倒车雷达系统的设计

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基于超声波检测的倒车雷达的设计

基于超声波检测的倒车雷达的设计

基于超声波检测的倒车雷达的设计摘要:倒车时容易发生事故,因此开发出一种基于超声波检测的倒车雷达系统。

该系统通过发送超声波信号并接收其回波来检测后方的障碍物。

本文详细介绍了这种基于超声波检测的倒车雷达的设计原理和步骤。

一、引言随着交通工具的普及,倒车事故日益增多。

为了避免这些事故的发生,倒车雷达应运而生。

倒车雷达通过使用超声波检测技术来检测后方的障碍物,并向驾驶员提供警告信号,以减少事故的发生。

二、设计原理基于超声波检测的倒车雷达系统包括传感器、控制电路和显示器。

传感器用于发送超声波信号并接收其回波。

控制电路用于处理接收到的信号,并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离。

显示器用于向驾驶员显示检测结果。

三、设计步骤1.硬件设计:选择合适的传感器、控制电路和显示器。

传感器需要能够发射和接收超声波信号,控制电路需要能够处理接收到的信号,并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离,显示器需要能够向驾驶员显示检测结果。

2.电路连接:将传感器、控制电路和显示器连接起来,确保它们能够正常工作。

3.系统编程:编写程序来控制传感器的工作,并对接收到的信号进行处理。

程序应能够根据接收到的信号强度来确定障碍物的位置和距离,并向显示器发送相应的警告信息。

4.系统测试:对设计的倒车雷达系统进行测试,确保它能够正常工作并提供准确的检测结果。

四、设计考虑1.传感器选择:选择适用于倒车雷达系统的超声波传感器。

传感器应具有较高的灵敏度和稳定性,能够正常工作在车辆倒车时的环境下。

2.电路设计:设计一个合适的控制电路来处理传感器接收到的信号,并根据信号的强度来判断障碍物的位置和距离。

3.数据处理:根据接收到的信号强度,将其转换成可读的距离信息,并向驾驶员提供警告信息。

4.系统可靠性:确保设计的倒车雷达系统能够在各种环境条件下正常工作,并提供准确的检测结果。

五、结论。

基于超声波测倒车雷达系统设计

基于超声波测倒车雷达系统设计

基于超声波测倒车雷达系统设计一、引言随着汽车的普及和交通拥堵的加剧,倒车事故频繁发生,严重影响行车安全。

为了解决这个问题,倒车雷达系统应运而生。

本文将基于超声波测倒车雷达系统进行设计。

二、超声波测倒车雷达原理超声波测倒车雷达主要基于超声波达到障碍物后,反射回来的时间来计算与障碍物的距离。

其工作原理如下:1.发射器发射超声波信号。

2.超声波信号达到障碍物后,被障碍物反射回来。

3.接收器接收反射回来的超声波信号,并计算往返时间。

4.根据往返时间,计算出与障碍物的距离。

5.判断距离是否小于设置的安全距离,并作出相应警示。

三、系统设计1.传感器模块传感器模块主要负责发射超声波信号,并接收反射回来的超声波信号。

传感器模块需要考虑以下几个因素:(1)发射频率:选择合适的超声波发射频率,既要保证足够的测量距离,又要避免其他干扰频率。

(2)发射角度:确定超声波发射的角度,以确保能够覆盖到车辆后方的障碍物。

(3)接收灵敏度:传感器的接收灵敏度要足够高,能够有效地接收到反射回来的超声波信号。

