基于超聲波倒車雷達系統_畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2024-08-14 10:15 本頁面
【文章內容簡介】 532 構成 10000 倍放大器，對接收信號進行放大；后級采用 LM311 比較器對接收信號進行調整，比較電壓為 LM311 的 3管腳處，可由 J1跳線選擇不同的比較電壓以選擇不同的測距模式 . 圖 35 超聲波回波接收處理電路 電源接口 J3 為外部電源接口，最高電壓不要超過 12V， J2 為電源選擇跳線， VCC_5 即為由61 板通過 10PIN 排線引入模組的電源； VCC 即為模組的放大器、調理電路供電電 源 .當用戶使用 61 板為其供電時，要把 VCC 與 VCC_5V 短接；而使用外部電源時，要把VCC 與 VCC_IN 短接 . 圖 36 外部單獨電源輸入接口及選擇跳線 10 J3 為外部電源接口，最高電壓不要超過 12V， J2 為電源選擇跳線， VCC_5 即為由61 板通過 10PIN 排線引入模組的電源； VCC 即為模組的放大器、調理電路的供電電源 .當用戶使用 61 板為其供電時，要把 VCC 與 VCC_5V 短接；而使用外部電源時，要把VCC 與 VCC_ 超聲波測距模式選擇跳線 模組提供了測距模式選擇跳線 J1，可以選擇短距測 量模式、中距測量模式，或距離可調模式 .跳線選擇 LOW 時為近距測量模式，選擇 HIG 時為中距測量模式；選 SET時為距離可調模式 .本方案采即可，即將 J1 跳線跳到 LOW 端 . 圖 37 測距模式選擇跳線 超聲波測距模組 接口 本方案采用的三個超聲波測距模組都是利用其 J J5 接口，每個模組接出兩個控制、檢測端口，然后會通過 CD4052 模擬開關進行選通，所以在實際使用當中，是分時地對每一個模組進行操作 .超聲波測距模組的 J J5 接口如所圖 38示；圖中的VCC_5 在本方案當中由 61 板供電，即 5V. 圖 38 超聲波測距模組接口 11 轉接板電路和顯示電路 轉接板電路 前面已簡單介紹了轉接板的作用了，這里介紹一下它的原理圖，圖中 J1 直接與61 板的 J6 相接，即與 61 板的 IOB 口低八位接口相接，可知圖中的 VDD 為 61 板供電，5V；而 A0 和 A1分別接 SPCE061A 的 IOB0 和 IOB1，以控制 CD4052 的兩個地址位，以控制通道的選通 .IOB2 接 PLUS_B，作為回波信號的檢測輸入，不過經過 CD4052 的選通，接到哪一個模組，由 IOB0 和 IOB1 的輸出決定； J2與 61 板的 J7 相連， 即 COM_EN接入 IOB9，將會由 SPCE061A 的 TimerB 產生 40KHz 的信號為超聲波測距模組的提供超聲波信號 . CD4052 的另外一端，接出 COM_EN1/2/3 分別接三個模組的發(fā)射使能，另外還用三個 10K 的電阻下拉到地，以保證沒有選通的模組不會發(fā)射出超聲波信號 . J J4為一組，接一個超聲波測距模組 板上的 J4 和 J5接口；而轉接板上的 J J J J8分別對應另外兩個模組 圖 39 轉接板電路原理圖 轉接板示意圖 由于本系統對電源有一定的要求，所以在制作時，需要給 61 板接入 5V的電源（并非使用電源盒），并將 61 板上的端口電平選擇跳線 J5 跳到 5V一端，使端口的高電平為 5V，并通過 61 板的 I/O 接口（ J6）給轉接板、超聲波測距模組進行供電 . 本方案當中，可將轉接板設計如圖 39 所示；圖中， J1 接 61板的 J6， J2 接 61板上的 J7，作為 CD4052 選通的控制端口，以及超聲波測距的接口； J3~J8 分別接三組 版本的超聲波測距模組而在使用超聲波測距模組時， J1 測距模式選擇選在短距測距模式選項 .另外，還需要將 J2 跳線設置在 5V 一端 12 圖 310 轉接板示意圖 顯示電路 顯示電路較為簡單，直接使用三個 I/O 口控制三個發(fā)光二極管 .如圖 311 所示： 圖 311 顯示電路 系統連線圖 整個系統的連線示意圖如圖 312 所示： 圖 312 整個系統的連 線示意圖 13 第四章 系統軟件設計 超聲波測距原理 超聲波脈沖法測距原理： 聲波在其傳播介質中被定義為縱波 .當聲波受到尺寸大于其波長的目標物體阻擋時就會發(fā)生反射；反射波稱為回聲 .假如聲波在介質中傳播的速度是已知的，而且聲波從聲源到達目標然后返回聲源的時間可以測量得到，那么就可 以計算出從聲波到目標的距離 .這就是本系統的測量原理 .這里聲波傳播的介質為空氣，采用不可見的超聲波 . 假設室溫下聲波在空氣中的傳播速度是 ，測量得到的聲波從聲源到達目標然后返回聲源的時間是 t秒，距離 d可以由下列公式計算： d=33550(cm/s) t(s) 因為聲波經過的距離是聲源與目標之間距離的兩倍，聲源與目標之間的距離應該是 d/2. 軟件控制脈沖發(fā)射、檢測回波信號： 模組配套的 Demo 程序采用的是脈沖測量法，由 SPCE061A 控制模組發(fā)生 40KHz的脈沖信號，每次測
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