【正文】 167。 數(shù)碼管的簡介 23167。 超聲波傳感器的簡介 7167。 超聲波對聲場產(chǎn)生的作用 6167。 顯示電路設(shè)計 23167。 汽車雷達的調(diào)試 35167。隨著科技水平的不斷提高，超聲波測距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪小３暡y距系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用可能還會更全面，例如將來可以在汽車的四個角上分別安裝上該系統(tǒng)，這樣可以降低司機師傅在拐彎的時候擦傷車子，而且可以在汽車前面也安裝該系統(tǒng)，可以減少因霧天或是能見度較低的時候汽車撞車事故。第2章 超聲波測距原理與方法167。超聲波引起質(zhì)點的運動，雖然位移和速度不大，但是與超聲波振動的頻率的平方成正比的質(zhì)點的加速度卻很大，有時足以達到破壞介質(zhì)的程度。反之，如果兩極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。由于工作頻率與應(yīng)用目的不同，超聲傳感器的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，并且名稱也有不同，例如在超聲檢測和診斷中習(xí)慣上都把超聲傳感器稱作探頭，而工業(yè)中采用的流體動力型傳感器稱為“哨”或“笛”。如果在壓電陶瓷晶片上有超聲機械波作用，這將會使其產(chǎn)生機械變形，這種機械變形是與超聲機械波一致的，機械變形使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生頻率與超聲機械波相同的電信號。由于超聲波在空氣中傳播時會有衰減,衰減的程度與頻率的高低成正比, 而頻率高分辨率也高, 故短距離測量時應(yīng)選擇頻率高的傳感器, 而長距離的測量時應(yīng)用低頻率的傳感器。圖25 HCSR04超聲波測距模塊實物如圖25接線，VCC 供5V電源，GND 為地線，TRIG觸發(fā)控制信號輸入，ECHO回響信號輸出等四個接口端。如果測距精度要求很高，則可通過改變硬件電路增加溫度補償電路的方法或者在硬件電路基本不變的情況下通過軟件改進算法的方法來加以校正。此時，在短時間內(nèi)放大器的放大倍數(shù)會降低，甚至沒有放大作用，這種現(xiàn)象稱為阻塞。s(8個40KHz方波脈沖)的發(fā)射脈沖寬度。嵌入式系統(tǒng)一般應(yīng)用于對實時響應(yīng)要求較高的設(shè)備中，單片機作為嵌入式系統(tǒng)的核心部件，其應(yīng)用使電子系統(tǒng)的智能化出現(xiàn)了意想不到的效果，常常無需對硬件資源做任何改動，只需更新系統(tǒng)軟件就能使系統(tǒng)功能升級。發(fā)射電路設(shè)計的是否合理直接影響發(fā)射波功率和波形的重復(fù)性。傳播媒質(zhì)的溫度、壓力、密度對聲速都將產(chǎn)生直接的影響，因此需對聲速加以修正。電路的電壓放大倍數(shù)如35公式所示。在顯示譯碼器和顯示器的連接中，顯示譯碼器各個輸出端必須具有足夠的吸取電流的能力，以驅(qū)動有關(guān)顯示段發(fā)光。表31 數(shù)碼管段碼表十進制數(shù)段碼（不帶點顯示）段碼（帶點顯示）00xeb0xef10x280x2c20xb30xb730xba0xbe40x780x7c50xda0xde60xdb0xdf70xa80xac80xfb0xff90xfa0xfe167。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。33第4章 軟件設(shè)計167。 test =0。 //延時20us Trig=0。 //厘米 } if(succeed_flag==0) { distance_data=0。timer0() interrupt 1 // 定時器0中斷是1號 { TH0=0xfd。p2_1=1。 EA=0。并通過ISIS 7 Professional進行仿真實驗，對各個模塊的程序進行調(diào)試。，使其能夠按照需要的功能進行運行，并將其下載到 AT89s52 芯片中觀察其功能。sfr P2M0 = 0X96。void delay_20us()。 //由高電平變低電平，觸發(fā)外部中斷 ET0=1。 //等待測量的結(jié)果，（可用中斷實現(xiàn)） TR1=0。 //取出定時器的值 outeL =TL1。break。 EA=0。 } else{ BAO=0 。 //取余運算 ge_data=temp_data。p2_0=1。 b=a。 //定時器1清零 TF1=0。 Trig=0。 uint distance[4]。sfr P0M0 = 0X94。再通過STC_ISP_V483將每一個模塊的程序下載到單片機中進行調(diào)試，使其各部分功能實現(xiàn)。 } else{ BAO=0 。 //取余運算 ge_data=temp_data。