【正文】 ，約為330m/s，這就使得超聲波傳感器使用變得非常簡(jiǎn)單。通常市場(chǎng)上出售的超聲波傳感器有兩種類型，即專用型和兼用型。一般隨著諧振頻率的變高，檢測(cè)距離會(huì)變短，同時(shí)分解力也會(huì)變高。假設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為V，接收到在空氣中的傳播時(shí)間為T，與障礙物的距離為S，S=VT/2這樣可以測(cè)出汽車與障礙物之間的距離，然后在LED顯示屏上顯示出來(lái)。超聲波測(cè)距器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。超聲波接收超聲波發(fā)送單片機(jī)控制器LED顯示掃描驅(qū)動(dòng) 首先由單片機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生12MHZ晶振，由超聲波發(fā)射探頭發(fā)送出去，在遇到障礙物反射回來(lái)時(shí)由超聲波接收探頭檢測(cè)到信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)濾波、放大、整形之后送入單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果輸出到LED液晶顯示屏上。超聲波測(cè)距板采用AT89C52單片機(jī)晶振為12MHZ，利用外中斷監(jiān)測(cè)超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)，顯示電路采用簡(jiǎn)單的4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管，段碼驅(qū)動(dòng)用74LS244集成電路，位碼用S8550三極管驅(qū)動(dòng),主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接收電路三部分組成。計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)據(jù)就是超聲波往返所經(jīng)歷的時(shí)間，通過(guò)特定的計(jì)算就可以確定傳感器與障礙物之間的距離。同時(shí)，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電保護(hù)方式下，保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。以上兩個(gè)引腳對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)都是輸入端，作用是滿足單片機(jī)工作的電能需求。P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向輸入/輸出口，對(duì)于52單片機(jī)具有變異功能，可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL管。P3口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向輸入/輸出口，P3具有第二功能，可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL管。 RXD串行數(shù)據(jù)接收端TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送端外部中斷0請(qǐng)求端，低電平有效外部中斷1請(qǐng)求端，低電平有效T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0外部事件計(jì)數(shù)輸入端T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1外部事件計(jì)數(shù)輸入端外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)信號(hào)，低電平有效外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào)，低電平有效 P3的第二功能RST: 復(fù)位輸入引腳，高電平有效。ALE/PROG：ALE地址鎖存允許信號(hào)輸入端，高電平有效。PROG編程脈沖為固化程序需要提供專門的編程脈沖。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效。當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器讀取指令時(shí)，將以1/6的震蕩頻率產(chǎn)生PSEN有效信號(hào)；當(dāng)執(zhí)行片內(nèi)程序及訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，不產(chǎn)生PSEN有效信號(hào)。EA/VPP:訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)輸入線。當(dāng)EA為高電平時(shí)，CPU先訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（當(dāng)51單片機(jī)的PC值小于等于0FFFH時(shí)），然后訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（當(dāng)PC值大于0FFFH時(shí)）。XTAL1:接外部晶振的一個(gè)引腳，是內(nèi)部反相放大器的輸入端。Flash 編程―并行模式：AT89C52 帶有用作編程的片上Flash 存儲(chǔ)器陣列。編程方法：對(duì)AT89C52 編程之前，需設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，可采用下列步驟對(duì)AT89C52 編程：1．在地址線上輸入編程單元地址信號(hào)2．在數(shù)據(jù)線上輸入正確的數(shù)據(jù)3．激活相應(yīng)的控制信號(hào)4．把EA/VPP 升至12V 5．每給Flash 寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)或程序加密位時(shí)，都要給ALE/PROG 一次脈沖。重復(fù)1—5步驟，改變編程單元的地址和寫(xiě)入的數(shù)據(jù)，直到全部文件編程結(jié)束。這部分電路主要負(fù)責(zé)程序的存儲(chǔ)和運(yùn)行。單片機(jī)系統(tǒng)是由硬件和軟件構(gòu)成的，軟件是由程序組成的。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、諧振器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。典型值通常選擇為30pF左右，但本電路采用33pF。