暫穩(wěn)態(tài)此時電源向電容充電從而使 CC7555 結束暫穩(wěn)態(tài)回復到穩(wěn)定狀態(tài)輸出低電平 。所下大致介紹一些典型的應用領域和應用特點。單片機是針對控制與檢測應用而設計的 ,又稱為微控制器 (Microcontroller Unit,MCU)。由于它有指向性強、方向性好、傳播能量大、 傳播速度為 340m/s。并發(fā)出不同頻率的報警信號。駕駛員希望能有一種汽車報警系統(tǒng) ,在行駛的時候能夠不斷測量 車輛車尾與后面障礙物的距離 （或車與車的距離） , 而且能夠在儀表板上顯示出來 ,并在不同的警示距離范圍發(fā)出不同的報警信號 ,以提高駕駛的安全性。實時數(shù)字顯示測得的距離 ,在不同距離范圍內(nèi)能發(fā)出不同的聲光報警信號。當車速與車距距離進入比較危險的狀態(tài)時 ,單片機自動控制發(fā)出緊急制動信號剎車 ,以此來達到防撞的目的。超聲波測距的工作原理是超聲波發(fā)射探頭不斷地發(fā)射出 40KHz 超聲波 ,遇到障礙物后反射回反射波 ,超聲波接收探頭接收到反射波信號 , 并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦枴Ａ硗?,由于它可以很容易地嵌入到各種儀器和現(xiàn)場控制設備中 ,因此也叫嵌入式微控制器（ Embedded MCU）。 （ 1）家用電器 目前 ,各種家用電器已普遍采用單片機控制取代傳統(tǒng)的控制電路 ,如全自動洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、微波爐、電飯煲、電視機、錄像機、手機、 MP MP攝像機及其他視頻音像設備的控制器； （ 2）辦公自動化 現(xiàn)在辦公室中所使用的 大量通信、信息產(chǎn)品多數(shù)都采用了單片機，如計算機系統(tǒng)中的鍵盤譯碼、硬盤驅(qū)動、打印機、繪圖儀、復印機、電話、傳真機、考勤機、計算機等； （ 3）商業(yè)領域 商業(yè)營銷系統(tǒng)廣泛使用的電子秤、收款機、條形碼閱讀器、倉儲安全檢測系統(tǒng)、商場的導購電子顯示系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保鮮系統(tǒng)等，目前已紛紛采用單片機構成專用系統(tǒng)； （ 4）工業(yè)領域 智能儀器儀表：目前變送器、電器測量儀表普遍采用單片機應用系統(tǒng) 替代傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)，使測量系統(tǒng)具有各種智能化功能，如存儲、數(shù)據(jù)處理、查找、判斷、聯(lián)網(wǎng)和語音功能等。 使揚聲器停止發(fā)出報警聲 ,直到下一次測距結束產(chǎn)生新的報警聲。超聲波發(fā)生電路產(chǎn)生 40KHz 的調(diào)制脈沖 ,轉(zhuǎn)換為超聲波信號向前方空間發(fā)射。其中： VCC（ 40腳）接 +5V 電壓。然而要注意的是 ,每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時 ,將跳過一個 ALE 脈沖。 P2 可以驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 LSTTL 負載。使用 ULN2801（達林頓反向驅(qū)動器）組成的驅(qū)動電路能夠增大電流從而增大發(fā)射的功率 ,這樣就能夠使傳輸?shù)木嚯x達到實際的需要（即遠大于設定的 10M） [8][9]。 如圖 超聲波在空氣中傳播時 ,其能量的衰減程度與距離成正比 ,距離越近、信號越強 ,距離越遠、信號越弱 ,通常在 1mv～ 1V之間。