声波之间的时间差.根据S=Vt/2便可以计算出车子与障碍物之间的距离.进而实现报警及实时显示功能。Р一、超声波传感器?超声波传感器是一种换能器,它把电能或机械能转换成声能。本设计采用压电式超声波换能器,它是利用压电晶体的谐振来工作的。该传感器有2个压电晶片和1个共振板,当其两极外加脉冲信号,且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,并带动共振板振动产生超声波。如果两极问不加电压,当共振板接收到超声波时,声波将迫使压电晶片振动,使机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器。?每个传感器的中心频率都存在一定的误差,在40 kHz左右波动。而且超声波传感器发射波束时存在发散角问题,一般发散角都比较大,从而导致了方向性较差。同时,随着传播距离的增大,在不同的发散角上信号衰减的程度也有变化。它在空气中的发散角及耗散性如图1所示。Р图1 发散角与耗散性?采用反射式超声波测距的原理是:当单片机控制超声波传感器向某一方向发射波束的同时,单片机内部开始计时。在传播过程中,超声波遇障碍物后反射回波。传感器接收到第一个反射波后,停止计时。由于超声波在空气中的传播速度是340 m/s,根据计时时间及公式S=340 t/2,即可得到发射点距障碍物的距离S.Р二、系统总体方案设计?超声波测距系统包括4个部分,即①发射电路中振荡器驱动控制电路;②接收电路中模拟放大、滤波、信号调制电路;③数码管显示电路;④单片机系统及其串口输出、控制信号输出、按键输入部分。其方框图如图2所示。? ?图2 系统原理框图Р超声波测距系统调试完成后,对系统进行了测试。在超声波换能器与较大平面(如墙壁面)法线方向一致时,量程为0.04-10 m,测距盲区为4Cm,分辨率为0.01 m,最大测量误差≤0.02 m.因为超声波具有一定发散角,所以当在正前方和斜前方都有物体时,会以距发射器最近的物体作为探测目标。?。
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