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用溫度穩(wěn)定性能好的NPO高頻電容。復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位和手動(dòng)按鈕復(fù)位兩種方式。程序則由系統(tǒng)指令構(gòu)成，正常情況下，希望系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)是從程序的固定位置(入口處)開(kāi)始執(zhí)行，復(fù)位的目的就是保障程序從入口處開(kāi)始運(yùn)行，如不能保證復(fù)位要求，程序則很有可能不從規(guī)定處進(jìn)行，會(huì)造成意想不到的問(wèn)題，如死機(jī)”“跑飛”等。每次單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，以便使CPU和系統(tǒng)各部件都處于確定的初始狀態(tài)，并從初狀態(tài)開(kāi)始工作。復(fù)位信號(hào)一般來(lái)說(shuō)不能太長(zhǎng)，因?yàn)樵趶?fù)位狀態(tài)下，單片機(jī)是不執(zhí)行程序的。單片機(jī)系統(tǒng)基本的復(fù)位方式有上電復(fù)位和手動(dòng)按鈕復(fù)位。為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位，RST端的高電平信號(hào)必須維持2個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間。當(dāng)按下按鈕時(shí)，則VCC的+5V電平就會(huì)直接加到RST端，人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。 超聲波發(fā)射電路原理圖 。用這種方式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端，可以有效地提高超聲波的發(fā)射效率，在輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提升驅(qū)動(dòng)能力。 關(guān)于74ALS04與74LS04的區(qū)別： 74LS04與74ALS04都是74系列的非門。如果同一個(gè)公司，輸出參數(shù)都是一樣的。74LS04輸入是TTL電平，74LS14輸入是施密特輸入（有滯回特性）。74LS04多用于板內(nèi)一般數(shù)據(jù)的“非”控制，而74ALS04一般用于某些信號(hào)的整形或者異受干擾/關(guān)鍵信號(hào)的信號(hào)緩沖等。在實(shí)際應(yīng)用方面 2者其實(shí)基本上沒(méi)什么區(qū)別的，用都一樣。 超聲波檢測(cè)接收電路 參考紅外轉(zhuǎn)化接收電路，本設(shè)計(jì)采用集成電路CX20106A，這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。適當(dāng)改變C12的大小，可以改變接受電路的靈敏度和抗干擾能力。管腳2的C12 R19決定接受換能器的總增益，增大電阻R或者減小C，將使放大倍數(shù)下降，負(fù)反饋量增大，電容C的改變會(huì)影響到頻率特性，實(shí)際使用中一般不改動(dòng)，推薦選擇參數(shù)R= KΩ，C=。 超聲波接收電路原理 將系統(tǒng)正在運(yùn)行的狀態(tài)告訴操作者，需要顯示；我們這里利用超聲波測(cè)距需要把測(cè)得的結(jié)果顯示出來(lái)；當(dāng)我們吧需要控制的信號(hào)輸入到單片機(jī)系統(tǒng)中，輸入與輸出的信息就能夠顯示出來(lái)。我們的設(shè)計(jì)是利用數(shù)碼管顯示。 ，圖中a～g七個(gè)筆端及小數(shù)點(diǎn)SP均為發(fā)光二極管。(a)為八段共陰數(shù)碼顯示管結(jié)構(gòu)圖， (b)是它的原理圖， (c)為八段共陽(yáng)LED顯示管原理圖。 采用一個(gè)蜂鳴器，輸出一定頻率的信號(hào)，在連接到蜂鳴器之前，經(jīng)過(guò)一個(gè)三極管放大。 報(bào)警電路該電路電源是通過(guò)整流橋整流后經(jīng)C6\C7濾波，然后由7805穩(wěn)定后提供穩(wěn)定的5V電壓,。下面對(duì)超聲波測(cè)距器的算法，主程序，超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序逐一介紹。這樣，只要計(jì)算出從發(fā)出超聲波信號(hào)到接收到返回信號(hào)所用的時(shí)間，就可算出超聲波發(fā)生器于反射物體的距離。單片機(jī)障礙物發(fā)射管接收管 超聲波測(cè)距離原理圖對(duì)于該系統(tǒng)影響最大可測(cè)距離存在四個(gè)因素：超聲波的幅度、反射物的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。為了增加所測(cè)量的覆蓋范圍，減少測(cè)量誤差，可采用多個(gè)超聲波換能器分別作為多路超聲波發(fā)射/接收的設(shè)計(jì)方法。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可以為聲速是基本不變的。溫度（℃）3020100103030100聲速（m/s）313319325323338344349386 超聲波波速與溫度的關(guān)系表 由單片機(jī)AT89C52編程產(chǎn)生40kHz的方波，再經(jīng)過(guò)放大電路，驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。單片機(jī)利用聲波的傳播速度和發(fā)射脈沖到接收反射脈沖的時(shí)間間隔計(jì)算出障礙物的距離,并由單片機(jī)控制顯示出來(lái)。傳感器輸入端與發(fā)射接收電路相連,接收電路輸出端與單片機(jī)相連接,單片機(jī)的輸出端與顯示電路輸入端相連接。s左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T0打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)。就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T1，停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。單片機(jī)在T0時(shí)刻發(fā)射方波，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)收到回波后，產(chǎn)生一負(fù)跳變到單片機(jī)中斷口，單片機(jī)響應(yīng)中斷程序，定時(shí)器停止計(jì)數(shù)。主程序首先要對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置