基于超聲波定位原理的停車輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)(完整版)

　　

【正文】 以及在汽車倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)中，超聲波作為一種特殊的聲波，具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦浴凵洌瓷洌缮妫苌洌⑸洹＃?）超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡單，體積小，費(fèi)用低，信息處理簡單可靠，便于小型化和集成化。根據(jù)原理設(shè)計(jì)超聲波測距儀的硬件結(jié)構(gòu)電路。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率、和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。由于超聲波在空氣中傳播時(shí)會(huì)有相當(dāng)?shù)乃p，衰減的程度與頻率的高低成正比；而頻率高分辨率也高，故短距離測量時(shí)應(yīng)選擇頻率高的傳感器，而長距離的測量時(shí)應(yīng)用低頻率的傳感器。 超聲波傳感器介紹超聲波傳感器是一種將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其他形式的能的器件。屬于晶體的如石英、鈮酸鋰等，屬于壓電陶瓷的有鋯鈦酸鉛，鈦酸鋇等。超聲波傳感器一般采用雙壓電陶瓷晶片制成。 壓電式傳感器原理圖Fig. Schematic of piezoelectric sensors壓電陶瓷晶片有一個(gè)固定的諧振頻率，即中心頻率f0。 超聲波測距的原理超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到發(fā)射波就立即停止計(jì)時(shí)。發(fā)射電路由單片機(jī)輸出端直接驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)送。與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容2個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器同時(shí)，AT89S51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。超聲波接收頭接收到反射的回波后，經(jīng)過接收電路處理后。接收電路由BGBG2組成的兩組三級(jí)管放大電路構(gòu)成；超聲波的檢波電路、比較整形電路由CDD2及BG3組成。由于單片機(jī)系統(tǒng)的晶振為12M晶振，因而單片機(jī)的時(shí)間分辨率是1181。放大的信號(hào)通過檢波電路得到解調(diào)后的信號(hào)，即把多個(gè)脈沖波解調(diào)成多個(gè)大脈沖波。方式一：，繼電器輸出，可驅(qū)動(dòng)較大的負(fù)載，電路由電阻R三極管BG繼電器JDQ組成，當(dāng)測量值低于事先設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，繼電器吸合，測量值高于設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，繼電器斷開。進(jìn)行程序主程序后，進(jìn)行定時(shí)測距判斷，當(dāng)測距標(biāo)志位ec=1時(shí)，測量一次，程序設(shè)計(jì)中，超聲波測距頻度是45次/秒。d=(ct)/2=172T0/10000cm其中，T0為計(jì)數(shù)器T0的計(jì)算值。 delay(1700)。 } TR1=0。產(chǎn)生的超聲波個(gè)數(shù)為 UCSBFS SEGMENT CODE RSEG UCSBFS PUBLIC CSBFS CSBFS: mov R6,8h 。因此超聲波的傳播速度受氣體的密度、溫度及氣體分子成份的影響。這是源于檢測電路的靈敏度和判斷偏差，從收到實(shí)際回波到電路確認(rèn)并輸出相應(yīng)信號(hào)肯定存在滯后，這和回波信號(hào)強(qiáng)弱、檢測電路原理以及判斷電路的敏感性相關(guān)，也是超聲波測距的核心。為減小此項(xiàng)誤差，應(yīng)該提高計(jì)時(shí)的最小單位，即是選擇頻率高的晶振，從而降低量化誤差。這些會(huì)直接影響超聲波的回波幅值。實(shí)際測試證明，本超聲波測距儀的性能不是特別穩(wěn)定。系統(tǒng)抗干擾措施必須從硬件和軟件兩個(gè)方面著手。還有我的宿舍同學(xué)和身邊的朋友，正是在這樣一個(gè)團(tuán)結(jié)友愛，相互促進(jìn)的環(huán)境中，在和你們的相互幫助和啟發(fā)中，我才能夠順利的完成課程設(shè)計(jì)。但要注意接收電路中的諧振回路帶寬不能太窄，以免降低了電路的穩(wěn)定性。可以研究更為合理的波導(dǎo)管和輔助測量手段。結(jié)論本文主要講述了基于超聲波定位原理的停車輔助系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是使超聲波測距系統(tǒng)能夠產(chǎn)生超聲波，實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收，從而實(shí)現(xiàn)利用超聲波方法測量物體間的距離，并以數(shù)字的形式顯示測量距離，在距離小于50cm時(shí)發(fā)出報(bào)警。