【正文】 入阻抗高等優(yōu)點。 FF1 FF2 21 目前生產(chǎn)的定時器有雙極型和 CMOS兩種類型，其型號分別有 NE555 、5G555 、 C7555等多種。該電路使用靈活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以構成單穩(wěn)、多諧和施密特觸發(fā)器。 CP D R S Qn+1 ↑ 0 1 0 0 ↑ 1 0 0 0 ↓ x 0 0 Qn x x 1 0 0 x x 0 1 1 表 3 CD4013功能表 圖 11 CD4013 管腳排列 基本工作原理 它是一種時基電路，能在 ，輸出電平可與 TTL， CMOS，HTL邏輯電路兼容，振蕩精度與外接元件特性有關，具有 200MA的吸收或供出電流，可直接推動揚聲器，電感等低電阻負載。功能表如下，有表可見，當R=S=0 時，在 CP 上升沿作用下， Q 與 D 狀態(tài)相同。 此類遙控接收器基本工作應用電路類型分為三種： a直射型，應用于遙測以及報警電路 b分離反射型，主要應用于測距，料位測量電路 c 反射型，應用于材料的探傷，測厚電路 20 基本工作方式 CD4013是 CMOS 雙 D觸發(fā)器，其管腳排列如圖，內部有兩個完全相同的 D觸發(fā)器 FF1和 FF2。 溫度特性 30~+80 范圍內靈敏度變化在 10dB以內 表 2 電氣參數(shù)和特性 工作原理及應用 當施加與超聲波傳感器兩極上 40KHz的振蕩脈沖時，發(fā)射器的工作腔內發(fā)生振蕩效應 ,產(chǎn)生 40KHz的超聲波振蕩機械波向空中輻射，接收傳感器回收到 40KHz的超聲波振蕩波時，接收器中的諧振腔和外部 40KHz的超聲波發(fā)生共振，將超聲波轉換成電信號去控制電子電路工作，從而達到遙控目的。 1 KHz 聲壓電平 (距離 30CM,輸入電壓 10V) 在中心頻率時大于 106dB 帶寬（ MA40EIS） 在 100dB 時大于 KHz 帶寬（ MA40EIR） 在 80dB 時大于 KHz 靈敏度（ MA40EIS） 大于 100dB 靈敏度（ MA40EIR） 74dB 電容（ pF） （ 2200177。常見在空氣中的傳播頻率為幾十千赫茲，而在液體和固體中傳播頻率相對較高。超聲波可以在氣體，液體，固體物質中傳播，但是其傳播速度不同。 18V，開環(huán)電壓 100dB，輸入偏置電流 5pA，轉換速率 9V，輸出電壓 13 V。 17 參考文獻 [1] 丁鎮(zhèn)生 .傳感器及遙測技術 .北京：電子工業(yè)出版社， 1998 [2] 趙繼文 .傳感器的應用及電路設計 .北京：科學出版社， 1997 [3] 李東江 ,宋良玉 .現(xiàn)代汽車用傳感器檢修技術 .北京：機械工業(yè)出版社 ,1999 [4] 何希才 .集成電路及其應用實例 .北京：科學出版社 ,1998 [5] 戴卓 .汽車電子控制裝置 .北京：北京理工大學出版社 ,2022 [6] 高國恒 .汽車檢測診斷方法 .北京：人民交通出版社 ,1998 [7] 劉衡 .實用現(xiàn)代汽車電器 .北京：電子 工業(yè)出版社 ,1999 [8]相田、泰志（日） .龐振東譯 .CMOS器件手冊 .北京：清華出版社 ,1997 [9 ]Leonard s Bobrow .Elementary Linear Circuit Analysis Second Edition. 北京 :電子工業(yè)大學出版社 ,2022 18 附錄 集成電路芯片及電路元件的介紹 1． cx20226 元件參數(shù) 單列 8 腳封裝 ,電源電壓 =17V,輸入電壓 =5Vpp,低電平輸出電壓 =,電源增益 =79dB,靜態(tài)工作電流 =,功耗 =,工作溫度 =20～ 75℃ ,貯存溫 =55—— 150℃ CX20226A 其引腳功能如下 ： 1)信號輸入端 2)調整預放大器增益及頻率特性 3)連接檢波電容 4)接地 5)調整中心頻率 6)連接噪聲濾波電容器 7)信號輸出 8)電源電壓 外形如圖 10： 圖 10 CX20226A管腳 單列直插 8 腳或圓筒 8 腳封裝，電源電壓177。