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个显的心情。自己的付出总算是有了回报。我也得到了自己知识不足的教训。感觉在知识不牢固的时候是多么无助。自己要反复的去查阅以前的课本和书籍是多烦琐的事情。这也就坚定了我在以后的学习中要认真学好基础知识的决心。总体来说，这次实习使我受益匪浅。在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。通过这次课程设计，我认识到单片机设计中应注意的几个问题采用模块化子程序化的优点是便于连接和移植，特别是重复使用时尤为方便。但使用者必须预先明确各子程序的入口参数出口参数和所占用的资源，合理利用堆栈，避免主程序与子程序之间子程序与子程序之间所占用的资源发生冲突。在调试程序前，定要预先将源程序分析透彻，在此基础上训练如何通过实验现象分析和判断产生故障的原因及故障可能存在的大致范围灵活运用开发系统所提供的各种调试方法，快速有效地排查和缩小故障范围。通过反复调试，不断地分析和排除故障，调试软件和硬件的能力及速度。调试程序时，要结合能反映故障存在与否的参数变化运行路径变化显示内容变化等，选择合适的观测点和观测对象，再运用适当的调试方法，快速地检验调试结果，由此分析和判断故障点。致谢两周的课程设计结束了，在此我想对我的指导老师王迎旭老师表达我衷心的谢意。在她耐心的指导下，使这次课程设计取得了较满意的结果。这次设计过程中得到了其他老师的指导和帮助，在此并表示衷心的感谢。在设计中，我查了不少参考资料，在此向其作者表示敬意,参考文献王迎旭编单片机原理与应用机械工业出版社楼然苗编系列单片机设实例北京航空航天大学出版社陈光东编单片微型计算机原理及接口技术华中科技大学出版社附录元器件清单系列单片机学习机印制电路板块，单片机块，发光二极管七只，轻触按键个，电阻个，排阻个，电容个，电容个，位段数码管个，三极管四只，晶振只，电源块，机台。附录程序清单,亮数据暗数据连续显示次数亮暗选择初始化调用信号灯控制程序信号灯控制程序,信号灯响应程序定时器中断服务程序,别用四个按键接入单片机的。输出为两组头灯两组尾灯两个仪表板灯，用口的低六位作为驱动信号。另接个发光二极管到，作为系统正常工作的指示灯。单片机选用。图硬件原理图第三章软件系统设计汽车信号灯控制系统可分为左转右转刹车紧急开关闭合四种基本操作，而按要求又可组合为九组操作，即左转弯右转弯紧急开关合上刹车左转弯刹车右转弯刹车刹车并合上紧急开关左转刹车并合上紧急开关右转刹车并合上紧急开关。般的设计思路是，分别设计九个子程序表示以上的九种操作功能，这种设计思路很容易理解和实现。但是，这种设计思路的实现有诸多缺陷，比如说，不能够在第时间内响应加驶员的驾驶操作。我们想出了个非常简单的而且易于理解易于实现的方法。第节软件系统的框架根据系统的要求和硬件的设计，我们设计出了如下图所示的软件系统的结构图。图软件系统结构图第二节各模块之间的接口设计驾驶操作的按键扫检测电路，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