倒车雷达中传感器用压电陶瓷元件
倒车雷达探测范围测量方法及准确度分析
倒车雷达探测范围测量方法及准确度分析崔晓川;邹博维;孙明【摘要】提出一种测量倒车雷达探测范围的方法,利用激光器、激光测距仪及三坐标测量机结合超声波雷达的原理,通过光滑拟合雷达最远探测点的方式,可视化显示倒车雷达探测范围,经过试验验证该方法的测量准确度为2％.最后利用该方法确定倒车雷达在视野盲区内为不同障碍物提供的有效探测范围.该文通过将整车上的倒车雷达复制到台架上的方式测量倒车雷达的探测范围,为国内尚不明确的倒车雷达测量范围测试标准提供参考.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】4页(P42-45)【关键词】视野盲区;倒车雷达探测范围;可视化探测区域;超声波雷达【作者】崔晓川;邹博维;孙明【作者单位】中国汽车技术研究中心,天津300300;中国汽车技术研究中心,天津300300;中国汽车技术研究中心,天津300300【正文语种】中文随着汽车行业的飞速发展，人们对汽车的需求不再局限于简单的代步功能，汽车安全问题得到越来越多的重视。
近年来倒车事故频发，其主要原因是驾驶员视野中存在盲区。
借助于声光电技术的飞速发展，超声波雷达测距已经广泛应用在各个行业，现在国内对提升超声波测距准确度也在做大量的研究［1］。
倒车雷达能够为驾驶员提供有效的盲区信息，避免倒车事故的发生［2］。
目前，倒车雷达的探测范围、稳定性和捕捉速度等特性均有很大提升［3］，不断地为驾驶员提供更安全的信息。
目前，国内涉及车辆后视野的标准仅有GB 15084——2013《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》［4］，其中主要针对汽车内后视镜、外后视镜、广角外视镜、补盲外视镜（大车前端）、前视镜以及一些外部视觉监视设备（主要为大车配备）提出要求，其中未对倒车雷达提出明确的标准；而目前奇瑞汽车有《倒车雷达性能台架测试及评价测试规范》企业标准，福建省有DB35/T 1274——2012《汽车倒车雷达技术要求和测试方法》地方标准，但并没有明确的测量倒车雷达探测范围的国家标准出台［3］。
超声波汽车倒车警示器设计毕业论文
超声波汽车倒车警示器设计毕业论文目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。
目录.. (1)第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计意义 (1)1.4设计内容 (2)第2章方案比较与选择 (3)第3章超声波测距原理 (6)3.1 超声波的原理及应用 (6)3.1.1超声波的物理特性 (6)3.1.2超声波的衰减 (6)3.1.3超声波的波形 (7)3.2 测距原理 (7)3.2.1超声波的传播速度 (7)3.2.2超声波的测距原理 (8)3.3超声波传感器 (8)第4章超声波发射电路 (10)4.1超声波发射电路工作原理 (10)4.2元件选择 (11)4.2.1 UCM--T40K1简介 (11)4.2.2 LM567简介 (12)4.2.3 S9013简介 (13)第5章超声波接收电路 (14)5.1超声波接收原理 (14)5.2元器件选择 (15)5.3 锁相环电路部分 (16)5.4元器件选择 (18)第6章语音提示电路 (20)6.1电路工作原理 (20)6.2电路组成 (20)6.3 元器件选择 (20)6.3.1 LM386介绍 (20)6.3.2 HFC5214语音集成电路 (22)6.3.3 扬声器BL (23)第7章倒车警示器电路 (24)7.1电路工作原理 (24)7.2元器件清单 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章绪论1.1选题背景随着科技发展的不断进步，自动测量的技术不断更新，非接触式测量技术也有了长足的发展。
在很多工控场合，测量的物体是不能够直接接触到的，或者测量的物体不宜直接接触。
这时要用到非接触式测量仪器。
自发现压电效应和逆压电效应后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法。
超声波式传感器-倒车雷达
倒车雷达由超声波传感器(俗称探头),控制器与显示器(或蜂鸣 器)等部分组成,其超声波传感器分超声波发送器与超声波接收 器,超声波发送器利用逆压电效应产生超声波,超声波接收器是 利用正压电效应来接收超声波
知识准备