2.控制器模块控制器模块主要负责接收传感器模块传回来的超声波信号,并计算距离。

控制器模块还需要进行以下操作:(1)时序控制:控制发射和接收的时序,确保能够准确计时,并保持连贯的测量过程。

(2)距离计算:根据往返时间,计算出与障碍物的距离。

(3)安全距离判断:判断距离是否小于设置的安全距离,如果小于,则发出警示信号。

3.显示器模块显示器模块主要负责显示车辆后方的障碍物距离。

显示器模块需要注意以下几点:(1)显示方式:可以选择数字显示或图形显示,根据实际需求确定。

(2)显示颜色:合适的颜色搭配可以提高显示的清晰度和辨识度。

(3)警示方式:当距离小于安全距离时,可以通过声音或者光线等方式进行警示。

四、系统优化为了提高系统的性能和安全性,可以进行以下优化:1.多传感器布局:在车辆后方布置多个传感器,可以提高测量准确性和可靠性。

2.数据处理算法优化:可以采用滤波算法和数据处理算法对测量数据进行优化,提高测量精度。

第三倒车雷达系统方案的详细的研究与设计

第三倒车雷达系统方案的详细的研究与设计

第三倒车雷达系统方案的详细的研究与设计一早,我就坐在办公桌前,思索着如何将这个“第三倒车雷达系统方案”的详细研究与设计呈现出来。

这个系统,可是我们团队历时数月,针对当前市场倒车雷达系统不足进行的深入研究。

让我来梳理一下这个方案的核心目标:我们要设计一款具有更高精度、更强适应性和更优用户体验的第三倒车雷达系统。

那么,具体如何实现呢?一、系统原理及组成1.原理第三倒车雷达系统采用先进的毫米波雷达技术,结合计算机视觉和算法,实现对车辆周围环境的实时监测。

相较于传统的超声波雷达,毫米波雷达具有更强的穿透力、抗干扰能力和更高的分辨率。

2.组成(1)毫米波雷达传感器:负责实时监测车辆周围环境,采集距离、速度等信息。

(2)计算机视觉模块:通过摄像头采集图像信息,识别车辆周围的障碍物和行人。

(3)算法:对雷达和摄像头采集的数据进行处理和分析,实现对障碍物的精确识别和分类。

(4)控制器:根据算法处理结果,对车辆进行相应控制,如减速、停车等。

二、系统设计要点1.硬件设计(1)选用高性能毫米波雷达传感器,确保检测距离和精度。

(2)摄像头选用高清摄像头,提高图像识别准确度。

(3)控制器选用高性能处理器,保证实时性。

2.软件设计(1)雷达数据处理:对雷达采集的数据进行预处理,提取有效信息。

(2)图像识别:采用深度学习算法,对摄像头采集的图像进行识别。

(3)决策控制:根据雷达和图像识别结果,进行决策控制。

三、系统性能优化1.算法优化(1)提高雷达数据处理速度,减少延迟。

(2)优化图像识别算法,提高识别准确度。

2.硬件优化(1)选用更高效的处理器,提高系统整体性能。

(2)采用分布式架构,提高系统并行处理能力。

四、用户体验提升1.界面设计(1)简洁明了,方便用户快速理解。

(2)提供多种显示模式,满足不同用户需求。

2.功能优化(1)实时显示车辆周围环境,提供全方位监控。

(2)提供预警功能,提前告知用户潜在风险。

3.交互体验(1)语音识别:支持语音指令,提高操作便捷性。

基于Arduino的倒车雷达系统设计

基于Arduino的倒车雷达系统设计

基于Arduino的倒车雷达系统设计摘要:本文介绍了一种基于Arduino的倒车雷达系统设计,该系统利用超声波传感器检测车辆周围的障碍物,并通过LCD显示器显示距离信息,以帮助驾驶员进行倒车。

