汽车倒车防撞告警器的设计
汽车倒车防撞装置的设计
汽车倒车防撞装置的设计近年来，汽车行业飞速发展，越来越多的人选择自驾旅行。
然而，随着汽车数量的增加，交通事故也不可避免地增加。
其中，许多是由于驾驶员在车辆倒车时疏忽大意而导致的。
为了减少这种事故，许多汽车制造商已经开始配备倒车防撞装置。
本文将介绍汽车倒车防撞装置的设计。
汽车倒车防撞装置，简称RPS（Rear-proximity sensors），是一种能够帮助驾驶员传达车辆到障碍物的距离和方向的电子设备。
当车后方出现障碍物时，倒车防撞装置将立即发出警告声或闪烁警示灯，提示驾驶员注意，避免发生碰撞事故。
RPS系统通常由以下几个组成部分构成：1. 传感器：传感器通常安装在车的后部中央位置，能够通过无线电波或超声波来感知车后方的物体。
当后方有物体进入传感器检测范围时，传感器就会发出信号。
2. 控制器：控制器接收传感器发出的信号，并根据信号与车辆后方的距离和位置进行计算，从而确定是否需要发出警报。
3. 显示器：显示器通常安装在车内，用来显示传感器的检测结果。
当后方有物体靠近时，会通过图形或语音提示驾驶员。
现在，市面上的汽车倒车防撞装置种类繁多。
它们不仅在原装车中提供，而且也通常可供后期安装。
它们还可以通过与后视镜、GPS和其他设备进行链接，以提供更全面、更准确的信息。
尽管汽车倒车防撞装置可以极大地减少碰撞事故的发生，但并不是完美的。
它只能在一定范围内检测到物体，并不能预测人和动物的行动。
此外，当传感器上的灰尘和污垢堵塞时，其检测范围和准确性也会受到影响。
因此，使用倒车防撞装置时仍需注意，不能仅仅依赖于此装置。
总的来说，汽车倒车防撞装置无疑是一项有益的技术。
虽然它不能完全消除人为错误和机械故障，但可以提供有效的援助，帮助我们更加安全地驾驶汽车。
汽车倒车防撞报警器的设计--本科毕业设计(论文)
通过详细列举汽车倒车防撞报警器的若干代演变历程，分析了报警器的研究背景及意义，比较提出了报警器存在的各类问题，同时分析了在超声波测距基础上研发的该类产品的原理和方法。
详细介绍了在AT89C51单片机基础上同时结合超声波脉冲测距的设计出的一款汽车倒车防撞报警器。
通过测量超声波在空气中传播的时间和速度计算得到所测量距离。
详细介绍了超声波测距的基本要求及各类物件的特性，概括性的分析了硬软件模块部分的设计原理与方法，具有很高的可用性。
关键词：超声波；AT89C51；防撞；测距The design details a collision alarm car reversing several generations of evolution, to analyze the background and significance of alarm, comparing various issues raised alarms exist, and analyzes the development of ultrasonic distance measurement based on the principles and methods of the class of products. The design described in detail based on AT89C51 microcontroller combined with the design of ultrasonic pulses ranging reversing out of a car crash alarm. The design of the distance calculated by the measured time and the propagation velocity of ultrasonic measurement in air. Papers detailing the characteristics of the basic requirements of ultrasonic ranging and various objects, broad analysis of the hardware and software design principles and methods section of the module, with high availability.Keywords: ultrasonic; AT89C51; anti-collision; ranging1 绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 存在的问题 (2)2 超声波测距原理 (3)2.1 测距方法的主要类型 (3)2.2 选题使用的测距方法 (4)2.3 超声波测距原理及实现 (4)3 单片机的选择 (4)3.1 AT89C51的简介 (4)3.2 AT89C51的主要性能参数 (5)4 系统工作原理 (5)4.1 硬件部分设计 (6)4.1.1 超声波发送模块 (6)4.1.2 超声波接收模块 (6)4.2 语音电路 (7)4.3 软件部分设计 (8)4.4 调试与优化 (10)5结论 (10)参考文献 (11)致谢 (12)1.1 课题研究背景及意义社会在进步，经济在发展，汽车已经成为人们出行必不可少的工具，交通拥堵情况日趋严重，不同级别的车辆事故也越来越频繁，给人们的人身安全和经济状况造成了或多或少的威胁，在这种情况下，设计一种响应速度快，可靠性高，经济实用的汽车防撞预警系统显得尤为重要。
