導(dǎo)語：管窺汽車行車安全測距系統(tǒng)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1安全測距系統(tǒng)工作原理

在溫度不變的條件下，超聲波在空氣中的傳播速度保持為聲速不變，根據(jù)計(jì)時(shí)器測得的傳播時(shí)間，就可以算出發(fā)射點(diǎn)距離障礙物的距離，即距離應(yīng)為速度與傳播時(shí)間乘積的一半。超聲波測距適用于中長距離的測量，目前測距最大距離能達(dá)一百米，測量精度也能達(dá)到厘米數(shù)量級(jí)。

1.1單片機(jī)系統(tǒng)及顯示模塊測距系統(tǒng)選用通用型的51系列單片機(jī)及其兼容系列作為控制的電路芯片，系統(tǒng)及顯示電路。其中晶振采用高精度的11.999MHZ，以便使時(shí)鐘頻率穩(wěn)定，減小測距誤差，單片機(jī)的P1.0口用以輸出測距系統(tǒng)所需的方波信號(hào)，利用外部中斷0端口檢測超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)。顯示電路部分主要由4位共陽極LED數(shù)碼管構(gòu)成，74LS244用來驅(qū)動(dòng)段碼，位碼則選用PNP型三極管9012來驅(qū)動(dòng)。

1.2超聲波發(fā)射電路器T和反向器74LS04構(gòu)成所示，其中單片機(jī)P1.0口輸出的方波信號(hào)分別經(jīng)一級(jí)反向器和兩級(jí)反向器送到超聲波換能器的兩個(gè)電極。為了提高驅(qū)動(dòng)能力，輸出端采用兩個(gè)反向器的并聯(lián)方式。兩個(gè)上拉電阻R8、R9不僅可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，還可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時(shí)間。在實(shí)際的電路制作中，為了使測量效果更加理想，一般會(huì)考慮提高接收的靈敏度。但是接收靈敏度過高，容易引起自激現(xiàn)象，測量效果反而不好。如果從增加發(fā)射功率方面著手，只要在發(fā)射頭的兩端加個(gè)線圈即可，線圈可以用0.01mm的銅絲在小磁環(huán)繞成大致初級(jí)10匝，次級(jí)40匝左右。

1.3超聲波檢測電路超聲波檢測電路主要采用集成塊CX20106A，其總放大增益為80db以保證7腳輸出的控制脈沖序列信號(hào)幅度在3.5-5V以內(nèi)。超聲接收換能器UCM-40R接收到的信號(hào)經(jīng)C9電容耦合至輸入端1腳，總增益大小由2腳接收器R、C決定。R越小，C越大增益越高，C9選值過大，將造成頻率響應(yīng)變差，為了考慮總增益和頻率特性R14取4.7，C17取3.3μF，3腳C為檢波電容，選3.3μF，當(dāng)其容量減小時(shí)，瞬態(tài)響應(yīng)，靈敏度會(huì)有所提高，但檢波輸出脈沖寬度變動(dòng)也較大。帶通濾波特性，可由5腳R15電阻決定其值在210K-220K間調(diào)整，本設(shè)計(jì)R15定為200K。用金屬膜電阻調(diào)試，若其阻值偏差過大，中心頻率也將相對(duì)偏移。所以當(dāng)信號(hào)經(jīng)過帶通濾波器時(shí)，增益將大大降低，6腳C6電容為比較積分電容，7腳R16為輸出負(fù)載電阻，104pF電容C11為電源濾波元件，當(dāng)電容容量減小或失效時(shí)，將造成濾波不良，可能干擾接收輸入端。

2結(jié)束語

汽車安全行車測距系統(tǒng)在高速雨雪天氣及夜間得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)廣泛借鑒了各種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了整個(gè)設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。在接收電路中，對(duì)所接收方波進(jìn)行濾波、放大、整形等步驟。但由于條件和技術(shù)所限，對(duì)于本設(shè)計(jì)所分析的在發(fā)射和接收過程中所產(chǎn)生的誤差沒有得到有效的校正。

作者：邢娟單位：鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院