一,超声波及其物理质 一．超声波地概念与波形 机械振动在弹介质内地传播称为波动,简称为波。能听见声音 地频率为二0Hz～二0kHz,即为声波,超出此频率范围地声音, 即二0Hz以下地声音称为次声波,二0kHz以上地声音称为超声 波,一般说话地频率范围为一00Hz～八kHz
由此可见,只要知道超声波速度,就对以通过精确地测量时间 t地方法来精确测量距离L。
声速c在各种不同地液体是不同地。即使在同一种液体,由于 温度与压力不同,其值也不相同。由于液体其它成分地存在 及温度地不均匀都会使c发生变化,引起测量误差,故在精密 测量时,要考虑采取补偿措施。
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超声波测量液位与物位
超声波传感器由发送器与接收器两部分组成,但一个超声波 传感器也可具有发送与接收声波地双重作用,即为可逆元件 市售超声波传感器地谐振频率（心频率）为二三kHz,四 0kHz,七五kHz,二00kHz,四00kHz等。 一.超声波传感器地基本结构
超声波探头地压电陶瓷芯片
将数百伏地超声电脉冲加到压电晶片上,利用逆压电效应 ,使晶片发射出持续时间很短地超声振动波。当超声波经被测物 反射回到压电晶片时,利用压电效应,将机械振动波转换成同频 率地变电荷与电压。
四．聚焦探头
由于超声波地波长很短（mm数量级）,所以它也像光波一样 可以被聚焦成十分细地声束,其直径可小到一mm左右,可以分 辨试件细小地缺陷,这种探头称为聚焦探头 聚焦探头采用曲面晶片来发出聚焦地超声波,也可以采用两种 不同声速地塑料来制作声透镜,还可利用类似光学反射镜地原 理制作声凹面镜来聚焦超声波 五．箔式探头 利用压电材料聚偏二氟乙烯（PVDF）高分子薄膜,制作出地 薄膜式探头称为箔式探头,可以获得0.二mm直径地超细声束, 用在医用CT诊断仪器上可以获得很高清晰度地图像
压电陶瓷电极浆料
压电陶瓷电极浆料一、压电陶瓷电极浆料到底是啥？说到压电陶瓷，很多人可能第一反应是“听上去好高深”，但其实它就在我们身边。
你可能不知道，手机震动、电视遥控器、甚至汽车的倒车雷达，这些看似普通的东西，背后都有压电陶瓷的身影。
它是怎么运作的呢？原来，压电陶瓷在受力的情况下，能够产生电流，这就是所谓的“压电效应”。
简而言之，它能把力转化为电能，或者把电能转化为力。
这听起来是不是有点像魔法？这其中的“魔法”，全靠压电陶瓷的电极来完成。
而这些电极，又离不开一个关键角色——电极浆料。
你可以把电极浆料想象成“陶瓷电极的涂料”，它不仅帮助陶瓷表面形成一层稳定的电极，还能提高陶瓷的导电性能。
说白了，就是让压电陶瓷能够更好地工作。
电极浆料的配方很讲究，必须选用合适的材料，比如铂、银、金等金属粉末，然后加上适量的粘结剂，调和成浆料状，才能在陶瓷表面形成均匀的电极。
没有它，压电陶瓷的表现可就差得远了。
二、制作电极浆料的那些事儿要做出高质量的电极浆料，绝不是一件简单的事儿！你是不是觉得只要把金属粉末一搅，粘结剂一加就好？其实不然，制造过程中的细节多着呢。
选择合适的金属粉末就得下不少功夫，得看它的粒径、导电性、甚至是耐腐蚀性。
你总不能拿一堆脆弱的材料去当电极吧？那不就白搭了。
选好了金属粉末，还得有个好的粘结剂，确保浆料能均匀地附着在陶瓷表面。
你可能会问：“这个粘结剂是不是越多越好？”哈哈，不一定哦！粘结剂的多少，得根据陶瓷的种类、目标用途来调节。
太多了会影响电极的导电性，太少了又会导致电极脱落。
得找到那个“黄金比例”，这可是一个需要经验的活儿。
制作的温度、湿度、搅拌速度，每一个环节都不能马虎。
就像做菜，火候不到，味道差点；温度过高，可能就把浆料给弄坏了。
说到这里，你一定会觉得做电极浆料其实就是个“调配”的过程，调配得好，产品就能大放异彩。
如果不注意配比和过程的每个细节，结果可能就大打折扣了。
所以，想要做出完美的电极浆料，可不是“手到擒来”的事，得下点工夫。
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计(含程序)介绍
基于单片机的汽车倒车雷达系统设计摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大副攀升。
交通拥挤状况也日趋严重，撞车事件屡屡发生，造成了不可避免的人身伤亡和经济损失，针对这种情况，设计一种响应快，可靠性高且较为经济的汽车倒车防撞预警系统势在必行。
本设计是利用最常见的超声波测距法来设计的一种基于单片机的汽车倒车雷达系统。
本设计的主要是基于STC89C52单片机利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和STC89C52单片机结合于一体，设计出一种基于STC89C52单片机的汽车倒车雷达系统。
