数为。脚接地端。脚该脚与电源间接入个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率，阻值越大，中心频率越低。例如，取时若取，则中心频率。脚该脚与地之间接个积分电容，标准值为，如果该电容取得太大，会使探测距离变短。脚遥控命令输出端，它是集电极开路输出方式，因此该引脚必须接上个上拉电阻到电源端，推荐阻值为，没有接受信号是该端输出为高电平，有信号时则产生下降。脚电源正极，。显示部分设计数码显示管有两种，种是共阳极数码管，其内部是由八个阳极相连接的发光二极管组成另种是共阴极数码管，其内部是由四个阳极相连接的发光二极管组成。二者原理不同但功能相同。其外形和内部结构如图所示图外形和引脚图共阴极结构图共阳极结构共阴极数码显示块的发光二极管阴极连接在起，形成该模块的公共端通常称为位选端，因此称为共阴极数码显示器，个数码管的另端通常称为段选端，当显示器的公共端接低电平，个发光二极管的阳极接高电平时，该发光二极管被点亮而共阳极数码显示管是将二极管的阳极连接在起，形成共阳极数码显示块的公共端，该公共端必须接高电平，同理在共阳极数码显示块中如个发光二极管的阴极为低电平时，该发光二极管被点亮。用单片机驱动数码管分为静态显示和动态显示。静态显示就是显示驱动电路具有锁存功能，单片机将所要显示的数据送出后就不再控制，直到下次显示时再传送次新的显示数据。静态显示的数据稳定，占用的时间少。静态显示中，每个显示器都要占用单独的具有锁存功能的接口，该接口用于笔划段字型代码。这样单片机只要把显示的字形代码发送到接口电路，该字段就可以显示发送的字形。驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波。这种方法的特点是充分利用软件，灵活性好，但需要设计个驱动电路。接收电路的设计几种常见接收电路方案采用集成锁相环对放大后的信号进行频率监视和控制。旦探头接到回波，若接收到的信号频率等于振荡器的固有频率此频率主要由值决定，则其输出引脚的电平将从变为此时锁相环已进入锁定状态，这种电平变化可以作为单片机对接收探头的接收情况进行实时监控。这种方法的特点是电路简单，但锁相环接收的频带较窄，不易锁相。方案二采用红外线检波接收的专用集成芯片，它常用于电视机红外遥控接收器，由于红外遥控常用的载波与测距用的超声波接近，当它没有接收到信号时输出为高电平，当它接收相近频率的信号时输出为低电平。因此它可以用来作为超声波检测接收电路。这种方法的特点是不仅灵敏度很高，抗干扰能力很强，而且还不需要放大电路，可使系统电路更为简洁。方案三采用集成运放芯片作为比较器对放大后的信号进行波形变换。当输入信号的电压大于基准电压时，输出为当输入信号的电压小于基准电压时，输出为这样就起到对输入信号进行变换的目的。这种方法的特点是电路简单主与放大电路共用块芯片，但选择比较电压非常关键。因为采用电路相对简单，所以用方案二会比较好。专用芯片芯片是款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率与测距超声波频率较为接近，可以利用它作为超声波检测电路，超声波接收头将机械能转换为电信号。但这个电信号非常微弱，必须经过放大，芯片完成放大调制的功能。实验证明，芯片具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。内部电路由前置放大器自动偏置电平控制电路限幅放大器带通滤波器峰值检波器和整形输出电路组成。接收的回波信号先经过前置放大器和限幅放大器，将信号调整到合适的幅值再经过带通滤波器滤波得到有用信号，滤除干扰信号最后由峰值检波器和整形电路输出到锁相环路，实现准确的计时。为超声波接收头，当收到超声波时产生个下降沿，接到单片机的外部中断上。当超声波接收头接收到方波信号时，将会将此信号通过驱动放大送入单片机的外部中断口。单片机在得到外部中断的中断请求后，会转入外部中断的中断服务程序进行处理。如图所示须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器，但个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。超声波换能器应用超声波进行测量，首先要解决的问题是如何发射和接收超声波，这就要用到超声波换能器。超声波换能器是整个电路中最关键的器件，又称为超声波探头。它的作用是完成电能与声能的相互转换。发射换能器将其他形式的能量转换成超声能量，接收换能器将超声能量转换成其他易于检测的能量。超声波探头使用最多的是由压电晶片或压电陶瓷制成的换能器。超声波的接收和反射是基于压电晶片的压电效应和逆压电效应Ⅲ。其工作原理是当压电晶片受发射脉冲激励后产生振动，即可发射声脉冲，此即逆压电效应。当超声波作用于晶片时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号，此为正压电效应。