flag++。 //至成功測量的標志 EX0=0。 //關(guān)閉外部中斷 if(succeed_flag==1) { distance_data=outeH。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。 P1M0 = 0XFF。如圖37 所示。由于LED靜態(tài)顯示需要占用較多的I/O口，且功耗較大，因此在大多數(shù)場合通常不采用靜態(tài)顯示，而采用動態(tài)掃描的方法來控制LED數(shù)碼管的顯示。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。液晶顯示器件本身不發(fā)光，在黑暗中不能數(shù)字，它依靠在外界電場作用下產(chǎn)生的光電效應(yīng)，調(diào)制外界光線使液晶不同部位顯示出反差，從而顯示出字型。 (32) (33)根據(jù)下面兩個放大器理想化的重要概念：，即U==0，若把它理想化，則有U=0，但不是短路，故常稱為虛短。測距誤差主要來源于以下幾個方面：。 圖33 超聲波發(fā)射電路框圖167。它的出現(xiàn)及發(fā)展使計算機技術(shù)從通用型數(shù)值計算領(lǐng)域進入到智能化的控制領(lǐng)域。因此，cb為可測距范圍；b點就為測距遠限，其外部就為測量不到的區(qū)域。s(32個40KHz脈沖方波)的發(fā)射脈沖寬度，同時單片機編程避開盲區(qū)。圖 23超聲波測距原理超聲波在固體中傳播速度最快，在氣體中傳播速度最慢，而且聲速c與溫度有關(guān)。（1）采用IO口TRIG觸發(fā)測距，給最少10us 的高電平信呈。接收超聲波時，超聲波的振動集中于振子的中心，所以能產(chǎn)生高效率的高頻電壓。超聲波傳感器一般采用雙壓電陶瓷晶片制成。它是一種將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其他形式的能的器件。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。由于超聲波的干涉，在輻射器的周圍形成一個包括最大最小的揚聲場。據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計，15％的汽車碰撞事故是因倒車時汽車的后視能力不良造成的。 汽車倒車雷達的發(fā)展趨勢隨著科技的日新月異，人們對于車輛的功能及行車安全的期望日益增多。隨著經(jīng)濟發(fā)展，電子測量技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，而超聲波測量精確高，成本低，性能穩(wěn)定則備受青睞。 顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 33167。 超聲波的發(fā)射電路設(shè)計 19167。 汽車倒車雷達的發(fā)展趨勢 4167。 超聲波測距原理 13167。 發(fā)光二極管的驅(qū)動 27167。汽車已經(jīng)滲透于國防建設(shè)、國民經(jīng)濟以及人類生活的各個領(lǐng)域之中，成為人類生存必不可少的、最主要的交通工具，為人類生存和社會的發(fā)展與進步起到了至關(guān)重要的作用。 國內(nèi)外超聲波測距系統(tǒng)的概況目前超聲波測距系統(tǒng)主要是采用微處理器為核心，使用微處理器內(nèi)部的計時器計時，并結(jié)合溫度補償聲速等處理手段提高測距精度。盡管某些雷達具有二維，甚至三維的目標探測能力，但迄今為止，沒有任何一個傳感器能保證在任何時刻提供完全可靠的信息。超聲波在傳播時，方向性強，能量易于集中。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。它實際上是一種換能器，在發(fā)射端它把超聲波換能器，它是利用壓電晶體的諧振來工作的。其具有下列的特性:把這種材料置于電場之中，它就產(chǎn)生一定的應(yīng)變。這樣，超聲傳感器才有較高的靈敏度。其中收發(fā)一體式就是發(fā)送器和接受器為一體的傳感器，即可發(fā)送超聲波，又可接受超聲波。公式：uS/58=厘米或者uS/148=英寸；或是距離=高電平時間聲速（340M/S）/2；建議測量周期為60ms 以上，以防止發(fā)射信號對回響信號的影響。在具體設(shè)計中，比較了25181。當反射面離探頭愈來愈遠，接收和發(fā)射信號相隔時間愈來愈長，其幅值也愈來愈小。其設(shè)計方案如下所示： 的高電平測距觸發(fā)信號；模塊自動發(fā)送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回。圖 32 單片機最小系統(tǒng)電路圖引腳功能： 為超聲波發(fā)射端口； 為超聲波測試端口（用 LED 顯示時候有回波）； 為超聲波回波接受端口； 位蜂鳴器報警端口； 為發(fā)光二極管報警端口；P0 為LCD顯示端口； 為顯示位控制端口；167。