该系统采用软、硬件结合的方法，实现了汽车与障碍物之间距离的显示以及危险距离的声光报警等功能。
本设计论文概述了超声波检测的发展及基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。
在超声波测距系统功能和STC89C52单片运用的基础上，提出了系统的总体构成，对系统各个设计单元的原理进行了介绍，并且对组成各单元硬件电路的主要器件做了详细说明和选择。
本设计论文还介绍了系统的软件结构，并通过编程来实现系统功能和要求。
关键词：汽车倒车雷达、STC89C52、超声波、测量距离、显示距离、声光报警第一章绪论1.1 课题设计的目的和意义随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了汽车。
交通拥挤状况也随之出现，撞车事件也是经常发生，人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时，更加注重的是汽车的安全性，许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。
为了解决这个安全问题，设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单。
所以超声波测距法是一种非常简单常见的方法，应用在汽车停车的前后左右防撞的近距离测量，以及在汽车倒车防撞报警系统中，超声波作为一种特殊的声波，具有声波传输的基本物理特性—折射，反射，干涉，衍射，散射。
设计倒车防撞告警装置的目的及意义
设计倒车防撞告警装置的目的及意义摘要随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺，汽车的数量在大幅攀升，由此产生的交通问题也引起人们的重要关注。
主要针对拥挤的公路、街道、停车场等场所，加上存在视觉盲区，司机在倒车时无法看到车后的障碍物，容易刮伤汽车甚至发生交通事故等一些状况，汽车倒车雷达是一种旨在倒车防护的倒车防撞系统。
本设计从实验研究分析的角度，分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理以及目前国内外此类防撞系统存在的问题。
较详细的介绍一种超声波测距系统以及根据该系统设计，研制的汽车倒车防撞报警器，它能自动检测车尾障碍物的距离。
当达到极限位置的时候，它能发出声光报警，提醒司机刹车。
设计采用国内生产厂家的通用元件，成本低，性能可靠，有利于推广。
关键词: 超声波车辆报警装置单片机AbstractWith the development of society and economy of transportation industry is booming, the automobile quantity increasing significantly, the resulting traffic problem also causes people's importance. The main needle crowded highways, streets, parking area, together with the presence of the visual blind spot, drivers in reversing cannot see obstacles behind the vehicle, easy to scratch the automobile traffic accident, even some condition, car reversing radar is aimed at reversing protection reversing anti-collision system.Experimental study on the design from the perspective of analysis, analysis of the automobile back-draft anti-collision system basic design principle and anti-collision system at home and abroad such problems. A more detailed ultrasonic ranging system and according to the system design, development of the automobile back-draft anti-collision