借助Arduino平台,本系统实现了信息处理和控制功能,并通过使用固件代码和电路设计进行了实现。

本文对系统的设计原理、实现步骤和性能评估进行了详细描述,并探讨了未来的研究方向。

关键词:Arduino、倒车雷达、超声波传感器、LCD显示器、电路设计介绍:倒车雷达是车辆周边检测系统的一种,它可以帮助驾驶员在倒车时避免与周围物体发生碰撞。

倒车雷达系统通常由超声波传感器、控制器和显示器等组成。

在本文中,我们使用Arduino平台,设计一种基于超声波传感器检测车辆周围障碍物的倒车雷达系统。

通过这种方式,本系统为车辆驾驶员提供了更加准确和直观的费用信息,提高了驾驶安全性。

材料和方法:本系统的设计包括传感器电路、处理电路和显示电路。

我们使用了HC-SR04超声波传感器,它可以将声波发射到物体并测量回波时间,从而计算出物体与传感器之间的距离。

传感器的引脚连接到Arduino板上的数字引脚。

为了实现距离信息的显示,我们使用了一个16x2 LCD显示器。

Arduino与LCD的连接过程也是通过数字引脚完成的。

结果:我们使用Arduino IDE编译和上传固件代码。

代码实现了声波发送和回波检测功能,以及距离信息的计算和在LCD屏幕上的打印。

在实验过程中,我们放置了几个障碍物,如箱子和球,然后将车辆移动到距它们15厘米左右的地方。

我们发现,当我们启动倒车雷达系统时,LCD显示器显示距离信息,我们可以根据显示器上的信息找到障碍物,避免与它们发生碰撞。

回顾:本文介绍了一种基于Arduino的倒车雷达系统设计,并实现了距离信息的检测和显示功能。

由于Arduino平台的可编程性和易用性,我们可以轻松构建和调试这样的系统。

未来,我们可以拓展系统功能,比如利用蜂鸣器或LED灯来提醒驾驶员,或者通过无线通信将信息发送到智能手机等,以提高系统的实用性和易用性。

10汽车倒车雷达系统设计

10汽车倒车雷达系统设计

10汽车倒车雷达系统设计汽车倒车雷达系统是一种非常重要的汽车安全辅助系统,它能够有效地帮助驾驶员在倒车时避免碰撞和保护车辆周围的行人和物体免受损害。

本文将介绍汽车倒车雷达系统的设计原理、工作流程以及如何选择和安装倒车雷达系统。

一、设计原理汽车倒车雷达系统的设计原理是利用超声波传感器来探测车辆周围的障碍物,通过测量超声波反射的时间来计算障碍物的距离和位置。

当系统检测到障碍物距离车辆过近时,会发出警告声或显示警告信息,提醒驾驶员及时采取行动。

二、工作流程汽车倒车雷达系统的工作流程通常包括以下几个步骤:1.探测障碍物:当车辆进入倒车状态时,倒车雷达系统开始工作,探测车辆周围的障碍物。

2.计算距离:系统通过测量超声波反射的时间来计算障碍物离车辆的距离,并将距离信息显示在车载显示屏上。

3.发出警告:当系统检测到障碍物距离车辆过近时,会发出持续的警告声或显示警告信息,提醒驾驶员及时采取行动。

4.辅助倒车:一些高端的倒车雷达系统还配备有辅助倒车功能,可以通过声音提示或图像指引帮助驾驶员完成倒车动作。

三、选择和安装选择适合自己车辆的倒车雷达系统非常重要,以下是选择和安装倒车雷达系统的一些建议:1.选择适合车辆尺寸和需求的倒车雷达系统,一般应选择覆盖车辆四周的全方位探测系统,以确保倒车时能够全面监测周围环境。

2.选择品质可靠的倒车雷达系统品牌,尽量选择有着较好口碑的品牌产品,保证系统的稳定性和可靠性。

3.在安装倒车雷达系统时,确保传感器位置合适,能够覆盖到车辆四周的障碍物,避免“盲区”出现。

4.确保电源连接正确,传感器安装牢固,避免在行驶过程中因传感器脱落或松动而影响系统的正常工作。

5.使用前仔细阅读使用说明书,熟悉系统的操作方法和功能,以充分发挥倒车雷达系统的作用,并提高倒车时的安全性。

综上所述,汽车倒车雷达系统是一种非常有效的汽车安全辅助系统,可以有效地帮助驾驶员在倒车时避免碰撞事故。

选择适合自己车辆的倒车雷达系统并正确安装和使用,将为您的驾驶带来更多的安全保障和便利。

倒车雷达设计

倒车雷达设计

倒车雷达的设计09电气罗卿柯文华孙斌具有语音播报的倒车雷达本系统以AT89S51控制器为核心、40KHz方波信号升压电路、超声波发射换能器、超声波接收换能器、信号放大与整形电路、液晶显示模块、键盘控制电路、语音播报电路、测温电路。