不僅使課題能順利完成，而且使我在學習過程中進一步加深了對知識的理解和靈活運用，在日后工作和學習中將受益終身。 16 致謝 本論文是在指導老師洪新華教授的精心指導下完成的，他嚴謹?shù)闹螌W 態(tài)度、勤勉的工作精神以及開闊的視野，對我產(chǎn)生了深遠的影響。 ， 隨時監(jiān)測蓄電池電壓，當電壓低于 ，發(fā)出聲光警告聲提醒駕駛員注意充電，以保證儀器及汽車能正常工作。 但由于實驗時間短暫和某些芯片的原因，實驗結果不是很理想，報警距離有所增加，在 2米左右的時 候就開始報警，而且距離越進則聲音越急促，響聲不連續(xù)，實時報警未能實現(xiàn)。 2米時，發(fā)出報警聲提醒駕駛員注意剎車。 方差： S2(L)= 1101? ? ? )( LL 2= 均方差 S2 （ L ） = S2(L)/10= 在分析了汽車倒車防撞系統(tǒng)的基本設計 原理以及目前國內外此類防撞系統(tǒng)存在的問題后， 詳細的介紹了超聲波測距系統(tǒng)以及根據(jù)該系統(tǒng)設計的原理、方法和步驟，研制的汽車倒車防撞報警器。 實驗結果： 數(shù)據(jù)記錄分析處理 連續(xù)測量十次數(shù)據(jù)分別是： L1=， L2=， L3=， L4=， L5=，L6=， L7=， L8=， L9=， L10=。依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)才能把實際觀察到的現(xiàn)象和理論預見的結果加以定量比較，從中發(fā)現(xiàn)問題，加以改進，最終完善設計方案。包括記錄觀察的現(xiàn)象，測量的數(shù) 據(jù)，波形及相位關 系。如果出現(xiàn)異常，應立即切斷電源，排除故障后，才可重新通電。電源接通后，首先觀察有無異常現(xiàn)象，包括有無冒煙，異常氣味。 通電觀察。查線方法：按照設計電路接線圖檢查安裝電路，在安裝好的電路中按電路圖一一對照檢 查連線，在檢查中要對已經(jīng)檢查過的連線做標記，使用萬用表對檢查連線很有幫助。 不通電檢查電路安裝。 調試過程是利用符合指標要求的各種電子測量儀器，對安裝好的電路或電子 14 裝置進行調整和測量，以保證電路或裝置正常工作。 實驗安裝 在實驗初期，把電路元件安裝在數(shù)字實驗箱上進行模擬實驗， 40kHz 超聲波發(fā)射電路是實驗最主要的一部分，只有調制出這個 40kHz超聲波才可以做后續(xù)實驗，超聲波的發(fā)射電路見圖 5： 圖 5 40Hz超聲波發(fā)射電路 在實驗的過程中，電阻 R5的大小影響輸出波 形的范圍：當 R5 為 47K? 時，頻 12 率從 。 液體和氣體中的縱波速度 u=（β /p） 1/2 28 β —— 流體容量變彈性 p—— 流體或氣體的密度 β 的意義：在壓強 P，體積為 V→壓強 P+Δ P， V+Δ V， 那么 dP=β dV/V。 至此，本設計的各功能均是為駕駛員了解車后情況設置的，為了使車后的行人也同時知道汽車在倒車，及時躲避 . 基本概念理論基礎，設計計算的主要方法和內容 波動學 定義：如果一個質點眼固定直線通過平衡位置往復運動，其對平衡的位移 x隨時間 t的變化可以表示為正弦或余弦函數(shù) x=Acos（ wt+a） 24 全振動 周而復始的一次循環(huán) t做一次全振動的時間間隔 因為 x=Acos（ ω t+a） =Acos[ω（ t+T） +a]=Acos（ω t+a+2π） 所以 ω 稱為振動的角頻率或圓頻率 f=1/T=2π /ω 25 A—— 最大位移 a—— 初相位 （振動方向相同） X1=Acos（ω 1t+a） X2=Acos（ω 2t+a） 26 那么合成振動為 :X =Acos（ω 1t+a） +Acos（ω 2t+a） =2Acos[（ω 2ω 1） t/2] cos[（ω 2+ω 1） t/2] 27 由上式可知：當ω 1與ω 2非常接近時，這時公式的第一項 表示一個變化緩慢的簡諧振動，兩者的合成表示一個高頻振動受一個低頻振動的調制，稱為拍。