alarm, it can automatically detect the distance between the rear obstacles. When the time limit, it can give an alarm, to remind the driver brakes. Domestic manufacturers design universal components, low cost, reliable performance, is conducive to the promotion.Key words:Ultrasonic wave;vehicles;Alarm device;Single chip microcomputer目录摘要 ....................................................................................................................... I Abstract........................................................................................................................ I I 第1章绪论 . (1)1.1 设计倒车防撞告警装置的目的及意义 (1)1.2 倒车防撞告警装置的发展经历 (1)1.3 倒车防撞告警装置的主要研究内容 (2)第2章系统工作原理 (3)2.1 超声波概述 (3)2.2 超声波传感器概述 (3)2.3 超声波测距原理 (4)2.4 倒车防撞报警的原理 (5)第3章系统总体方案设计 (6)3.1 系统功能设计 (6)3.2 系统组成及工作过程 (6)第4章系统硬件电路设计 (7)4.1 单片机的选取 (7)4.2核心控制模块设计 (8)4.3 超声波发射模块设计 (9)4.4 超声波接收模块设计 (10)4.5 温度补偿模块设计 (11)4.6 人机交互模块设计 (11)4.7 电源模块 (13)4.8 声光报警模块设计 (14)第5章系统软件设计 (15)5.1 超声波发送接收子程序设计 (15)5.2液晶显示子程序设计 (16)5.3距离判断及报警子程序设计 (17)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (22)附录1 系统总体电路 (23)附录2 系统工作主要程序 (24)第1章绪论1.1 设计倒车防撞告警装置的目的及意义目前，随着现代生活节奏的加快，经济的快速发展，高速公路已经在交通运输中占有重要地位，其正常运转与否事关重大，而且汽车的密集度日益增大，导致汽车追尾，倒车碰撞等交通事故发生的频率也在增加，同时据有关资料对公路交通事故的统计分析，发现在司机—汽车—道路三个环节中，司机是可靠性最差的一个环节，80％以上的事故是由于司机反映不及时或判断失误引起的，为提高汽车运行的安全性，特别在汽车高速行驶情况下，目标的正确识别至关重要，而天气或司机的疲劳驾驶等都将影响司机对前方目标识别，而且随着汽车持有量的不断增加，如何提高道路的流量，如何解决天气对高速公路的影响等等，已逐渐引起人们的注意。
倒车雷达用锆钛酸铅压电陶瓷材料的研究
倒车雷达用锆钛酸铅压电陶瓷材料的研究文理;刘玉红【摘要】对锆钛酸铅陶瓷材料进行了Nb2 O5、 SrCO3微量掺杂改性研究，观察了掺杂后陶瓷样品的显微结构，研究了其相对介电常数、压电常数、机电耦合系数及电容量变化率随测试温度变化的规律。
实验结果表明： Nb2 O5、 SrCO3掺杂后，陶瓷结构致密，介电损耗减少，相对介电常数、压电常数、机电耦合系数明显提高，电容量变化率明显改善。
当Nb2 O5、 SrCO3的添加量为0．6wt％时，制得的压电陶瓷材料具有最佳的压电性能：εr＝2100， D33＝450 pC／N， Kp ＝0．81，ΔC／C＜10％（－55～85℃），可以满足高性能的汽车倒车雷达的应用要求。
