设计说明书论文第页共页第章系统设计方案总体方案设计按照系统设计的功能要求，初步确定设计系统主要由晶振电路复位电路超声波发射电路超声波接收电路驱动电路显示电路报警电路组成。见系统框图。显示驱动电路复位电路晶振电路超声波发生器超声波接收报警图系统框图由于超声波发射与接收电路是整个系统最重要部分，因此确定种好的设计方案关系到整个系统的精确性和安全可靠性。本设计通过多种方案比较，最后达到最佳方案确定。方案的比较与确定方案的超声波发送脉冲信号由单片机的口送出，发出系列的脉冲群，每个脉冲群的持续时间大约为左右。信号经过三极管放大，再经过阻抗匹江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页配电路即变压器变压器输入输出比为后，驱动超声波发射头，发射换能器两端就加上了高电压，内部的压电晶片开始震动，经过压电换能器将发出的脉冲超声波。当超声波遇到障碍物时就会产生反射波，发射波返回到超声波传感器上，尽管发射部分的脉冲电压比较高，但是由回波引起的接受压电晶片产生的射频电压幅度近距离有几毫伏，远距离还不到几毫伏，由于在较远距离的情况下，声的回波很弱，因而转换为电信号的幅值也很小，为此要求将信号放大倍左右。信号经过放大整形电路产生个负脉冲信号，使单片机产生中断。在接收端第级，要求其放大倍数为了这倍左右，所以选择只三极管，达到了放大倍数。第二三级选用了枚集成放大器，它集成了两个放大器，可达到预定放大倍数。方案二由施密特振荡器和数字功放电路组成，由口发出的同步脉冲信号如图。它启动振荡器，输出的高频信号，经整形及功放电路，加至发射换能器，发出的超声波。接收电路主要由回波放大接收及比较控制电路组成，如图所示。图接收控制及接口电路初始，比较器同相端已经通过调整，使其电压略高于。因此应输出高电平，但由于相位作用，输出低电平，即触发器的，。当发出启动信号，在点形成正脉冲，经反相相位释放，正跳，计数器开始计数。脉冲过后。回波信号经放大滤波，送至比较器的反相端，它是叠加在电压上的交变的信号。它的前沿使输出低电平。，负跳，即获得负跳沿信号，响应中断，计数停，计数值送存。江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页由于发射探头和接收探头都是平行放置且距离较近，发射探头发射超声波时，接收探头会引起强烈的感应信号，因此必须将其隐去。当输出启动信号，主控同步脉冲加至比较器时，输出个远大于的电压，经过降压后约为左右，加至同相端，又的延迟作用，同相端产生定宽度和高度的方波，它的幅度和宽度均大于发射串扰信号，输出端即触发器的端仍为高电平，这样串扰信号将被隐去。这段时间称为盲区，约。方案三发射电路。发射电路由多谐振荡器和数字功率放大器组成。采用多谐振荡器可以实现宽范围占空比的调节，并且电路设计简单占用面积小。如图所示，由单片机口发出同步脉冲信号，该同步脉冲启动多谐振荡器，使其输出的高频电压信号，经过整形及功放电路加至超声波换能器探头，根据逆压电效应，产生振动频率为的超声波。接收电路。接受电路主要由回波放大接收电路及比较电路组成。如图所示，首先调节可调电阻使比较器同相端电位高于。由于输出低电平，而反相器输出高电平，所以有触发器的，当发出启动信号如图中所示经过微分电路形成的同步脉冲信号通过反相器的反相功能箝位释放正跳变，计数器开始记数，脉冲经过之后。回波信号经过放大滤波送至比较器的反相端，它是叠加在上的频率为的高频电压信号。如图中的所示，其前上升沿使输出低电平负跳变即获得负跳沿信号，响应中断请求，使计数器停止计数，记数值送存。盲区干扰信号的消隐。通常发射换能器和接收换能器都是平行放置且距离较近。当发射探头发射超声波时接收换能器接收到的第个波是串扰直通波，也称泄漏波它是近源的波束旁瓣或通过绕射由发射换能器直接到达接收换能器而造成的。因此，通常接收探头会引起强烈的感应信号。所以必须将其隐去,当输出启动信息,同步脉冲加至比较器时，输出远大于的电压，经降压后大约等于，加至同相端，由于延迟作用，同相端将产生定宽度和高度的方波，如图中的所示。它的宽度和幅度都大于发射串扰信号，输出端即触发器端仍为高电平，这样串扰信号将被隐去，这段时间称为盲区，约毫秒。江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页图测距脉冲图图超声波回波接收电路方案四发射电路。发射电路北京电子工业出版社，盛春明超声波测距仪电子制作，张建，李钢超声波测距系统的研究与设计合肥工业大学学报自然科学版张珩，刘亚杰超声波测距倒车防撞报警系统现代电子技术仇成群，胡天云基于超声波的汽车防撞报警系统的设计制造业自动化江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页苏伟，龚壁建等超声波测距误差分析传感器技术江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页致谢大学生活晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的时候，有种如释重负的感觉，感慨良多。首先我要诚挚的感谢我的论文指导老师朱雷老师，每次遇到难题，我最先做的就是向老师寻求帮助。非常感谢他在忙碌的教学工作中挤出时间来审查修改我的论文。还有教过和没教过我的所有老师们，你们严谨细致丝不苟的作风直是我工作学习中的榜样你们循循善诱的教导和不拘格的思路给予我无尽的启迪。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意。