【正文】 量邏輯電路提供一個短脈沖。方脈沖的寬度即為兩個短脈沖之間的時間間隔。根據(jù)測量出輸出脈沖的寬度。音速為 C= 0/ ??? 式中 γ —— 氣體的絕緣體積系數(shù)（空氣為 ） P—— 氣 體的氣壓（海平面為 *108Pa） Ρ 0—— 氣體的密度（空氣為 ） 對于 1ml空氣，質(zhì)量為 m，體積為 V，密度 ρ 。在 0℃的空氣中， C0=。 確定了聲速，只要測得超聲波信號往返的時間，即可求得距離。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。這就是超聲波測距儀的機(jī)理。所以只有選取人們聽不見，但又能音量強(qiáng)力的“超聲波”，這樣周圍的群眾才可裝聾扮啞了。人們正由此點(diǎn)，開發(fā)出超聲波測量技術(shù)。 在空中，當(dāng)聲音鼓動空氣而向前傳 遞訊息時，遇到大小不同、軟硬不一的物體時，其會產(chǎn)生相應(yīng)強(qiáng)弱的反射聲音，而我們以高峰值接收此反彈回來的聲音，計(jì)算其反彈的時間差距，從而可了解前面物體與你的距離，由其反彈的強(qiáng)弱，得知物體的大小，此為超聲波在空中測量的應(yīng)用原理，一如在機(jī)場使用的雷達(dá)。超聲波距離傳感器是利用“回聲”現(xiàn)象制成汽車所用的倒車聲納系統(tǒng)，倒車時想車輛后方發(fā)射超聲波，測定超聲波 遇到障礙物后返回的時間，再把這一時間置換成距離再加以顯示。它的功能是判定和顯示車輛后方有無障礙物，障礙物到汽車的距離以及障礙物的位置。向車后發(fā)射的超聲波遇到障礙物返回時，測定所需的時間，根據(jù)時間與距離成正比的關(guān)系，就可以判斷車到障礙物的距離。超聲波距離傳感器和微機(jī)組件之間采用屏蔽線相連，因此消除了外部及外部傳入的干擾 . 模型的建立 超聲波測距儀原理簡單，制作方便，成本比較低，但其作為高速行駛車輛上的測距傳感儀不可取，只要有兩方面的原因：一是超聲波的速度 C受外界環(huán)境變化影響較大。二是由于超聲波能量是與距離的平方成正比而衰減的，故距 離越遠(yuǎn)，反射回的超聲波越少，靈敏度下降很快，從而使得超聲波測距方式只適用于較短距離。 發(fā)射電路在發(fā)射受低頻調(diào)制的超聲波的同時，使雙穩(wěn)電路置位，此時計(jì)數(shù)器的閘門 E 被打開，時鐘信號開始進(jìn)入計(jì)數(shù)器，而當(dāng)接收電路接收到發(fā)射波時雙穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，計(jì)數(shù)器閘門 E 被關(guān)閉，時鐘信號被切斷， 數(shù)據(jù)被鎖存，然后經(jīng)譯碼驅(qū)動器在顯示器上顯示被鎖存的數(shù)據(jù)，假設(shè)聲速為 343m/s,則時鐘振蕩器的頻率為 時，即可認(rèn)為顯示器上的讀數(shù)是目標(biāo)的距離，而事實(shí)上，時鐘振蕩器的頻率只需要 ，因?yàn)槲覀円紤]到聲波來回的雙倍時間。 由低頻調(diào)制器、雙穩(wěn)回路、 40kHz 振蕩器、功率發(fā)送器及發(fā)射探頭等組成。 由接收探頭、放大電路、整形回路、雙穩(wěn)回路組成。 由近距檢測、平滑電路、觸發(fā)器及聲光報(bào)警器電路組成。 擴(kuò)展部分（虛線部分）當(dāng)電源電壓偏低時，同樣使報(bào)警電路導(dǎo)通發(fā)出聲光報(bào)警。數(shù)字顯示部分（ 虛線部分）由時鐘振蕩器、計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器組成。 圖 4 汽車倒車防撞測距報(bào)警器原理 工作原理 接通電源 ,40kHz 振蕩器受雙穩(wěn)回路控制，置位時開始振蕩，同時受低頻調(diào)發(fā)射 振蕩 接收 放大 低調(diào) 濾波 雙穩(wěn) 平滑 計(jì)數(shù)器 時鐘振蕩 譯碼顯示 觸發(fā) 穩(wěn)壓 生光報(bào)警 障礙物 電壓監(jiān)視 平滑 語音報(bào)警 電源 9 制器調(diào)制，雙穩(wěn)電路即復(fù)位， 40kHz 振蕩器停振，其間產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)制的超聲波 信號經(jīng)功率放大器放大后，通過發(fā)射探頭向空中輻射，遇到障礙物即反射回來（按照反射角 =入射角原則）。 另外，為了使儀器具有近距報(bào)警功能，特增設(shè)了近距 RC 平滑電路及觸發(fā)器，由 RC 電路將反射波脈沖進(jìn)行平滑，送入一觸發(fā)器，一旦達(dá)到觸發(fā)電平閥值，即使報(bào)警電路導(dǎo)通，發(fā)出聲光報(bào)警。 