%The lead zirconate titanate ceramic materials doped with Nb2O5 , SrCO3 were studied.The microstructures of the doped ceramic samples were observed.Relative dielectric constant, piezoelectric constant, electromechanical coupling coefficient and capacitance change rates with test temperature were studied.The experimental results showed that Nb2 O5 , SrCO3 doping on ceramic, the ceramic becomes denser, the dielectric loss reduces, the relative dielectric constants, piezoelectric constant, electromechanical coupling coefficient increased evidently, the capacitance change rate improved obviously.When the adding amount of Nb2 O5 , SrCO3 was 0.6wt%, the piezoelectric ceramic material prepared had the bes t piezoelectric poperties,εr=2100, D33=450 pC/N, Kp=0.81,ΔC/C<10%(-55~85 ℃), can meet the requirements of high performance car reversing radar’s.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】3页(P85-87)【关键词】锆钛酸铅压电陶瓷;倒车雷达;掺杂;压电性能【作者】文理;刘玉红【作者单位】广东捷成科创电子有限公司，广东肇庆 526060;肇庆市风华锂电池有限公司，广东肇庆 526060【正文语种】中文【中图分类】TM282随着高灵敏度、高稳定性的倒车雷达的出现［1］，要求压电材料有高的介电常数、压电常数、机电耦合系数Kp，并且要求能在在－55 ～+85 ℃的条件下，其容量变化率控制在±10%，而传统的锆钛酸铅材料(PZT)达不到此要求，因此通过对锆钛酸铅陶瓷体系进行掺杂改性［2－8］的研究，从而提高压电材料的压电性能。
雷达中压电陶瓷的应用原理
雷达中压电陶瓷的应用原理1. 什么是雷达雷达（Radar）全称雷射脉冲探测与放射，是一种利用电磁波通过探测和分析目标反射波而获得目标距离、速度和其他特征的技术。
2. 压电陶瓷在雷达中的应用压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料，能够将机械能转化为电能或者将电能转化为机械能。
在雷达技术中，压电陶瓷常常被用于发射和接收声波信号，并用于超声雷达和声纳系统中。
2.1 压电陶瓷的发射原理压电陶瓷的发射原理是利用压电效应将电能转化为机械能，从而产生声波。
在雷达中，压电陶瓷通常被用作声源，通过施加电压来使其产生声波信号。
这些声波信号经过放大和控制后，可以被发射至目标物体，然后返回雷达系统。
2.2 压电陶瓷的接收原理压电陶瓷的接收原理是利用压电效应将机械能转化为电能，从而将目标返回的声波信号转化为电信号。
在雷达系统中，接收到的声波信号会通过压电陶瓷的接收器件转化为电信号，并经过放大和处理后，可以用于分析目标的特征，如距离、速度等。
3. 压电陶瓷在雷达中的优势压电陶瓷在雷达中具有以下优势：•高灵敏度：压电陶瓷能够快速响应并转化机械能和电能之间的转换，具有高灵敏度。
•宽频带：压电陶瓷的频率响应范围很宽，适合用于各种频率的雷达系统。
•耐高温：压电陶瓷能够在高温环境下工作，适用于一些特殊环境的雷达应用。
•能量稳定性：压电陶瓷的能量输出稳定，不容易受到外界环境的干扰。
4. 压电陶瓷在雷达中的应用案例4.1 超声雷达超声雷达是一种利用超声波进行目标检测和距离测量的技术。
在超声雷达中，压电陶瓷被用作声源和接收器件，通过发射和接收超声波信号来实现目标的探测和测距。
4.2 声纳系统声纳系统是利用声波在介质中传播和反射的原理进行目标探测和测距的技术。
在声纳系统中，压电陶瓷被用作声源和接收器件，通过发射和接收声波信号来实现目标的探测和测距。
5. 总结压电陶瓷在雷达技术中的应用十分广泛。
它可以作为声源和接收器件，利用压电效应将机械能和电能进行转换，从而生成和接收声波信号。
倒车雷达产品简介
产品简介：产品是一款新型车载超声波传感器，主要应用于倒车雷达或辅助泊车系统。
产品采用压电原理，利用压电晶片的压电和逆压电效应进行超声波信号的接收与发射，从而通过超声波信号的传递时间来算出传感器与探测目标之间的距离。
产品特点：
1.频率高。
