【正文】 波信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為 40kΩ。實(shí)驗(yàn)證明用 CX20206A接收超聲波 (無信號時(shí)輸出高電平 )，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。 超聲波接 收 電路的設(shè)計(jì) 集成電路 CX20206A 是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會發(fā)生共振，并帶動共振板振動產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電 極問未外加電哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 13 壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。 圖 32 超聲波發(fā)射電路原理圖 壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會發(fā)生共振，并帶動共振板振動產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反 之，如果兩電極問未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。 壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力。 哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 12 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 超聲波發(fā)射電路原理圖如圖 22 所示。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測距離。 51 系列單片機(jī)測距原理 單片機(jī)發(fā)出 超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波， 以 測出發(fā)射和接 收回波的時(shí)間差 t，然后求出距離 S＝ Ct／ 2，(C 為超聲波波速 )。 5l 系列單片機(jī)為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法。 空閑方式： CPU停止工作，而讓 RAM、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。特別是該系列單片機(jī)片內(nèi)的 Flash 可編程、可擦除只讀存儲器(E~PROM)，使其在實(shí)際中有著十分廣泛的用途，在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中更為有用。顯示電路采用簡單實(shí)用的 4位共陽 LED 數(shù)碼管 。采用 12MHz 高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時(shí)鐘頻率，減小測量誤差。 單片機(jī)控制 放大電路 超聲波接收器 放大電路 鎖相環(huán)檢波電路 顯示器 定時(shí)器 超聲波發(fā)射器 哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 10 3 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路三部分。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時(shí)間，即可求得距離。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(bǔ)償?shù)姆椒ɑ蛘咴谟布娐坊静蛔兊那闆r下，通過軟件改進(jìn)算法的方法來加以校正。 哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 8 由于超聲波也是一種聲波，其聲速 C與空氣溫度有關(guān)，一般來說，溫度每升高 1 攝氏度，聲速增加 米 /秒。 它通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所發(fā)射的回波，從而測出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 T，然后求出距離 S。 斷裂作用所引起的互大瞬時(shí)壓力，可以使浮懸在液體中 的固體表面受到急劇破壞?？涨婚]合的時(shí)候會 產(chǎn)生很大的瞬時(shí)壓力，一般可以達(dá)到幾千甚至幾萬個(gè)大氣壓力。但是在拉力的作用下，液體就會支持不了 ,在拉力集中的 地方，液體就會斷裂開來，這種斷裂作用特別容易發(fā)生在液體中存在雜質(zhì)或氣泡的地方，因?yàn)檫@些地方液體的強(qiáng)度特別 低，也就特別經(jīng)受不起幾倍于大氣壓力的拉力作用。當(dāng)超聲波振動使液體分子壓縮時(shí)，好象分子受到來直四面八方的壓力；當(dāng)超聲波振動使液體分子稀疏時(shí)，好象受到向外散開的拉力。 由于超聲波所具有的能量很大，就有可能使物質(zhì)分子產(chǎn)生顯諸的聲壓作用、例如當(dāng)水中通過一般強(qiáng)度的超聲波時(shí)，產(chǎn)生的 附加壓力可以達(dá)到好幾個(gè)大氣壓力。 （ 4）超聲波的聲壓特性 當(dāng)聲波通入某物體時(shí) ,由于聲波振動使物質(zhì)分子產(chǎn)生壓縮和稀疏的作用，將使物質(zhì)所受的壓力產(chǎn)生變化。頻率愈高速度愈大。 哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 7 （ 3）超生波的能量特性 超聲波所以往各個(gè)工業(yè)部門中有廣泛的應(yīng)用，主要之點(diǎn) 還在于比聲波具有強(qiáng)大得多的功率。對于同一物質(zhì)，聲波的頻率越高，吸收越強(qiáng)。即超聲波射線從一種物質(zhì)表面反射時(shí)，入射角等于反射角，當(dāng)射線透過一種物質(zhì)進(jìn)入另一種密度不同的物質(zhì)時(shí)就會產(chǎn)生折射，也就是要改變它的傳插方向，兩種物質(zhì)的密度差別愈大，則折射也愈大。