由本系统构建的超声波测距仪具有测量准确,显示便捷,操作灵活,反应迅速,使用方便,系统工作稳定,耗电量低等许多特点。

一、倒车雷达的主要功能概述●实时显示测量距离;●实时显示当前环境温度;●距离1.5m开始语音播报测量距离,尔后每变化0.2m均报告之●当距离小于1.5m蜂鸣器报警●当距离小于0.5m输出紧急停止的灯光警示●具有开机音乐及语音提示●倒车语音注意提示,0.3m时则紧急告示●具有语音播报使能控制;●使用4节AA干电池供电;二、倒车雷达的主要技术指标测量距离:0.25m-3.5m测温范围:-55℃-125℃测量距离精确度:+-15cm实时播报声音功率:0.5W工作电流:100mA(min)、110mA(max)输入电源电压:DC6V二方案论证(一)超声波发射方案方案一基本模拟电路搭建用基本门电路、模拟电路来产生40kHz的方波,电路结构复杂,稳定性差,故障系数大,不易调试。

图1 并联非门的推挽发射电路方案二单片机产生方波并采用非门推挽电路驱动用单片机控制产生40kHz方波,产生的波形平稳。

且由于使用软硬件结合的方式,所以电路结构简单、调试也相对方便。

与第一种方案比较优点是非常明显的。

我们选择了第二种方案。

采用并联非门的推挽电路(如图2)可以防止发射波形的畸变,虽然由于电源电压是5V,发射到超声波换能器的电压不会大于5V,在这种发射电压下不能测量到很远的距离。

但对于倒车雷达来说,足以达到要求.如图1所示.(二)接收电路的方案比较、设计与论证方案一、将接收到的信号采用两级放大电路后,经锁相环LM567选频后送到单片机的外部中断入口(如图4),由于系统要使用单电源供电,所以要使用单电源的高带宽的运算放大器。

汽车倒车雷达系统设计

汽车倒车雷达系统设计

自动化控制应用系统设计报告书题目汽车倒车雷达系统设计院部名称龙蟠学院专业自动化班级组长姓名同组学生设计地点设计学时2周指导教师金陵科技学院教务处目录摘要 (3)1 绪论 (5)1.1 项目研究背景及意义 (5)2 总体设计方案及论证 (5)2.1 总体方案设计 (5)3 硬件实现及单元电路设计 (6)3.1 主控制模块 (7)3.2 电源设计 (8)3.3 超声波测试模块 (8)3.3.1 超声波的特性 (8)3.4 超声波传感器原理 (11)3.5 测距分析 (15)3.6 时钟电路的设计 (16)3.7 复位电路的设计 (16)3.8 声音报警电路的设计 (17)3.9 显示模块 (18)4 软件设计 (20)4.1 主程序工作流程图 (20)4.2 中断处理程序 (22)4.3 超声波探测程序 (26)4.4 蜂鸣器报警程序 (26)4.5 延时程序 (27)5 调制及性能分析 (28)6 总结 (29)7 参考文献 (30)附录 (31)附件1:原理图 (31)附件2:程序 (32)附件3:实物图 (42)摘要汽车倒车雷达作为泊车或者倒车时的安全辅助装置,能以声音或更为直观的图形显示告知驾驶员周围障碍物的情况,在一定程度上减少了驾驶员泊车、倒车和起动车辆时因前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除视野死角和视线模糊的障碍,提高了驾驶的安全性。