本款超声波传感器的中心发射频率为48kHz，高于普通超声波传感器的40kHz频率。
2、灵敏度高，探测距离远。
使用标准的20*20*1.0cm有机玻璃反射板在1m处测试，回波灵敏度达到700Mv，高于普通超声波传感器的300mV的回波灵敏度，适用于较长距离的超声波探测。
3、发射角度小。
圆锥形声场，超声波发射角为50度左右，普通超声波传感器的发射角度为90度左右。
可有效减少由于地面反射造成的误报现象。
产品用途：主要用于倒车雷达、液位探测、接近开关等，由于具有良好的密封性，可以防止露水、雨水和灰尘的侵入，可以被用于灰尘、潮湿等比较恶劣的环境产品尺寸：。
汽车倒车雷达系统设计
摘要伴随着我国汽车行业的高速发展，特别是近几年来，开始进入私家车时代，汽车的数量正在逐步增加，造成交通越来越拥挤。
驾驶员开始越来越担心行车安全，其中倒车最为典型。
同时汽车驾驶员中非职业汽车驾驶员的比例也在逐年增加。
在公路、街道、停车场、车库等拥挤狭窄的地方倒车时，驾驶员既要前瞻，又要后顾，稍微不小心就会发生追尾事件。
据相关统计调查表明：七分之一的汽车碰撞事故是因汽车倒车时汽车的后视能力不足造成的。
本文设计的倒车雷达系统就是针对汽车倒车时人无法目测车尾与障碍物的距离而设计的距离显示系统。
本系统是将微计算机技术与超声波的测距技术、传感器技术、单片机技术等相结合，可以检测到汽车倒车时障碍物与车尾的距离，通过液晶显示屏显示距离，并根据实际距离发出报警等级。
驾驶员只要在驾驶室里就能做到心中有数，极大的提高了停车和倒车时的安全和效率。
本设计主要由超声波发射、接收电路、单片机处理模块、LED数码显示以及声光报警等部分组成，在论文中主要介绍了系统的硬件设计部分，其次就是对超声波测距的原理及方法也做了较为详细的介绍。
论文首先描述本设计的整体思路，然后介绍各个部分设计中的细节问题。
最终实现了能够探测车后0.35~1.5M内的障碍物的要求。
关键词：超声波倒车雷达距离显示单片机1 绪论 01.1倒车雷达的产生背景 01.2设计的意义及要求 01.3倒车雷达的发展史 (1)1.4论文的结构组成 (2)2倒车雷达的总体设计方案 (4)2.1超声波测距 (4)2.1.1超声波测距原理 (4)2.1.2测量与控制方法 (5)2.1.3理论计算 (5)2.1.4测量盲区 (6)2.2超声波传感器 (6)2.2.1超声波传感器原理及结构 (6)2.2.2超声波传感器的应用 (7)3硬件设计 (8)3.1超声波发射电路 (8)3.1.1超声波接收电路 (9)3.1.2超声波报警电路 (10)3.2超声波显示及控制部分电路 (10)3.2.1对AT89C51的描述及其功能特性 (10)3.2.2 AT89C51单片机的原理及工作特点 (11)3.2.3单片机实现测距原理 (12)3.2.4稳压电源电路 (12)3.2.5显示电路原理 (13)3.2.6温度测量电路 (14)4软件设计 (16)4.1软件设计的要求 (17)4.2超声波测距的算法设计 (17)4.3主程序 (18)4.4超声波发送及接收中断程序 (19)4.5显示子程序和报警子程序 (20)4.6报警刷新程序 (21)总结 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录1:系统总电路 (26)附录2:部分程序 (27)1 绪论随着现代社会的飞速发展，汽车这一交通工具正在为越来越多的人所使用，但是随之而来的问题也显而易见，那就是随着车辆的增多，交通事故的频繁发生，由此导致的人员伤亡和财产损失数目惊人。
基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达设计
压 电 晶 片
课题 《 基 于单 片 机 的超 声 波 测 距 》 由 ５ １单 片 机
最 小系统 、 超 声波 测距 模块 、 驱 动 显 示 电路 、 ５ Ｖ 稳 定
电路 、 传 感器 等构 成 。采用 了超 声波 测距 模块 ， 且 处 理 数据 ， 再传 给单 片机 ， 再利 用 Ｉ ＣＤ 显 现 出 来 ， 同 时 电源部分 采用 ５ Ｖ稳 压直 流 电源 。
１ ．３ 应 解 决 的 关键 问 题
共 振 板
５ １单 片 机 的 超 声 波 测 距 仪 之 倒 车 雷 达 装 置 ， 安 装 在 汽 车上 ， 可 以 及 时 了解 前 方 与 后 方 的 障 碍 物 情 况 ， 随 时 做 出正确 的判 断 ， 保 障人 类 的生命 安全 。
１ ．２ 研 究 的 主 要 内 容
电极
检 测 技术 ； 并 且 还 适 应 非 常 恶 劣 的 自然 环 境 ， 所 以 应 用 的用 途 范 围 之 广 。 通 过 超 声 波 检 测 距 离 非 常 迅