超聲波是指振動頻率大于 20200Hz 以上的，其每秒的振動次數(shù)（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的一般上限（ 20200Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波 。所謂振動是指物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在其 平衡位 附近進(jìn)行的往返運(yùn)動形式。超聲檢測設(shè)備還具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，有利于工程實(shí)際使用。超聲波測量在國 防、航空航天、電力、石化、機(jī)械、材料等眾多領(lǐng)域具有廣泛的作用，它不但可以保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障安全，還可起到節(jié)約能源、降低成本的作用。超聲波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特點(diǎn)，可產(chǎn)生較大力量，并且在不同的媒質(zhì)介面，超聲波的大部分能量會反射。 哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 6 第 2 章 倒車?yán)走_(dá)超聲波測距原理 超聲波 的 概念 超聲波是一種頻率超過 20KHz 的機(jī)械波。汽車倒車時(shí)可以檢測車輛后面的障礙物、并顯示其距離，至危險(xiǎn)區(qū)域后會自動報(bào)警。 隨著社會飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，汽車愈來愈成為人們不可缺少的最常用的交通工具，交通安全問題變的日益嚴(yán)重。在新的世紀(jì)里，面貌一新的 汽車倒車測距系統(tǒng) 將發(fā)揮更大的作用 。毋庸置疑，未來的汽車超聲波測距系統(tǒng)的發(fā)展將向著更加智能的反向發(fā)展，與其他技術(shù)進(jìn)行融合，形成多測距系統(tǒng)。展望未來，汽車?yán)走_(dá)的測距系統(tǒng)一定會成為一種有力的工具，在各個(gè) 方面都會有一定的應(yīng)用空間。 哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 5 課題設(shè)計(jì)的目的和意義 隨著 科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超神波在測距儀中的應(yīng)用越來越廣泛。綜上所述，汽車倒車?yán)走_(dá)的應(yīng)用與發(fā)展一定會有很好的前景，在不僅的而將來，我們也一定會看到汽車?yán)走_(dá)的應(yīng)用給我們帶來的更加精確更加穩(wěn)定的技術(shù)提高，更急安全的駕駛環(huán)境，甚至是 更加穩(wěn)固的交通狀況，汽車?yán)走_(dá)的發(fā)展應(yīng)用給我們帶來的便利一定程度上也促進(jìn)了該技術(shù)對其他行業(yè)的應(yīng)用，基于該技術(shù)的穩(wěn)定與安全性，它的應(yīng)用也定會給其他行業(yè)帶來巨大的改變與發(fā)展。特別是在海洋勘測具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。與同類測距方法相比，超聲波測距法具有 很多 優(yōu)勢 ， 相對于聲波，超聲波 有定向性較好、能量集中、在傳輸過程中衰減較小、反射能力強(qiáng)等優(yōu)勢。它還具有更實(shí)際的重要性，即它可以承擔(dān)一些需要注意力、判斷力和技術(shù)性的工作，從而降低駕駛的強(qiáng)度，減少駕駛員的負(fù)擔(dān)。而且法規(guī)部門和公共部門也有可能要求跟安全的汽車。這些事故導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失與不斷下滑的機(jī)動車?yán)走_(dá)的成本之間的成本收益比，充分說明它將得到 廣泛的應(yīng)用。為此汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)大發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生，在近幾年的不斷發(fā)展當(dāng)中也取得了不錯的成績。s lives. Mobile robots designed to clear the drainage culvert and the automatic control system Free sewage culvert clear guarantee robot, the robot is designed to clear the culvert sewage to the core. Control System is the core ponent of the development of ultrasonic range finder. Therefore, it is very important to design a good ultrasonic range finder. The research has led to the discovery that the software and hardware designing is justified, the antidisturbance petence is powerful and the realtime capability is satisfactory and by extension and upgrade, this system can resolve the problem of the car availably, building construction the position of the workplace and some industries spot supervision. Key words: AT89C31。 超聲波；測距 哈爾濱理工大學(xué)?？飘厴I(yè) 論文 2 Design of car reversing radar ultrasonic ranging system Abstract With the develop