10 聲波 物體的振動通過空氣的振動進(jìn)入人耳 聲音 的范圍： 300— 寬帶為 4kHz 聲速： u=342m/s （受溫度影響 T=273+t） 公式： u=（ rRT/M） 1/2 M—— 氣體摩爾質(zhì)量 R—— 摩爾氣體常數(shù) r—— 氣體摩爾熱容比 T—— 273+t 超聲波傳感器 原理：發(fā)射 —— 發(fā)射器中壓電陶瓷和諧振片組成的振子，當(dāng)交變電信號從引線加到發(fā)射器中，振子彎曲振動，驅(qū)動錐形口發(fā)出超聲波。 稀薄大氣中的聲速： 絕熱過程：振動非常快，熱量來不及傳開 u=（ rp/p） 1/2 29 元件選擇清單 型號 名稱 數(shù)量 備注 MA40EIS 超聲波發(fā)射器 1 MA40EIR 超聲波接收器 1 CX20216 紅外線接收模塊 1 單列， 八腳 CD40106 六施密特觸發(fā)器 1 CD4013 雙 D 觸發(fā)器 1 NE555 定時器 2 LED 發(fā)光二極管 1 CA3410 運(yùn)算放大器 1 揚(yáng)聲器 1 2N4181 二極管 2 11 電阻 ， 240Ω， 620Ω，300Ω， 100Ω， 47KΩ， 22KΩ， 10KΩ（ 3）， 180KΩ，200KΩ， 30KΩ， 電位器 22KΩ， 10KΩ 電容 F（ 3）， 1000pF， F（ 4）， 330pF， 250pF， 電解電容 1μ F（ 1） , 47μ F, 100μ F, F 表 1 元件清單 具體器件參數(shù)見附錄。 改變到 K? 時，調(diào)節(jié)范圍增大到 kHz kHz，改變滑動觸頭則可調(diào)到 40KHz，波形見圖 6： 圖 6 發(fā)射信號波形（ f=） 實(shí)驗(yàn)箱上模擬在示波器上顯示出如上信號的方波，然后將后續(xù)接受電路安裝上，進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)，低頻調(diào)制信號見圖 7： 圖 7 低頻調(diào)制信號波形（ f= kHz ） 由 CD40106 的 4引腳出來的信號見圖 8： 圖 8 CD40106的 4引腳出來信號波形（ f= kHz ） 13 CD4013 的一腳出來信號見圖 9： 圖 9 CD4013的一腳出來信號波形（ f= kHz ） 報(bào)警部分的電路圖如圖 10： 圖 10 聲光報(bào)警器的電路 調(diào)試過程及方法 實(shí)驗(yàn)焊 接完畢后就應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)線路圖進(jìn)行調(diào)試，以便檢測其實(shí)際的性能。因此調(diào)試必須按一定的方法和步驟進(jìn)行。認(rèn)真檢查接線是否正確，如多線，少線或錯線，尤其是電源線不能接錯或接反。 直觀檢查電源，地線，信號線，元器件接線端之間有無短路，聯(lián)線 處有無接觸不良，有極性元器件引線短有無接錯，反接等，集成塊是否插對。把經(jīng)過準(zhǔn)確測量的電源電壓加入電路，但暫不接入信號源信號。觸摸元件是否發(fā)燙，電源是否短路等。 調(diào)試過程中，不但要認(rèn)真觀察和測量，還要認(rèn)真記錄。必要時在記錄中應(yīng)附加說明，尤其是那些和設(shè)計(jì)不符的現(xiàn)象更是記錄的重點(diǎn)。通過收集第一手資料，可以幫助自己積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，切不可低估記錄的重要作用。 求其平均數(shù)數(shù)為： L = m Δ L1=， Δ L2=， Δ L3=， Δ L4=， Δ L5=， ΔL6=， Δ L7=， Δ L8=， Δ L9=， Δ L10=。 15 本文設(shè)計(jì)的 汽車倒車防撞報(bào)警器吸取了國內(nèi)外各種報(bào)警器結(jié)構(gòu)簡單 、 性能優(yōu)良 、 造價低廉等 部分特點(diǎn)， 并結(jié)合汽車電子工業(yè)發(fā)展方向而設(shè)計(jì)的，它具有以下功能： 。 ，實(shí)現(xiàn)實(shí)時報(bào)警。 方案的補(bǔ)充、擴(kuò)展 ，使其 可以在倒車時能重復(fù)發(fā)出“倒車，請注意”的語言警告聲提醒行人注意。 ，可以實(shí)現(xiàn)倒車過程中，駕駛員不回頭便可看到車后情況。洪老師為我提供了很多資料，從論文選題、方案設(shè)計(jì)到具體實(shí)施，他都給予我 有益的啟迪和悉心的指導(dǎo)，提出了許多有益的和關(guān)鍵的意見，創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)環(huán)境。在此，向洪老師表示最衷心的感謝！ 此外，我還要對在這次設(shè)計(jì)中，幫助和支持我的同學(xué)，表示感謝！ 