超声波测距汽车倒车防撞报警器设计
超声波测距汽车倒车防撞报警器设计摘要本设计采用超声波测距，可用作汽车泊车安全辅助装置，能以声音和更为直观的LED 显示告知驾驶员汽车周围障碍物的情况，解除了驾驶员在泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的烦扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了泊车安全性。
本设计硬件部分主要由单片机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、数码管显示电路、电源电路和报警电路组成，软件部分主要由主程序、超声波发射接收子程序、距离计算子程序及显示子程序等部分组成。
本设计由AT89C2051单片机控制时间计数，计算超声波自发射至接收的往返时间，利用超声波在空气中的传输速度，从而得到实测距离。
该设计的电路设计合理简单、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量误差方面能够达到简单工业实用的要求。
关键词：AT89C2051、超声波、数码管、汽车倒车Auto reverse bull alarm designAbstractThis design uses the ultrasonic ranging, can be used for car parking safety auxiliary devices, to sound and more ocular LED display told the driver of the car around obstacles, lifting the driver in the parking and starting vehicles around when visiting caused the trouble, and help eliminate the vision blind Angle and the driver of sight fuzzy defects, improve the safety car parking.The design of hardware mainly by single-chip microcomputer control circuit, ultrasound circuit, ultrasonic receiving circuit, digital circuit, the pipe display circuit and alarm circuit composition, the software of mainly by the main program, ultrasound receiving interruption program, distance subroutines and display subroutines components. This design by single chip microcomputer AT89C2051 control time count, the calculation to receive from launch ultrasonic round-trip time, use of ultrasonic transmission speed in the air, so as to get the distance. The design of the circuit design simple, reasonable stable and good performance, test speed, simple calculation, easy to do real-time control, and in the measurement error can achieve simple industrial practical requirement.Key words: AT89C2051 ,Ultrasonic, Digital tube,Automobile reverse1. 绪论 (1)1.1课题研究背景及目的 (1)1.2课题国内外研究状况 (2)1.3课题研究方案比较 (3)1.4论文构成及研究内容 (4)2.超声波基本发展史及原理 (5)2.1超声波发展简史 (5)2.2超声波的应用 (6)2.3超生波测距方法 (9)3.系统整体设计 (10)3.1系统整体设计框图 (10)3.2硬件选型 (11)3.2.1超声波探头的中心频率及主要参数 (11)3.2.2单片机的选择 (12)3.2.3其他元器件的选择 (13)4.硬件电路设计 (13)4.1单片机外围电路设计 (13)4.2超声波发射电路设计 (14)4.3超声波接收电路设 (15)4.3.1CX2016A简介 (15)4.3.2超声波接收电路 (16)4.4LED显示电路 (17)4.5报警电路设计 (18)5.软件系统设计 (19)5.1 程序流程设计 (19)5.2汽车倒车报警器程序的程序清单 (20)6.总结 (24)附录 (25)1.绪论1.1课题研究背景及目的随着社会经济的发展,交通运输业日益兴旺，我国汽车的数量逐年攀升。
汽车倒车防撞报警器毕业设计.