本系統(tǒng)采用間斷多脈沖發(fā)射，系統(tǒng)自動識別被測距離遠近，設(shè)置發(fā)射脈沖個數(shù)。 超聲波的接收電路設(shè)計接收換能器晶片接收到超聲波垂直作用后，因諧振而形成逐步加強的機械振動。 顯示電路設(shè)計顯示器是一個典型的輸出設(shè)備，而且其應(yīng)用是極為廣泛的，幾乎所有的電子產(chǎn)品都要使用顯示器，其差別僅在于顯示器的結(jié)構(gòu)類型不同而己。數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）。靜態(tài)顯示就是當顯示某一個字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。167。定時器0中斷,用做顯示。 //由高電平變低電平，觸發(fā)外部中斷 ET0=1。 //定時器1清零 TL1=0。 } }167。p2_2=1。 顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序，將由超聲波模塊所測的數(shù)據(jù)按個位，十位，百位分離開來。 }167。并用數(shù)字萬用表測量各引腳之間是否連接正常。2. 時間誤差 當要求測距誤差小于1mm時，假設(shè)已知超聲波速度C=344m/s (20℃室溫)，忽略聲速的傳播誤差。sbit DENG=P2^5。 P2M1 = 0。 //超聲波輸入端 delay_20us()。 //與低8位合并成為16位結(jié)果數(shù)據(jù) distance_data=distance_data*。 switch(flag) { case 0x00:P0=ge。flag=0。 }//******************************************************************//延時程序void delay_20us() { uchar bt 。bt100。 } }//*****************************************************************//******************************************************************//顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序void conversion(uint temp_data) { uchar ge_data,shi_data,bai_data 。p2_1=1。 //沒有回波則清零 test = !test。 //產(chǎn)生一個20us的脈沖，在Trig引腳 while(Echo==0)。 P1M0 = 0XFF。sbit p2_1=P2^1。在超聲波的傳播速度是準確的前提下，測量距離的傳播時間差值精度只要在達到微秒級，就能保證測距誤差小于1mm的誤差。圖51汽車雷達實物167。sbit BAO=P2^4。void conversion(uint temp_data) { uchar ge_data,shi_data,bai_data 。break。在系統(tǒng)主程序中，發(fā)射的4OKHz脈沖信號遇到障礙物反射后，經(jīng)接收檢測電路產(chǎn)生外中斷信號至單片機。 //計數(shù)溢出標志 TR1=1。 //關(guān)閉外部中斷 EA=1。 uchar CONT_1。蜂鳴器需要的驅(qū)動電流較大（50~100mA），所以這里的驅(qū)動電路以低電平有效，且外接三極管作為功率驅(qū)動器件，如圖36所示。當數(shù)碼管處于靜態(tài)顯示方式時，所有位選線(數(shù)碼管的公共端)連接在一起，而各個數(shù)碼管的段選線(數(shù)碼管上各筆段的引出線)是相互分離的。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。液晶屏。所以需要一個前置放大電路將這一微小交變電壓信號充分放大，同時考慮可能出現(xiàn)干擾信號，放大有用信號的同時加入濾波電路，驅(qū)動后面的比較器輸出電位跳變，作為確定接收到的時刻。另外考慮實際發(fā)射傳感器的最大輸入電壓為20Vpp，以及單片機正常工作輸出最大電壓5V，傳感器發(fā)射信號的功率直接決定發(fā)射探頭發(fā)出超聲信號的遠近，所以考慮電壓的同時應(yīng)該考慮如何提高其功率，才能使得發(fā)射電路更合理。40 kHz左右的方波脈沖信號的產(chǎn)生通常有兩種方法：采用硬件如由555振蕩產(chǎn)生或軟件如單片機軟件編程輸出，本系統(tǒng)采用后者。同時單片機控制器內(nèi)部T0計數(shù)器開始記數(shù)。為保證一定的信噪比，接收信號幅值需達到規(guī)定的閾值Vm，亦即接收信號的幅值必須大于這一閾值才能使接受放大器有輸入信號。s(4個40KHz方波脈沖)，200181。 超聲波測距原理超聲波測距的方法有多種：如往返時間檢測法、相位檢測法、聲波幅值檢測法。在超聲