（4）超聲波波速入射角影響超聲波波束入射角也會(huì)對測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，由于系統(tǒng)是用來測量點(diǎn)和面的距離，則被測物表面，超聲波發(fā)射探頭和接收探頭三者之間存在一個(gè)幾何角度，即發(fā)射波入射到接收探頭的角度，如果這個(gè)角度不是0度，系統(tǒng)測量到的距離是被測物與接收探頭之間的距離而不是和測量參考面之間的距離，這就會(huì)造成測量誤差。這是源于單片機(jī)的中斷機(jī)制。（2）超聲波回波聲強(qiáng)影響超聲波回波聲強(qiáng)與被測物得距離有由直接的關(guān)系，實(shí)際測量時(shí)，不一定是第一個(gè)回波的過零點(diǎn)觸發(fā)。輸出40kHz方波 nop nop nop nop nop nop nop nop nop djnz R6,here RET END 流程圖： 主程序流程圖Fig. The main program flow chart 超聲波測距流程圖 超聲波測距流程圖Fig. Ultrasonic Ranging flowchart5 誤差分析超聲波測距由于其再使用中不受光照度、電磁場、色彩等因素的影響，加之其結(jié)構(gòu)簡單成本低，在機(jī)器人避障和定位、汽車倒車、水庫液位測量等方面已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。 s=s*256+TL1。 csbout=1。然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測量過程。當(dāng)調(diào)用超聲波測距子程序后，加載的超聲波發(fā)送頭上。報(bào)警輸出電路如圖37。該接收電路結(jié)構(gòu)簡單，性能較好，制作難度小。s或13181。發(fā)送出的超聲波，遇到障礙物后，產(chǎn)生回波，反射回來的回波由超聲波接收頭接收到。單片機(jī)將測得的時(shí)間與聲速相乘再除以2即可得到測量值，最后經(jīng)3位數(shù)碼管將測得的結(jié)果顯示出來。掉電方式保存RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。全雙工串行UART通道1000次擦寫周期 系統(tǒng)整體框圖Fig. Overall block diagram of the system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、報(bào)警輸出電路、供電電路等幾部分。將式(4)帶入式(3)可得： (5)當(dāng)被測距離H遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于M時(shí)，式(5)變?yōu)椋? (6)這就是所謂的時(shí)間差測距法。這樣，超聲傳感器才有較高的靈敏度。在壓電陶瓷上加上有大小和方向不斷變化的交流電壓時(shí)，根據(jù)壓電效應(yīng)，就會(huì)使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形的大小和方向在一定范圍內(nèi)是與外加電壓的大小和方向成正比的。所以，只要對這種材料加以交變電場，它就會(huì)產(chǎn)生交變的應(yīng)變，從而產(chǎn)生超聲振動(dòng)。電聲型主要包括壓電傳感器、磁致伸縮傳感器、靜電傳感器。超聲波作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦浴瓷洹⒄凵洹⒏缮妗⒀苌洹⑸⑸洹８鶕?jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，本文采用AT89S51單片機(jī)作為控制器，用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)用單片機(jī)的定時(shí)器。具體設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的超聲波測距器，包括單片機(jī)控制電路，發(fā)射電路，接收電路，LED顯示電路。但就目前技術(shù)水平來說，人們利用超聲波的技術(shù)還十分有限，因此，這是一個(gè)正在不斷發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)。通過本課題的研究，將所學(xué)到的知識(shí)用在實(shí)踐中并有所創(chuàng)新和進(jìn)步。 Parking and Reversing。本文的內(nèi)容是基于超聲波測距的倒車防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是利用超聲波的特點(diǎn)和優(yōu)勢，將超聲波測距系統(tǒng)和AT89S51單片機(jī)結(jié)合于一體，設(shè)計(jì)出一種基于AT89S51單片機(jī)得倒車防撞系統(tǒng)。(4) 在距離小于50cm時(shí)發(fā)出報(bào)警。(3) 以數(shù)字的形式顯示測量距離。本文介紹的就是利用超聲波測距法設(shè)計(jì)一種倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)。關(guān)鍵