乐山师范学院毕业设计（论文）本科生毕业设计报告学院物理与电子工程学院专业电子信息工程论文题目：汽车倒车防撞报警器设计学生姓名指导教师班级学号完成日期：2014 年12 月题目：汽车倒车防撞报警器物理与电子工程学院电子信息工程学号[摘要]本设计是以基于AT89S51单片机的超声波测距，可用作汽车泊车安全辅助装置，该装置可以数码管显示驾驶员距障碍物多远，并在距障碍物一定警戒距离时发出警报声。
使驾驶员在泊车时能够更加安全，减少事故的发生。
该设计硬件由单片机最小系统、超声波发射与接收电路、供电与报警电路、数码显示电路组成。
软件主要使用汇编语言进行。
[关键词]AT89C51 超声波数码管测距传感器1设计任务与要求1.1研究的背景汽车业与电子业的不断发展壮大，使得这俩者之间变得越来越紧密，俩者的相结合，导致了电气一体化这一系统的产生。
在交通严重的今天,电子控制系统技术可以使汽车的安全性得到很大的提升。
广泛的来看其中主要有自动安全气囊，自动门锁，自动空调，自动导航，自动车窗，控制车灯，控制座椅，倒车防撞并液晶显示实时路况，自动诊断汽车故障等。
在经济不断发展的今天，汽车这种交通工具会越来越普及，这就会导致城市交通不断拥挤，最重要的一点就是在停车时有一些驾驶员不够小心或对障碍物的预判距离不足导致发生摩擦与碰撞。
如果驾驶能够提前知道障碍物距离多远、在哪里，就可以及时采取措施，这样就可以避免很多事故的发生。
于是，许多安全系统由此诞生，其可分为主动安全系统与被动安全系统。
其中主要是主动安全系统，而现阶段对主动安全系统的研究主要放在测距上面。
本设计要求设计的汽车倒车防撞系统能够有效的提醒驾驶员距障碍物多远，并可手动设置在距障碍物多远是发动报警，可有效的提高倒车安全性。
1.2本设计的主要任务（1）设计一套汽车倒车防撞报警系统，要求有一台主机，汽车与物体距离小于设定值时，利用蜂鸣器进行报警。
通过按键选择报警的距离并数码显示选择的档位。
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计一、本文概述本文针对汽车安全驾驶领域的重要需求，详细探讨并设计了一种基于超声波测距技术的汽车倒车防撞报警系统。
随着城市交通环境复杂性的增加以及人们对行车安全意识的提高，如何有效防止因驾驶员视线盲区和操作失误引起的倒车碰撞事故成为研究热点。
本系统利用超声波传感器作为主要探测元件，通过发射和接收超声波信号来精确测量车辆与后方障碍物之间的实时距离，并结合智能算法分析处理这些数据，以便在车辆靠近障碍物到危险距离时及时发出报警提示，辅助驾驶员做出正确决策，从而显著提升倒车安全性。
文章首先阐述了该系统的背景意义和技术原理，随后深入剖析超声波测距方法及其在汽车应用中的优势和挑战接着，详细介绍了系统架构设计，包括硬件组成（如超声波传感器模块、信号处理电路、报警装置等）及软件算法实现通过实验验证了系统的性能指标，探讨其在不同工况下的稳定性和准确性，并对未来可能的优化方向进行了展望。
通过本文的研究，期望能为汽车主动安全技术的发展贡献一份力量，推动相关产品的实际应用与普及。
二、超声波测距原理及技术超声波测距技术是利用超声波在空气中的传播特性来实现距离测量的方法。
超声波是一种频率高于人耳能听到的上限（约20kHz）的声波，它在空气中的传播速度相对恒定，约为343米秒。
这一特性使得超声波非常适合用于精确的距离测量。
超声波测距的基本原理是发射器发射出一定频率的超声波，当这些波遇到障碍物时会发生反射，反射波被接收器接收。
通过测量超声波发射和接收之间的时间差，可以计算出超声波传播的距离。
由于超声波的传播速度是已知的，因此可以通过以下公式计算距离：这里的“时间差 2”是因为超声波需要从发射器传播到障碍物，再从障碍物反射回接收器，所以总时间是往返时间。
在汽车倒车防撞报警系统中，超声波传感器通常被安装在汽车的尾部。
当驾驶员开始倒车时，系统会自动激活传感器，传感器开始发射超声波。
超声波遇到车辆后方的障碍物时反射回来，被传感器接收。
基于超声波测距的汽车倒车报警器设计
基于超声波测距的汽车倒车报警器设计引言：随着汽车保有量的不断增加，交通事故的发生频率也在逐年上升。
据统计数据显示，导致交通事故的常见原因之一就是倒车操作不当。
为了减少倒车事故的发生，汽车倒车报警器应运而生。
其中，基于超声波测距的汽车倒车报警器成为一种常见的解决方案。
本文将对基于超声波测距的汽车倒车报警器进行设计。
一、原理介绍超声波测距是利用超声波在空气中传播到达障碍物后反射回来的时间差来计算与障碍物的距离的一种技术。
在汽车倒车报警器中，通过将超声波传感器安装在车辆的后部，可以测量车辆与障碍物之间的距离。
当距离过近时，报警器会发出声音或者光信号来提醒驾驶员。
