倒车雷达开题研究报告.pptVIP

倒车防撞语音播报系统;

系统设计任务要求超声波测距原理

超声波测距精度分析系统总体框图

单片机选择

发射接受模块选择

显示器件选择

语音芯片选择

参考文献;■1、有距离显示、有语音播报、蜂鸣器提示。当与障碍物小于1.5米开始发出提示报警声，测量距离小于0.5米时蜂鸣器发出急促的警报声

2、感应角度:不小于15度

■3、测量误差控制在8%以内

■4、盲点:多放几个，形成交叉，可解决盲点问题;■根据设计任务要求,系统主要由51单片机、液晶显示、语音播报、超声波测距电路、晶振电路和复位电路组成。

;■超声波是一种频率超过20KHz的机械波。超声波作为一种特殊的声波,同样具有声波传输的基本物理特性:反射、折射、干涉、衍射、散射。超声波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特点,

可产生较大力量,并且在不同的媒质介面超声波的大部分能量会反射。

■超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波本时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,就成为超声波接收器。;■温度对声速的影响

■在超声波测距系统中,环境温度对声速的影响最大,从超声波声速经验公式C=331.45+0.607T可以看出,在0～40时,声速变化范围为331.4m/s～354.85m/s。以超声波在20的室温条件下的声速343.32m/s为基准,其变化率为6.83%[8]。所以温度的影响不能忽略不计,必须要对温度进行测量和补偿,以避免温度对测量精度的影响。声速与环境温度T()的关系如下所示:

C=331.4+0.607×T

■在使用时,如果温度变化不大,声速基本不变。如果测距精度要求很高,当需要精确确定超声波传播速度时,必须考虑温度的影响,通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后,只有测得超声波的往返时间,即可求得距离。;■在超声探测电路中，??射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。超声测距大致有以下方法:①取输出脉冲的平均值电压，该电压(其幅值基本固定)与距离成正比，测量电压即可测得距离；②测量输出脉冲的宽度，即发射超声波与接收超声波的时间间隔t，故被测距离为S=vt/2。本测量电路采用第二种方案。

■由于超声波的声速与温度有关，如果温度变化不大，则可认为声速基本不变。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为331.45米/秒，由单片机负责计时，单片机使用12.0M晶振，所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。;■回波检测对时间的影响

■超声波从超声传感器发出,在空气中传播,遇到被测物反射后,再传回超声传感器。整个过程,超声波会有很大的衰减。其衰减遵循指数规律。

■超声波频率越高,其衰减越快。同时超声波频率的过高会产生较多的副瓣,引起近场区的干涉。但是,超声波频率越高,指向性越强,这一点有利于测量精度提高。由于超声回波随距离的增加而变得十分微弱,所以在设计超声接收电路时,要设计较大放大倍数(万倍级)和较好滤波特性的放大电路,使回波易于检测。;■假设发射与反射之间的夹角为,v为超声波传播速度,t为传播时间,即超声波从发射到接收

所用的时间,两传感器之间的距离为h,超声波单程所走的距离用L表示,被测距离用H表示。则,。当时,[11]。所以应合理放置两传感器,在相互影响较小的情况下分两种情况计算被测距离。;