最后，謹(jǐn)向我在大學(xué)四年學(xué)習(xí)和生活期間熱誠幫助和指導(dǎo)過我的各位老師和同學(xué)致以誠摯的謝意。 2177。 MA40EIS/EIR 超聲波發(fā)射 /接收傳感器 超聲波是一種彈性介質(zhì)種的機(jī)械振蕩，它兩種形式； 橫向振蕩波和縱向振蕩波。它也有折射，反射現(xiàn)象，且在傳播過程中椰油衰減，在氣體中傳播時衰減快，傳播距離近；在液體固體中傳播衰減慢，傳播距離遠(yuǎn)。由于超聲波具有功率大，穿透力強(qiáng)， 19 傳播定向性好等優(yōu)點(diǎn)，因此可以應(yīng)用于很對領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)加熱，清洗，霧化，測距，遙控許多功能，利用超聲波的的特點(diǎn)，可以做成各種超聲波傳感器 . 外形電路符號以及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 外形 Y1T40符號 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 9 超聲波傳感器外形、符號、內(nèi)部結(jié)構(gòu) （ 2為雙壓電晶片振子， 4為兩極， 5為圓錐共振板） 電氣參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 工作中心頻率 40KHz177。 20） %（在 1 KHz 時） 發(fā)送器最大輸入 20V 接收器接收角度約為 60176。由于超聲波換能器收發(fā)信號均是 40KHz 頻率，所以只有 40KHz 的超聲波產(chǎn)生即可被接收器接收。 D 為輸入端， CP為時鐘脈沖輸入端， Q和 Q為互補(bǔ)的輸出端，S 為置位端， R 復(fù)位， VDD和 VSS分別為電源正負(fù)端。也就是將 D 端數(shù)據(jù)置入觸發(fā)器，當(dāng) R=S=1 時， Q=1； R=1， S=0 時， Q=0 稱為直接置 1，和直接 0，無需 CP 和D配合。 555定時器是一種應(yīng)用極為廣泛的中規(guī)模集成電路。因而廣泛用于信號的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。它 們的結(jié)構(gòu)及工作原理基本相同。 555定時器工作的電源電壓很寬，并可承受較大的負(fù)載電流。 555 定時器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化原理圖 12如下： 123A121312FFA反向放大A1比較器A2比較器5k5k5kQ8100THVCTCD RFG N DVCC.65274831 圖 12 555定時器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 它由 3 個阻值為 5K 的電阻組成的分壓器、兩個電壓比較器 A1 和 A基本RS觸發(fā)器、放電 BJTT 以及緩沖器組成。因此，在正常工作時，應(yīng)將其接高電平。 555 定時器的功能如表 4： PD TH TR OUT VT 0 X X 0 導(dǎo)通 1 2/3 VCC 1/3 VCC 0 導(dǎo)通 1 2/3 VCC 不變 不變 1 X 1/3VCC 0 截止 表 4 NE555邏輯功能真值表 邏輯功能表述： 直接復(fù)位功能 ： 當(dāng)復(fù)位端 RD=0 時，不管其他輸入狀態(tài)如何，輸出 Q=0， 22 放電管 VT 導(dǎo)通。 復(fù)位功能 ： 當(dāng)閥值輸入端 TH2/3 VCC時，觸發(fā)輸入端 TR〉 1/3Vcc，使 VAI=0。放電管 VT 截止。 維持功能： 當(dāng) TR2/3VCC時， TR〉 1/3VCC，使 VA1=1， VA2=1， Q 狀態(tài)維持不變 如果在電壓控制端（ 5 腳）施加一個外加電壓（其值在 0— VCC 之間），比較器的參考電壓將發(fā)生變化，電路相應(yīng)的閥值、觸發(fā)電平也將隨之變化，并進(jìn)而影響電路的工作狀態(tài)。 圖 13 NE555管腳 特點(diǎn)：該系列為 MOS/FET 輸入雙極性運(yùn)算放大器。由于輸入采用了 PMOS 場效應(yīng)管晶體管，使該器件具有輸入阻抗和很低的輸入電流，轉(zhuǎn)換效率也很高，引腳排列如圖 14： 圖 14 CA3140 引腳排列 NE555 CA3140 23 ag an employment tribunal clai Emloyment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if: you don39。t appealed against the disc