二、硬件设计1.超声波传感器：选择一款高性能的超声波传感器，它能够发送超声波信号并接收反射回来的信号，测量距离。
2.控制器：选用一款可编程的微控制器，用于处理和控制超声波传感器的信号，以及控制报警器的工作。
3.报警器：可选用蜂鸣器、LED灯或者液晶屏等报警装置，用于向驾驶员发出警告信号。
4.电源：选用稳定的直流电源供给整个系统，包括超声波传感器、控制器和报警器等。
三、软件设计1.初始化：在系统上电后，初始化控制器和超声波传感器，设置相应的参数，如采样率、测量范围等。
2.超声波测距：控制器通过超声波传感器发送超声波信号，测量信号反射回来的时间差，然后利用速度乘以时间差的一半来计算距离。
3.距离处理：将测得的距离与设定的安全距离进行比较，如果距离过近，则控制报警器发出声音或者光信号。
4.报警模式：可以设计多种报警模式，如声音频率逐渐加快、LED灯闪烁等，以提醒驾驶员注意。
四、优化设计1.多传感器设计：可以将多个超声波传感器分布在车辆周围，以提高测距的准确性，并增加障碍物的识别能力。
2.声音控制：可以引入声音控制模块，当车内有人讲话或者发出声音时，报警器暂时关闭，避免误报。
3.防水设计：考虑到汽车经常遇到雨水等恶劣环境，对超声波传感器和控制器进行防水设计，以保证系统的稳定性和可靠性。
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计
基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计汽车倒车防撞报警系统是一种基于超声波测距技术的安全辅助设备，能够帮助驾驶员在倒车时避免与障碍物发生碰撞，提高行车安全性。
本文将对该系统的设计进行详细介绍。
首先，该系统主要由超声波传感器、控制器和报警器组成。
超声波传感器负责探测车辆周围的障碍物距离，传输给控制器进行处理。
控制器根据传感器的数据判断是否存在碰撞的风险，并通过报警器向驾驶员发出警告信号，提醒其采取正确的行动。
在系统的设计过程中，首先需要选择合适的超声波传感器。
传感器的选择应考虑其测距范围、精度和对环境的适应性等方面。
一般来说，超声波传感器在测距范围内可以提供较高的测量精度，并且对大多数障碍物均有良好的适应性。
接下来，控制器的设计是系统中的关键部分。
控制器需要实时接收传感器上传的距离数据，并进行数据处理和决策。
控制器可以使用嵌入式系统来实现。
在数据处理方面，可以使用一些常见的算法，如滤波算法、虚拟线算法等，来进行数据处理和障碍物的识别。
在决策方面，可以设置适当的距离阈值，当距离低于该阈值时触发警报。
最后，报警器的设计需要考虑其音量和可靠性。
对于音量，报警器应具备足够的声音大小，以确保驾驶员能够听到警报并及时做出反应。
对于可靠性，报警器应具备较长的寿命和稳定的性能，以确保系统能够长时间稳定运行。
此外，为了提高系统的可用性，还可以考虑加入其它功能，如图像显示功能。
通过搭载摄像头和显示器，可以将车辆周围的情况实时显示在显示器上，使驾驶员更加直观地了解障碍物的位置和距离。
总之，基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统是一种重要的安全辅助设备。
通过合理选择超声波传感器、设计有效的控制器和报警器，并加入其它功能，可以实现对倒车过程的有效监控和警示，提高驾驶员的行车安全性。
汽车倒车防撞告警器的设计
汽车倒车防撞告警器的设计摘要最近几年来, 随着中国经济的高速进展和居民生活水平的不断提高，居民拥有汽车的数量愈来愈多。
道路上、停车场变得愈来愈拥堵。
咱们驾车穿行、拐弯、倒车等总次数不断增加，而汽车驾驶员视野又是超级有限，碰撞和拖挂的事故时有发生，夜间就更不平安了。
驾驶员希望能有一种汽车报警系统，在行驶的时候能够不断测量车辆车尾与后面障碍物的距离（或车与车的距离）而且，能够在仪表板上显示出来，并在不同的警示距离范围发出不同的报警信号，以提高驾驶的平安性。
随着单片机技术在各领域普遍应用，使得由单片机组成的应用装置加倍灵活、稳固. 以往超声波技术在测量、测距等领域的应用是采纳超声波专用集成电路组成的，电路固定应用不灵活。
随着单片机技术的不断进展，单片机技术和超声波技术的不断结合，超声波技术的应用前景加倍广漠。