最后，我要向百忙中之中抽时对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢,江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页附录原理图江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页附录元件清单序号名字型号数量备注单片机双列直插腿双列直插底座供单片机用电容晶振电容电解排阻电阻发光二极管红绿电容按键电阻三极管电阻开关超声波模块收发，发射液晶显示屏芯片蜂鸣器直流江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页附录源程序器件配置文件报警距离设计按次为距离设计，按两次为正常工作状态设定时确定键控制加键减键显示位数计数江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页定时器值存放距离值存放报警距离值，初始值为设定值预放存储器定时器溢出标志控制按键次数延时,延时,江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页写地址写数据液晶初始化江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页初始化电机驱动模块，使电机等待正转关闭报警初始化电机驱动模块，使电机正转关闭报警判断，当距离超过，小车正常前进江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页超出测量范围显示江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页单位位单位位单位位中断用来计数器溢出,超过测距范围中断溢出标志启动模块启动次模块江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页开机显示第行开机显示第二行江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页显示前方障碍物距离显示设定报警距离江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页开机显示第行开机显示第二行江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页附录实物图基于单片机的汽车防撞测距警报系统学院名称电气信息学院专业测控技术与仪器班级东测控姓名陶银杰指导教师姓名朱雷指导教师职称讲师年月本科毕业设计论文江苏技术师范学院毕业设计说明书论文基于单片机的汽车防撞测距警报系统摘要本文介绍了种单片机控制的汽车防撞测距报警系统，此系统利用单片机作为主控制器，结合超声波测距原理，通过发射和接收超声波信号，再由单片机进行数据处理，通过数码管显示距离，当超过设定的距离时蜂鸣器报警。该系统采用软硬结合的方法，具有模块化和多用化的特点。该论文对系统各个单元的原理进行了介绍。对组成的各系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。此系统具有结构简单，精度高，使用方便等特点。关键词单片机超声波测距江苏技术师范学院毕业设计说明书论文,江苏技术师范学院毕业设计说明书论文目录前言第章系统设计方案总体方案设计方案的比较与确定方案的确定第二章系统硬件设计单片机最小系统芯片复位电路时钟电路超声波发射电路和接受电路主要技术参数工作原理显示电路报警电路驱动电路系统原理第三章系统软件的设计系统软件实现功能主程序显示子程序和报警子程序第四章系统调试与分析硬件调试软件调试数据测量与分析结束语参考文献致谢附录原理图附录元件清单附录源程序附录实物图江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页前言随着我国经济迅速发展，人民生活水平不断提高。汽车已经成为人们日常生活中必不可少的部分，我国的汽车数量逐年上升，但是随着汽车驾驶员数量的逐渐增加也引发了系列的问题。汽车的数量在大副攀升，交通拥挤状况也日趋严重，撞车盗窃事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，针对这种情况，设计种响应快，可靠性高且较为经济的汽车防撞报警系统势在必行。超声波测距法是最常见的种距离测距方法，应用于汽车的前后左右防撞的近距离和低速状况下。在汽车防撞报警系统中，超声波作为种特殊的声波，同样具有声波传输的基本物理特性折射，反射，干涉，衍射，散射。汽车防撞报警器将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术传感器技术相结合，可检测汽车运行中后方障碍物与汽车的距离及汽车车速，通过数显装置显示距离，并由报警电路根据距离远近情况发出警告声。本课题把硬件电路和软件有机的结合起来，完成汽车行车倒车报警系统的设计，能够了解单片机技术的现状，而且通过对电路系统的设计，学习掌握了数字电路从原理图到版的全部过程，形成完善的设计思路以及思想，并通过对汽车超声波报警器的软件设计的过程，锻炼应用以及相关汇编语言等软件设计电路程序的能力为以后参与实际工作奠定良好的设计基础。由于计算机技术和高速设备的快速发展，数字化采集和分析的超声波信号的持续发展成为了可能。国内也出现了各种类型的数字超声波检测设备，并已成为超声波探测发展方向。厦门大学些学者们研究的超声波回声剖面分析，该方法主要是在测距中通过两次探测求取回波包络曲线来得到回波的起点，这种方法处理后的超声波传播时间的准确性大大的得到改善。意大利等人推出了种自适应的系统，使用个特殊的发射波形，取得良好的回波包络和环境噪声估计，设置定的回声开平电路，且采用自动增益控制放大器的优点，通过这些措施来提高超声检测精度。此外，也有很多的文献研究，利用数字信号处理技术和小波变换理论来提高传输时间的准确性。这种研究已取得了良好效果。目前，计算机价格大幅度下降，采用非体化超声波检测仪器，计算机可发挥它机多用的各种功能，这种方法可以节约很多。过去那种全功能的仪器设置，还不如单独江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页的超声仪，计算机可充分发挥各自特点。高智能化检测仪器只能满足检测条件，使用环境，重复性测试内容等基本情况样，才可充分发挥其特有功能。仪器设计也应从实际情况出发，才能满足用户的要求。综上所述，我国超声波仪器的研制与生产，有较大发展，有的型号已超过国外同类仪器水平。江苏技术师范学院毕业设计说明书论文第页共页第章系统设计方案总体方案设计按照系统设计的功能要求，初步确