接收探頭接收到反射信號后即將此信號放大，然后送入施密特觸發(fā)器進行整形，使其成標準的觸發(fā)脈沖信號再送入另一雙穩(wěn)電路，此雙穩(wěn)電路在發(fā)射信號的同時被置位 .(同時打開了計數(shù)器的閘門，使時鐘振蕩器信號得以進入計數(shù)器，當接收到反射波信號后，此雙穩(wěn)電路復位，計數(shù)器閘門關閉，時鐘脈沖被禁止 輸入，鎖存器將進入計數(shù)器的脈沖個數(shù)鎖存，并經(jīng)譯碼通過 LED顯示器顯示出來 .)此時即完成了一次測距過程，此過程能自動重復進行，重復頻率受低頻調制器頻率控制，約幾 KHz。時鐘振蕩器一接通電源即開始振蕩，但只有計數(shù)器的閘門打開時，它才能進入計數(shù)器被計數(shù)，一旦接收到反射波信號，即關閉閘門，數(shù)據(jù)被鎖存，經(jīng)譯碼后通過顯示器顯示出來。另外在接通電源的同時接通語言報警電路，不斷放出：倒車，請注意“的語言報警聲。因探測到的反射波信號是一組脈沖信號，將其平滑后送入觸發(fā)器，一旦超過觸發(fā)閥值報警電路就接通，發(fā)出聲光報警。接收探頭接收到反射信號由放大器放大后，再送入施密特觸發(fā)器進行整形，然后輸入報警部分。 40kHz 振蕩器受雙穩(wěn)態(tài)賄賂控制斷續(xù)送出經(jīng)低頻調制器的信號，經(jīng)功率放大器放大，由超聲探頭向車后發(fā)射。 發(fā)射電路 接收電 路 低頻調制器 時鐘振蕩 雙穩(wěn) 計數(shù)器 顯示電路 障礙物 8 方案的擬定 測距報警器的電路原理框圖 本設計由發(fā)射部分、接收部分、及報警部分組成（見圖 2）。 圖 3 超聲波測距系統(tǒng) 目前國內外一般的超聲波測距儀理想測量距離為 4 米 5 米左右，因此一般只用汽車倒車防撞系統(tǒng)上。在不同的溫度下，聲速是不同的，在 30℃ 30℃ 變化為 313349m/s，而且聲速 C還隨雨、霧、雪等天氣的變化而變化，不能精確測距。此外，車輛后方劃分為左中右三個區(qū)域，就可以判斷出障礙物在何處，四個超聲波發(fā)生器置于后減震器中，微機組件置于貨艙內，駕駛人員回頭時即可看到障礙物的顯示。當車后無障礙物時，隨著距離的增加，超聲波逐漸衰減，也就是說根據(jù)向車后發(fā)射的超聲波是否返回，可以判斷檢測范圍內有無障礙物。 7 超聲波比人耳能聽到的聲波頻率要高，具有方向性，并且只能檢測車輛后方的障礙物。 超聲波距離傳感器采用壓電元件鋯鈦化鉛，一般稱為 RZT，這種傳感器的特點在于具有方向性，傳感器用蜂鳴器的紙盒為橢圓形，目的是使傳感 器的水平特性寬，而且垂直方向受到限制。像自然界中，以蝙蝠都可算為代表了 ，在蝙蝠洞里既要覓食，又要用聲波測距，而要在洞內用超聲波測距是一件很困難的事情，很先進的科技產(chǎn)品也做不到。 超聲波測量技術其原理很簡單，就是利用回聲的反射原理，就如在一山谷叫一聲“你好嗎”，不一會聽見好像有人學你的說話一樣“你 ...好 ...嗎 ...”。 其實超聲波的特性與普通聲音 大致上沒有分別，但為何我們要用超聲波作測量手段？道理其實很簡單，因為在測量過程中，我們會不斷地發(fā)出強力的聲音訊號，試想想，若這些訊號我們是聽得到的話，就如汽車按喇叭、火車拉笛的聲音，不斷的在身旁發(fā)生，不震耳欲聾才怪。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。 方案的擬定條件 由于超聲波也是一種聲波，其聲速 C與溫度有關，在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。 對于任意溫度下，有 Ci/C0= Ti / 273 ,即 Ci= Ti / 273 在某一地區(qū)使用，因溫度變化不大，可以認為聲速是基本恒定不變的。則