关键词：报警，超声波，传感器，测距Reversing alarm anticollision designAbstractWith the rapid economic development of china and continuous improvement of living standards in recent years, residents have more and more cars. So Roads and parking lots become more and more crowded. the total number of driving、turning、reversing is growing, while car drivers′vision is very limited, collision and trailer accidents often occur, even more unsafe at night. drivers hopes to have a car alarm system, which can measure the distance between the rear and the obstacle (or the distance among the vehicles) while driving; and the distance can be displayed in the dashboard in order to improve driving safety, the various alarm signals was given out with the different alarm scope . With SCM technology used widely in various fields, the application device made by the SCM becomes more flexible and stable. While in the past, the application of ultrasound technology in the measurement is formed by specific ultrasound integrated circuit, the inflexibility in the circuit fixed application often happened before. With the continuous development of SCM technology, SCM technology and ultrasonic technology continues to combine, ultrasound technology have much broader prospects.Keywords: warning、ultrasonic、sensors、location目录1绪论 (1)课题的背景及目的 (1)国内外研究状况 (1)课题研究方式 (1)2 课题的方案设计与论证 (3)系统整体设计 (3)设计方案的论证 (4)3 系统的硬件结构设计 (6)单片机的选择 (6)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位RST 9脚 (8)发射电路的设计 (9)接收电路的设计 (11)显示报警模块的设计 (13)4 系统软件的设计 (17)超声波汽车防撞电路的算法设计 (17)主程序流程图 (18)超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1绪论课题的背景及目的随着汽车工业的快速进展，拥有私家轿车的人愈来愈多，将会显现的交通问题也会随之愈来愈多。
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汽车倒车防撞告警器的设计摘要最近几年来, 随着中国经济的高速进展和居民生活水平的不断提高，居民拥有汽车的数量愈来愈多。
道路上、停车场变得愈来愈拥堵。
咱们驾车穿行、拐弯、倒车等总次数不断增加，而汽车驾驶员视野又是超级有限，碰撞和拖挂的事故时有发生，夜间就更不平安了。
驾驶员希望能有一种汽车报警系统，在行驶的时候能够不断测量车辆车尾与后面障碍物的距离（或车与车的距离）而且，能够在仪表板上显示出来，并在不同的警示距离范围发出不同的报警信号，以提高驾驶的平安性。
随着单片机技术在各领域普遍应用，使得由单片机组成的应用装置加倍灵活、稳固. 以往超声波技术在测量、测距等领域的应用是采纳超声波专用集成电路组成的，电路固定应用不灵活。
随着单片机技术的不断进展，单片机技术和超声波技术的不断结合，超声波技术的应用前景加倍广漠。
