基于超聲波防撞報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-11-05 18:51本頁(yè)面
【正文】 設(shè)計(jì)的要求以及總體設(shè)計(jì)思路對(duì)所選擇的單片機(jī)要求進(jìn)行進(jìn)一步的概括。 其他元器件的選擇 顯示部分是采用七段四位數(shù)碼管，選用共陰極接法， CD4511 控制段選碼，74LS138 控制位選信號(hào)。超聲波的接收信號(hào)選用 CX20206 芯片處理。 2 超聲波汽車防撞系設(shè)計(jì) 2． 1 控制系統(tǒng)方框 圖 超聲波汽車防撞控制系統(tǒng)方框圖如圖 1 所示。接收電路接收到信號(hào)之后送入單片機(jī)進(jìn)行處理，算出車尾與障礙物之間的距離，將處理結(jié)果送入顯示電路進(jìn)行顯示，再按照 技術(shù)指標(biāo)的要求由聲光報(bào)警電路進(jìn) 行報(bào)警?；诔暡ǖ钠嚪雷矆?bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用的是 AT89C2051 單片機(jī)。超聲波發(fā)送器設(shè)計(jì)圖如圖 2 所示。（（ 9R +2 10R ) 5C )，將 10R 設(shè)計(jì)為 可調(diào)電阻的目的是為了調(diào)節(jié)信號(hào)頻率，使之與超聲波探頭的 40Kz 固有頻率一致。 各引腳介紹： 1 腳：為紅外信號(hào)輸入端。 2 腳：為增益調(diào)節(jié)端。增大電阻 R1 或減小 C1,將使負(fù)反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大。 3 腳：為檢測(cè)端。 4 腳：接地端。該引腳與電源間接入一個(gè)電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率 f0，阻值越大，中心頻率越低。 6 腳：為積分端。 7 腳：為信號(hào)輸出端，它是集電極開路輸出方式，因此該引腳必須接上一個(gè)上拉電阻到電源端，推薦阻值為 22kΩ，沒有接受信號(hào)是該端輸出為高電平，有信號(hào)時(shí)則產(chǎn)生下降。該引腳接電源正極，電壓為 ～ 5V。超聲波接收器設(shè)計(jì)圖如圖 3a 和圖 3b所示。接收電路的設(shè)計(jì)可采用通用電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。放大電路采用單電源供電，信號(hào)放大和變換采用一片 LM324 通用運(yùn)算放大器，前三級(jí)為放大器設(shè)計(jì)，后一級(jí)為比較器設(shè)計(jì)。對(duì)交流信號(hào)而言，電容為短路，前三級(jí)放大電路的放大增益均為 10。合理調(diào)節(jié)電位器 R10，選擇比較基準(zhǔn)電壓，使測(cè)量更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。選小可提高測(cè)量靈敏度，但魯 棒性下降，容易出現(xiàn)虛假回波被捕捉的情況，選大則情況相反?；诔暡ǖ钠嚪雷矆?bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用的是 DSl8B20 數(shù)字溫度傳感器。系統(tǒng)主機(jī)電路的設(shè)計(jì)圖如圖 4所示。其工 作時(shí)包括：初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序。初始化的實(shí)質(zhì)是使 DSl8B20 復(fù)位，主要是通過判斷存在脈沖的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。為簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)，在測(cè)距環(huán)節(jié)中，采用查表法進(jìn)行 溫度補(bǔ)償，其目的就是為了避開復(fù)雜的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算及浮點(diǎn)結(jié)果中各字節(jié)的提取操作。時(shí)間差的獲取則是通過計(jì)時(shí)器的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即再發(fā)射聲速后啟動(dòng)定時(shí)計(jì)數(shù)，得到第一回波信號(hào)停止計(jì)數(shù) ，假設(shè)時(shí)間值為 2字節(jié) (單位為微秒 )，進(jìn)行編程。 3 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 考慮到本設(shè)計(jì)的實(shí)際需求，系統(tǒng)只需提供簡(jiǎn)單的嘀嘀聲作為報(bào)警信號(hào)即可。 4 程序流程設(shè)計(jì) 主程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的功能，主程序的編寫是在各個(gè)子程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。主程序開始時(shí)，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，初始化包括 I/O 端 口的初始化、中斷的初始化、定時(shí)器的初始化等等。由單片機(jī) 端口輸出 40KHz 的脈沖信號(hào)，由 TC4069 驅(qū)動(dòng)超聲波換能器發(fā)射 40KHZ 的超聲波，同時(shí)定時(shí)器 T1 開始計(jì)時(shí)。單片機(jī)開始轉(zhuǎn)入計(jì)算子距離。主程序的工作流程圖如圖 所示。該報(bào)警系統(tǒng)具有功能多、電路簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，其具有一定的實(shí)用價(jià)值，以及廣闊的推廣應(yīng)用前景。選用TCT4016 型收發(fā)分體式超聲波傳感器、 TC4069 來(lái)設(shè)計(jì)超聲波發(fā)射電路，接收電路選用 CX20206 芯片。本系統(tǒng)具有測(cè)量精確、 性能穩(wěn)定、成本低廉、電路簡(jiǎn)單實(shí)用等特點(diǎn)，能滿足駕駛員在實(shí)際倒車中的需求。 41． 【 7】 黃繼昌．電子元器件應(yīng)用手冊(cè)【 M】．北京：人民郵電出版社， 2020． 【 8】 金杰． DSl8820 實(shí)現(xiàn)高精度溫
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1