【文章內容簡介】 值表 管腳值顯示字符dpgfedcba十六進制數0110000000C0H1111110010F9H2101001000A4H3101100000B0H41001100199H51001001092H61000001082H711111000OF8H續(xù)表2181000000080H91001000090HA1000100088HB1000001183HC110001100C6HD101000010A1HE1000011086HF100011108EH 74HC04芯片?高速CMOS六反相器.?對稱的傳輸延遲和轉換時間?相對于LSTTL邏輯IC，功耗減少很多?工作電壓：2V到6V?兼容直接輸入LSTTL邏輯信號, VIL= (Max), VIH = 2V (Min)?兼容CMOS邏輯輸入, 1μA at VOL, VOH 如圖24所示。?寬工作溫度范圍：55℃125℃。74HC041413812111091346572GND3A3YVCC6A6Y5Y5A4A4Y2YTY2A3A圖24 74HC04反相器在本設計中74HC04起到驅動電壓的作用。 CX20106芯片 CX20106內部由前置電路將接收到的信號，轉換成CX20106可以接收的標準數字信號，送到CX20106的1管腳。CX20106的總放大增益約為80dB，~5V 范圍內。總增益大小由2管腳外接的R1.。，增益越高。但取值過大時將造成頻率響應變差。R2為帶通濾波器中心頻率f0的外部電阻。經CX20106處理后的脈沖信號由7管腳輸出給AT89S51進行譯碼處理。CX2016:紅外解碼芯片。CX20106內部結構如圖26所示。前置放大器限幅放大通帶濾波峰值濾波積分比較整形輸出1D2R19345678輸出5V輸出圖25 CA20106內部結構圖第3章 汽車防撞報警系統(tǒng)設計 汽車防撞報警系統(tǒng)總方案本設計是以AT89S51單片機控制的汽車防撞報警系統(tǒng)。該裝置將單片機的實時控制及數據處理功能與超聲波的測距技術相結合，可檢測汽車運行中與前方障礙物的距離，通過LED顯示裝置顯示距離，并由蜂鳴器根據距離遠近發(fā)出警告聲。本設計中將電路分為以下幾個主要的組成部分,分別是超聲波發(fā)射，超聲波接收，溫度測量，顯示和報警，電源等硬件電路部分以及相應的軟件部分構成。系統(tǒng)框圖如圖31所示。 測溫電路單片機外圍電路AT89S51發(fā)射電路接收電路顯示電路報警電路超聲波發(fā)射換能器超聲波接收換能器障礙物電源電路圖31 系統(tǒng)框圖整個系統(tǒng)由單片機AT89S512控制，超聲波傳感器采用收發(fā)分體式，分別是一支超聲波發(fā)射換能器和一支超聲波接收換能器。超聲波信號通過超聲波發(fā)射換能器發(fā)射到空氣中，遇被測物反射后回聲波被超聲波接收換能器接收。進行相關處理后，輸入單片機的INTO腳產生中斷，計算中間經歷的時間，同時再根據具體的溫度計算相應的聲速，根據式(12)就可得出相應的距離。報警系統(tǒng)根據LED顯示的距離發(fā)出報警。 超聲波發(fā)射模塊超聲波發(fā)射部分是為了讓超聲波發(fā)射換能器能向外界發(fā)出40KHZ左右的方波脈沖信號。40KHZ左右的方波脈沖信號的產生通常有兩種方法：采用硬件如555振蕩產生或軟件。本設計采用單片機軟件編程控制。，由于單片機端口輸出功率不夠，40KHZ方波脈沖信號分成兩路送給一個由74HLS04組成的推挽式[4]電路進行功率放大以便使發(fā)射距離足夠遠，滿足測量距離要求，最后送給超聲波發(fā)射換能器以聲波形式發(fā)射到空氣中。發(fā)射部分的電路如圖32所示。圖中輸出端上拉電阻R16,R17一方面可以提高反向器74HLSO4輸出高電平的驅動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時間。圖32 超聲波發(fā)射電路圖超聲波換能器發(fā)射的超聲波信號在空氣中傳播遇到障礙物就會返回，超聲波接收模塊是為了將反射回波順利接收到超聲波接收換能器進行轉換成電信號，并對此電信號進行放大、濾波、整形等處理。本設計中采用的是索尼公司生產的集成芯片CX20106。 (INT0)引腳，便產生一個中斷。接收模塊的電路如圖 33所示。 由電路圖可以看出集成芯片CX20106在接收模塊電路中起了很大的作用。CX20106是一款應用廣泛的紅外線檢波接受的專用芯片，其具有功能強、性能優(yōu)越、外圍接口簡單、成本低等優(yōu)點。由于紅外遙控常用的載波頻率38KHZ與測距的超聲波頻率40KHZ比較接近，而且CX20106內部設置的濾波器中心頻率f0可由其5引腳外接電阻調節(jié)，阻值越大中心頻率越低，范圍為30~60KHZ。所以本設計中采用它來做接收電路。CX20106內部由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、積分器及整形電路構成。工作過程是：接收到的回波信號先經過前置放大器和限幅放大器，將信號調整到合適幅值的矩形脈沖，由濾波器進行頻率選擇、濾除干擾信號，再經整形，送到輸出端7腳。當接收到與CX20106濾波器中心頻率相符的回波信號時，其輸出端7腳就輸出低電平，以觸發(fā)中斷。若頻率有一些誤差，,將濾波器的中心頻率設置在40KHZ就可達到理想的效果。圖33 超聲波接收電路圖 其它主要模塊由于聲音的速度在不同的溫度下有所不同。為提高系統(tǒng)的精確度，本設計采用了溫度補償功能。這里采用的主要元器件是美國Dallas半導體公司生產的單總線數字溫度傳感器DS18B20。其具有精度高、智能化、體積小、線路簡單等特點。，如圖34所示。 GNDVCCP11GND123DQVDDDS18B20U5圖34 溫度測量電路圖 LED顯示模塊本設計顯示模塊采用LCD顯示所測距數值。TC1602顯示的容量為2行16個字。液晶顯示屏有微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧、適用方便等諸多優(yōu)點。與數碼管相比顯得更專業(yè)、美觀。從價格上考慮本設計采用數碼管顯示。數碼管分為共陰數碼管和共陽數碼管，本系統(tǒng)中使用共陰數碼管，其工作原理為：公共端接地（低電位），然后給abcdefgh各段賦予高電位，即可顯示不同的數值顯示。單片機通過P0口輸出數字80的二進制代碼，給數碼管賦予了段值，再通過P2端口將數碼管位選通，數碼管就可以顯示出出設定的安全距離80㎝。原理：～，三極管截止，S1～S4為低電平，數碼管位選通；～，三極管導通，S1～S4為高電平，～。顯示如圖35所示：圖35 LCD顯示電路圖 電源模塊電源模塊電路采用LM7805三端穩(wěn)壓集成電路，用LM7805三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內部還有過流、過熱及調整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的LM78或LM79后面的數字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如LM7805表示輸出電壓為正5V。此電源模塊電路利用LM7805芯片不僅生成了穩(wěn)壓電源，并且并聯了一個限流電阻和一個發(fā)光二極管，當有電流流過時，發(fā)光二極管發(fā)光；無電流時，二極管滅。可實現對電源的檢測作用，