关键词：报警，超声波，传感器，测距Reversing alarm anticollision designAbstractWith the rapid economic development of china and continuous improvement of living standards in recent years, residents have more and more cars. So Roads and parking lots become more and more crowded. the total number of driving、turning、reversing is growing, while car drivers′vision is very limited, collision and trailer accidents often occur, even more unsafe at night. drivers hopes to have a car alarm system, which can measure the distance between the rear and the obstacle (or the distance among the vehicles) while driving; and the distance can be displayed in the dashboard in order to improve driving safety, the various alarm signals was given out with the different alarm scope . With SCM technology used widely in various fields, the application device made by the SCM becomes more flexible and stable. While in the past, the application of ultrasound technology in the measurement is formed by specific ultrasound integrated circuit, the inflexibility in the circuit fixed application often happened before. With the continuous development of SCM technology, SCM technology and ultrasonic technology continues to combine, ultrasound technology have much broader prospects.Keywords: warning、ultrasonic、sensors、location目录1绪论 (1)课题的背景及目的 (1)国内外研究状况 (1)课题研究方式 (1)2 课题的方案设计与论证 (3)系统整体设计 (3)设计方案的论证 (4)3 系统的硬件结构设计 (6)单片机的选择 (6)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位RST 9脚 (8)发射电路的设计 (9)接收电路的设计 (11)显示报警模块的设计 (13)4 系统软件的设计 (17)超声波汽车防撞电路的算法设计 (17)主程序流程图 (18)超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1绪论课题的背景及目的随着汽车工业的快速进展，拥有私家轿车的人愈来愈多，将会显现的交通问题也会随之愈来愈多。
其中平安倒车是刚拿驾照或车龄不久的开车人士最为担忧的问题之一，只要稍不留意不仅会给自己或他人带来损失，造成没必要要的争吵[1]。
针对上述问题，咱们设计了一个倒车防撞报警器，能以声音或更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情形，解除驾驶员停车和起动车辆时前后左右探视所引发的困扰，并帮忙驾驶员扫除视野死角和视线模糊的缺点高速公路上的汽车川流不息。
而且由于汽车工业的快速进展，汽车排放公害日趋严峻，能源危机和汽车行驶平安等问题日趋突出，为解决汽车的污染、节能、平安问题,汽车上普遍采纳了电子操纵技术。
利用超声波传感器探测本车与前面车和后面车的距离，若是在不平安距离范围内，系统将自动报警，提示驾驶员注意平安。
如此就能够够使汽车在一个平安的车距下，紧奏地行驶。
如此既保证了行车平安，又提高了高速公路的利用率。
一样，在汽车倒车时也能够显示出汽车与障碍物之间的距离以便及时报警，从而躲开障碍物[2]。
国内外研究状况随着科学技术的进展，防撞报警器也愈来愈多的应用于汽车行业。
利用单片机AT89C2051作为报警装置的操纵器，能充分发挥AT89C2051的数据处置和实时操纵功能，使系统工作于最正确状态，提高系统的灵敏度。
该报警器基于单片机设计，从而具有体积小、利用方便的特点。
假设将平安距离设为，就可作为汽车倒车报警器，提高汽车倒车时的平安性。