前者是超声波的发射，后者为超声波的接收。压电晶片的振动频率即探头的工作频率，主要取决于晶片的厚度和超声波在晶片材料中的传播速度，为得到较高的频率，要使晶片在共振状态下工作，此时晶片厚度为波长。其中，压电薄膜材料除了具有良好的物理性能外，在厚度面积上有很大的选择余地，易于加工且频率范围宽，常用来制成的超声换能器引。压电晶片的材料通常有锆钛酸铅陶瓷，钛酸钡陶瓷，钛酸铅陶瓷，铌酸锂单晶碘酸锂单晶石英单晶以及其他压电材料。表儿种常用压电晶片材料的主要参数注压电材料的居罩点是指压电材料完全丧失压电效应的温度介电常数反映材料的介电性质，在制造探头考虑阻抗匹配时起作用压电应变常数是指当压电体处于应力恒定的状态时，由于电场强度变化所产生的应变变化与电场强度变化之比，它关系着晶片发射性能的好坏压电电压常数是指压电体在电位移恒定时，由于应力变化所产生的电场强度变化与应力变化之比，它关系着品片接收性能的好坏。压电片的振动方式有很多种，如薄片的厚度振动，纵片的长度振动，横片的长度振动，圆片的径向振动，圆管用动态扫描软件译码地方式能大大简化硬件电路结构，降低系统成本。它用分时地方法轮流控制各个显示器地端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间极为短暂，但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，给人的印象就是组稳定的显示数据。静态显示数据稳定，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路动态显示对时刻对显示器件进行数据刷新，能够实时显示，使用的硬件少，能节省线路板空间。所以本设计选用动态显示。键盘设计的精度取决于超声波声速和传播时间的计时精度。第三章超声波液位计的整体设计超声波液位计系统结构超声波液位测量系统基于回波测距的原理。由超声波的发射探头发射超声波，声波遇到障碍物后反射，由超声波接收探头接收。测出从超声波发射脉冲串至接收到回波信号的传输时间，及超声波在介质中的实际传输速度，就可算出液位高度。为了尽可能的提高系统精度，本测量系统将超声波检测技术与计算机技术相结合，对连续及定点液位进行自动测量，并能显示和打印出液位数据，还有预报警功能。由上述章节可知，超声波在介质中的传播速度不是固定值，随温度的变化而变化，因此很多超声波液位计测量系统通过温度补偿，实现高精度的测量。在本设计中，采用设置参考挡板对声速进行校正，不需采集环境温度。利用挡板进行声速校正的超声波液位计的系统结构如图所示。在超声波探头与液面之间设置个反射性能良好的挡板，挡板与探头之间的距离是固定的。探头选用型，即发收双探头模式，中心频率，探头外壳直径。首先，通过测得超声波从发射探头经挡板反射回到接收探头的传播时间差，可获得测量环境下超声波实际声速，以此作为液位计算中的参考声速，达到声速校正的目的，从而实现高精度的液位测量。液位测量系统原理框图系统工作原理上电后，单片机管脚发出组的方波，经发射电路升压放大后激发超声波发射探头发射超声波，接收探头接收到反射回波后经接收电路放大滤波，将正弦波转换成方波信号，作为单片机计时的外部中断信号。单片机接收两次中断信号，分别是挡板回波中断和液面回波中断，分别由单片机定时器和计时。挡板回波计时只为了获得参考声速，由液面回波计时和参考声速来计算探头与液面的距离，进而由单片机计算出实际液位值，最后由段数码管显示。发射探头和接收探头呈定角度安装，挡板固定在探头下方距离定的位置。当两探头水平安装位置相距很近时，可近似垂直液面安装。探头和参考挡板的安装方式本设计中采用了设置声速校正具的方法获得参考声速，这里的声速校正具是个反射性能良好的挡板。挡板与探头之间的距离固定，以获得测量环境下的实际超声波声速。此设计中的关键问题是如何安装超声波探头与参考挡板，包括两探头之间的距离探头中心轴线与垂直方向的夹角探头与挡板的距离以及挡板的大小等问题。下面将对此做出详细讨论。探头与挡板安装结构图，如图所图探头和挡板安装位置示意图方案利用超声波专用发生电路或通用发生电路产生的超声波信号，并直接驱动发生器产生超声波。这种方法的特点是无需驱动电路，但缺乏灵活性。方案二利用软件产生超声波信号，通过输出引脚输入至图芯片用于接收电路引脚简介脚超声信号输入端，该脚的输入阻抗约为。脚该脚与地之间连接串联网络，它们是负反馈串联网络的个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻或减小,将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。但的改变会影响到频率特性，般在实际使用中不必改动，推荐选用参数为，。脚该脚与地之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参继德汽车政策法规及汽车产业发展北京北京理工大学出版社，宫锦华李书文汽车倒车雷达的单片机实现方