本设计依托ATMEL公司的STC89C52单片机和超声波传感器,构架出汽车倒车雷达的感测系统;利用LED发光二极管表示传感器探测范围内是否有障碍物。

当在探测范围内有障碍物时,发光管以一定频率闪烁,闪烁的频率和到障碍物距离成反比,距离越近频率越高;同时利用蜂鸣器提示报警,用声调的高低警示驾驶者与障碍物距离。

关键词:倒车雷达超声波测距报警单片机Design of warning system for Radar in Back Car Abstract:Reversing Radar is the safety and assistant devices when parking or reversing a vehicle, it can tell drivers circs about the around barrier with voice or a more intuitive display, release the surrounded visit puzzle from drivers when parking, reversing and start vehicles, and to help drivers clean off dead ends and the limitation of blur vision, improve the security of driving. The Design use Single Chip STC89C52 of ATMEL and Ultrasonic Sensor measure distance to achieve Ultrasonic Reversing Radar; Using LED Sensor to detect whether there are barriers, when detecting barriers within the scope, the LED will blink with a confirm frequency, the blink frequency of LED is determined by the distance of barrier, the nearer distance and the higher frequencies.At the same time, The Voice Alarm warning, detecting the distance, and demonstrate the distance of barrier.Keywords:Reversing Radar Ultrasonic Measure Warning Microprocessor1.绪论1.1 项目研究背景及意义:由于超声测距是一种非接触检测技术,不受光线、被测对象颜色等的影响,较其它仪器更卫生,更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境,具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。

倒车雷达系统总体设计和关键技术

倒车雷达系统总体设计和关键技术

倒车雷达系统总体设计和关键技术倒车雷达系统是一种主要用于辅助驾驶的装备,它可以通过传感器感知到车辆周围的障碍物,并通过声音或图像等方式提醒驾驶员及时采取避让措施,从而减少事故的发生。

本文将从总体设计和关键技术两方面对倒车雷达系统进行详细介绍。

一、总体设计1.系统传感器:倒车雷达系统的核心是传感器,通常采用超声波传感器和摄像头传感器两种。

超声波传感器主要用于检测距离和障碍物的位置,而摄像头传感器则主要用于捕捉图像和识别障碍物的类型。

2.数据处理模块:倒车雷达系统还需要一个数据处理模块,用于接收传感器传输的数据,并进行相关处理。

该模块需要实时计算障碍物与车辆之间的距离和速度等信息,并将处理结果传输给显示模块。

3.显示模块:显示模块是倒车雷达系统的输出终端,主要通过声音和图像等方式向驾驶员提供相关信息。

声音输出可以是简单的提示音,也可以是经过合成处理的语音提示;图像输出通常是倒车影像和障碍物位置标示等。

4.控制模块:倒车雷达系统还需要一个控制模块,用于根据传感器数据和驾驶员的操作指令来控制相关装置的工作。

例如,当驾驶员选择开启倒车雷达功能时,控制模块能够使传感器开始工作,并将数据传递给数据处理模块。

二、关键技术1.距离测量技术:倒车雷达系统需要通过传感器检测障碍物与车辆之间的距离,因此距离测量技术是其关键技术之一、超声波传感器主要采用超声波测距原理,而摄像头传感器主要通过图像处理算法实现距离测量。

2.障碍物识别技术:倒车雷达系统需要识别障碍物的类型,以便给驾驶员提供更准确的信息。

摄像头传感器通常采用计算机视觉技术,通过图像处理和模式识别等算法来实现障碍物的识别。

3.实时处理技术:倒车雷达系统的数据处理模块需要在实时计算障碍物与车辆的距离和速度等信息,因此实时处理技术是其关键技术之一、该技术通常采用高性能的处理器和实时操作系统,以确保数据的及时处理和输出。

4.多传感器融合技术:倒车雷达系统通常同时采用超声波传感器和摄像头传感器,因此需要将两种传感器的数据进行融合处理,以提高系统的准确性和可靠性。

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倒车雷达系统的设计【摘要】倒车雷达(Car Reversing Aid Systems)的全称是“倒车防撞雷达”,也称“泊车辅助装置”,是汽车泊车安全辅助装置, 能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况,解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了安全性。

本文介绍基于单片机控制的倒车雷达系统,由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,利用声波在空气中的传输速度,从而得到实测距离。

再根据障碍物与车尾的距离远近情况发出警报。

【关键词】单片机,超声波测距,倒车雷达,超声波换能器。

【前言】随着我国汽车产业的高速发展,尤其是近几年来,我国开始进入私家车时代,汽车的数量逐年增加,造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤。