并防撞报警器进入更普遍的应用领域，专门是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的智能化、轻便化。
另外防撞报警器的进展与应用在节约能源、节约资源及爱惜环境方面都具有重要的意义。
课题研究方式防撞报警器的设计要紧包括两大部份：一、硬件部份的设计；二：软件部份的设计。
本文设计主若是的硬件电路进行合理化、简便化的设计分析。
主电路的设计结构要紧围绕着超声波的发射和接收，一组超声波发射器，接收器并排置于车前方，另一组置于车后方。
当电源打开，系统就能够够发射超声波开始正常工作。
发送器发出的超声波碰到障碍物后反射回来，被超声波接收器40R收到并转换为电压信号，该信号经放大整形后输出波形，比发射时的波形有一段延迟时刻,这段时刻是超声波在空气中传播的时刻。
从而计算出障碍物的距离[3]。
2 课题的方案设计与论证系统整体设计超声测距系统的电路功能模块包括：发射电路、接收电路、显示电路、核心功能模块单片机操纵器及一些辅助电路。
并采取收发分离方式，如此的益处是：一是收发信号可不能混叠，接收探头所接收到的只是反射信号；二是将接收探头放置在适当的位置，能够幸免超声波在物体表面反射从而造成各类损失和干扰，以便提高系统的靠得住性。
图 超声波汽车防撞原理框图超声波传感器有一块共振板和两块压电晶片。
当它的两电极加脉冲信号(触发脉冲) ：假设其频率和晶片的固有频率相同时，压电晶片就会发生共振，并带动共振板振动，从而产生超声波。
相反，电极间如未加电压，那么当共振板接收到回波信号时，将压迫两压电晶片振动，从而将机械能转换为电信号，现在的传感器就成为了超声波接收器。
超声波传感器是一种采纳压电效应的传感器。
由于超声波在空气中传播时会有相当量的衰减，衰减的程度与频率的高低成正比；频率高分辨率也高，故短距离测量时应选择频率高的传感器，而长距离的测量时应用低频率的传感器[4]。
超声波传感器用来分析共振频率周围的超声波换能器的特性：换能器的器械能用Qm 表示；电能用Qe 表示。
Q 是电路的串联支路的Q 值。
设换能器在空载时( Z1 = 0) 和有载( Z1 = R1) 时的Q 值别离为Qm0 、Qm ,那么有00100101R W C R W L Q m ==)(110011001R R W C R R W L Q m +=+=0000R W C Q e =)(1000R R W C Q e +=超声波换能器的工作效率是011R R R +=η相临两片的压电陶瓷片极化方向是相反，芯片的数量是偶数，如此做是使前后金属盖板与同一极性的电极相连接，不然在前后盖板与芯片之间要垫以绝缘垫圈，会致使结构没必要要的增大，两芯片之间，芯片与金属盖板间通常以薄黄铜片（厚度小于0.1mm ），作为焊接电极引线用；芯片，电极铜片是用强力胶胶合，在压电组件的中央部份用结合轴和圆锥状谐振子连成一体，圆锥状谐振子的边缘部份装有圆环弹性橡胶减振器，使之与外壳固定，起声阻匹配作用。
在电——声变换部份的前面的超声波束整形板，是对应圆锥状谐振子的振动模式设置的几个开口，使超声波波束指向尖锐，吸声片能吸收多余的反射声波。
目前超声波传感器种类有拓宽型，通用型，防水型，宽带域型和高频型等几类。
但是通用型超声波传感器有频率带宽较窄的缺点，可是它却能够换来高灵敏度，抗噪声干扰强的优势。
超声波大体应用电路要紧分为三类：1）直射型，要紧用于遥控及报警电路。
2）反射型，要紧用于材料的探伤，测厚电路。
3）分离反射型，要紧用于测距，料位测量等电路。
传感器位置由于是测距系统是采纳超声波发射和接收二者分离反射型结构，因此发射头和接收头应该维持在同一平行直线上。
由于距离和发射夹角所引发的误差和超声波信号在传播进程中衰减的存在，因此发射探头和接收探头距离不能太远，但为了幸免发射头对接收头接收信号产生没必要要的干扰，二者又不能距离太近。
通过查询参考资料，最终设定超声波发射头和接收头中心轴线平行并相距4-8cm 为宜[5]。
设计方案的论证超声波探测技术要紧用于结构探伤、中程测距、智能操纵等领域。
超声波换能器是其核心部件，换能器按其工作介质可分为气相换能器、液相换能器和固相换能器；按其发射波束宽度则可分为宽波束换能器和窄波束换能器；按其工作频率又可分为38KHz 、40KHz 等不同级别。
本设计选用气相、窄波束、40KHz 的超声波换能器。
利用超声波探测器测距时经常使用两种比较有效的方式是强度法和反射时刻法，强度法是利用声波在空气中的传输损耗值来测量被测物的距离，被测物越远其反射信号越弱，从而依照反射信号的强弱就能够够明白被测物的远近，但在用强度法时由于换能器之间的直接耦合信号很难排除，在放大器增益较高时直接耦合信号就可使放大器饱和从而使整套系统失效，由于直接耦合信号的阻碍强度法测距因此它只适合较短距离的且精度要求不高的场合中。