汽车驾驶员越来越担心车的安全了,其中倒车就是一个典型。

本文设计的倒车雷达预警系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾与障碍物体的距离而开发设计的。

该系统将单片机技术与超声波的测距技术、传感器技术等相结合,可以测到汽车倒车中,其障碍物与汽车的距离,通过LED 显示屏显示距离,并根据远近发出警报。

一、超声波测距原理超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。

由此可见,超声波测距原理与雷达原理是一样的。

测距的公式表示为:L=C×T式中L 为测量的距离长度;C 为超声波在空气中的传播速度;T 为测量距离传播的时间差(T 为发射到接收时间数值的一半)。

超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量,虽然目前的测距量程上能达到百米,但测量的精度往往只能达到厘米数量级。

由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点,是作为液体高度测量的理想手段。

在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度,但是目前国的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。

通过分析超声波测距误差产生的原因,提高测量时间差到微秒级,以及用LM92 温度传感器进行声波传播速度的补偿后,我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。

1.1超声波测距误差分析根据超声波测距公式L=C×T,可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。

1.2时间误差当要求测距误差小于1mm 时,假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温),忽略声速的传播误差。

测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907ms。

在超声波的传播速度是准确的前提下,测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级,就能保证测距误差小于1mm 的误差。

使用的12MHz 晶体作时钟基准的89C51 单片机定时器能方便的计数到1μs 的精度,因此系统采用89C51 定时器能保证时间误差在1mm 的测量围。

1.3超声波传播速度误差超声波的传播速度受空气的密度所影响,空气的密度越高则超声波的传播速度就越快,而空气的密度又与温度有着密切的关系,如表 1 所示。

已知超声波速度与温度的关系近似如下:C=C0+0.607×T℃r —气体定压热容与定容热容的比值,对空气为 1.40,R —气体普适常量,8.314kg·mol-1·K-1,M—气体分子量,空气为28.8×10-3kg·mol-1,T —绝对温度,273K+T℃。

式中:C0 为零度时的声波速度332m/s;T 为实际温度(℃)。

测试精度:空气中测距精度小于或等于1% ±1 厘米。

温度:值精度小于或等于1%,-20--60 摄氏度。

对于超声波测距精度要求达到1mm 时,就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。

例如当温度0℃时超声波速度是332m/s, 30℃时是350m/s,温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。

若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m,测量1m 误差将达到5mm。

美国国家半导体公司的LM92 温度传感器的温度测试分辨率为0.0625℃,-10℃至+85℃准确度为±1.0℃,I2C 总线接口。

用89C51 的通用I/O 端口能很容易的模拟I2C 总线的读写时序,LM92 的高精度温度测量能很好的补偿超声波在不同温度的传播速度。

为了简化设计本设计不采用温度补偿。

二、整体方案设计为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。

总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。

电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。

它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。

目前较为常用的是压电式超声波发生器。

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。

超声波发生器部结构如图1 所示,它有两个压电晶片和一个共振板。

当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。

反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。

在超声探测电路中,在发射端得到输出脉冲为一系列方波,这一系列方波的宽度为发射超声与接收超声的时间间隔,显然被测物距离越大,脉冲宽度越大,输出脉冲的个数与被测距离成正比。

超声测距大致有以下方法:(1)取输出脉冲的平均值电压,该电压(电压的幅值基本固定)与距离成正比,测量电压即可测得距离;(2)测量输出脉冲的宽度,即发射超声波与接收超声波的时间间隔t。

因此,被测距离为S=1/2vt。

本测量电路采用第二种方案。

由于超声波也是一种声波,其声速 C 与温度有关,附表列出了几种不同温度下的声速。

在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。

如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。

本系统包括超声波发射功率区配电路、接受电路、发声电路、以及显示电路,各信号线与控制线都接主控芯片STC89C51,并在STC89C51 的指挥下统一协调工作,如图 1 所示,驾驶员将手柄转到倒车档后,系统自动启动,超声波发送模块向后发射40kHz 的超声波信号,经障碍物反射,由超声波接收模块收集,进行放大和比较,单片机STC89C51 将此信号送入显示模块,同时触发语音电路,发出同步语音提示,当与障碍物距离不同时,发出不同的报警声,提醒驾驶员停车。

图 1 、系统框图三、器件介绍3.1 STC89C51单片机介绍STC 单片机是一款增强型51 单片机,完全兼容MCS-51,还增加了新的功能,比如新增两级中断优先级,多一个外中断,置EEPROM,硬件看门狗,具有掉电模式,512B 存等。

还支持ISP 下载,不用编程器,只要一个MAX232 和一些廉价的元件就能写程序,可擦写10 万次。

因此是一款很好用的单片机。

选用STC 单片机的12 由:01. 与MCS-51 单片机完全兼容:指令兼容,引脚兼容,因此易学;02. 高性:无法读出,因此无法解密,保护知识产权的首选;03. 超强抗干扰能力:电源、I/O 口、时钟均有抗干扰措施,是工程应用的首选:①高抗静电(ESD 保护);②轻松过2KV/4KV 快速脉冲干扰(EFT 测试);04. 高可靠性,工程应用的首选:①宽电压围,不怕电源波动:5V 产品 3.4V~6V,3V 产品 1.9V~4V;②宽温度围:-40 oC~85 oC;05. 低电磁辐射:①可禁止ALE 输出,降低辐射;②可选 6 时钟/机器周期,降低晶振频率,降低辐射;③单片机时钟振荡器增益可设为1/2;06. 超低功耗:①掉电模式典型功耗:≤ 01Aμ,可由外中断唤醒;②空闲模式典型功耗:2mA;③正常工作典型功耗:4mA~7;mA07. 在系统可编程,无需编程器,无需仿真器,节约投资;08. 可远程升级和随时升级,缩短产品开发周期,提升产品性能;09. 强驱动能力:无论拉电流还是灌电流,均优于MCS-51 单片机;10.高速度:0~80MHz,最高达90 MHz。

11.产品封装形式多样:①引脚从20,28,32,40,44 等多种型号可供选择;②PDIP-20、PDIP-28、PDIP-32、PDIP-40、SOP-28、SOP-32、PLCC-44、PQFP-44、图2、STC 单片机结构图LQFP-44 等多种封装可供选择;12.部资源更丰富。

与MCS-51 单片机相比,增加了:①T2 定时/计数器;②部数据存储器RAM 增加了1~8 倍,空间大小随型号不同而不同;③大部分产品自带E2PROM,空间大小随型号不同而不同;④部分产品自带模数转换器A/D 和PWM;⑤部分产品有P4 口图3、引脚分布图STC89C51 分部图如图 3 所示。

3.2 LM324介绍LM324 为四运放集成电路,采用14 脚双列直插塑料封装。

,部有四个运算放大器,有相位补偿电路。

电路功耗很小,lm324 工作电压围宽,可用正电源3~30V,或正负双电源±1.5V~±15V 工作。

它的输入电压可低到地电位,而输出电压围为O~Vcc。

它的部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互单独。

每一组运算放大器可用如图所示的符号来表示,它有 5 个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。

两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

LM324 引脚排列见图1。

2。

lm124、lm224 和lm324 引脚功能及部电路完全一致。

lm124 是军品;lm224 为工业品;而lm324 为民品。

由于LM324四运放电路具有电源电压围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等特点,因此他被非常广泛的应用在各种电路中。

图4、LM324 部结构图部结构如上图。

图5、LM324 部原理图如图 5 所示,部原理图3.3 LM386介绍LM386 是一种集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电压围大、外接元件少和总谐波失真小等优点,广泛应用于录音机和收音机之中。

LM386 部电路LM386 部电路原理图如图所示。

与通用型集成运放相类似,它是一个三级放大电路。

第一级为差分放大电路,T1 和T3、T2 和T4 分别构成复合管,作为差分放大电路的放大管;T5 和T6 组成镜像电流源作为T1 和T2 的有源负载;T3 和T4信号从管的基极输入,从T2 管的集电极输出,为双端输入单端输出差分电路。

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