电能 与声 能 的转换 ， 对 于 超 声 波 的 检 测 装 置 是 至 关 重 要 的 。同时 ， 压 电 晶 片 作 为 传 感 器 组 成 的 主 要 部 分 ； 而 超 声 波 传 感 器 利 用 双 压 电 陶 瓷 晶 片 构 成 。 这
类 超 声 波 传 感 器 使 用 的压 电材 料 数 量 少 ， 价 格便 宜 ， 非 常适 合在 气体 和液 体介 质 中使用 。
速 、 简易、 容 易控 制 ， 并 且 测 量 距 离 准 确 达 到 需 要 的 数 值 。
目前 ， 交通 事故 非常 之恶 劣 ， 必 须 采 用 先 进 的 汽 车 技术 预 防 交 通 事 故 ， 保 障 人 类 的安 全 ； 通 过 基 于
基于Stm32的倒车雷达系统(Proteus+代码)
设计报告——题目名称：基于STM32的倒车雷达系统一、题目要求使用STM32F401VE芯片为核心，添加超声波测距模块、DHT11温湿度检测模块、串口打印模块等，实现测距报警、温湿度检测并显示等功能。
二、设计目的随着人们生活水平质量的日益提高，私家车现在十分的普遍了，但是道路上行驶的车辆越来越多，由此引发的交通问题也值得人们关注。
在开车行驶的过程中，车辆会有很多的视野盲区，无法观察到前后的障碍物，导致交通事故频发。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置，能够以声音或者更为直观的显示，告知驾驶员在视野盲区外的障碍物的信息，以降低驾驶者在倒车时出现事故的概率。
温湿度检测模块可以用来检测汽车内外环境的温湿度，以便于在车内了解实际的温湿度数据，让驾驶者能够更为灵活的使用空调或者加热设备，来调整汽车内的温湿度，保证了汽车内的环境适宜，给驾驶者和乘坐者一个更为舒适的环境。
三、设计原理（1）系统整体设计图1、系统整体设计框图将系统框图搭建完成后接下来对模块进行分别的设计，来完成最终的效果。
（2）温湿度检测模块图2、温湿度检测模块设计框图温湿度检测模块使用的是DHT11数字温湿度传感器，所以只需要通过STM32芯片对数据位进行读取，不需要经过AD转换的操作，使用起来比较方便，将获取到的数据显示到八位数码管上以提供观察，使得更为直观，并且串口也有相关的数据进行打印。
（3）HCSR04超声波测距模块图3、超声波测距模块设计框图超声波测距模块使用了HCSR04超声波测距器件，该器件通过TR触发测距，通过ECHO得到高电平时间，最终通过公式计算出距离。
（4）报警距离改变模块图4、报警距离改变模块设计框图通过两个按键，将所预设的标注距离来进行改变，通过使用不同的预设距离来对不同的实际情况进行一个调整，以满足在不同情况下的需求，保证其灵活性。
四、设计内容4.1设计方案通过四个按键来进行不同功能之间的进入，使用标志位来判断不同的按键按下，使得在不同功能之间的切换。
基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文
基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文摘要: 超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，他广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及STC公司的STC89C52的单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的不足并加以改进，将温度引起的误差考虑在内并且加以修正，给出了以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、液晶显示超声波测距系统的硬件电路和软件设计方法。
该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单并且做到了可设计报警范围的功能,在测量精度方面能达到工业使用的要求。
关键词：单片机；液晶显示；报警；测距Ultrasonic distance measurement based on single chipAbstract: Ultrasound has a strong point, the energy consumption of the slow spread of the advantages of distance, so the use of sensor technology and automatic control technology, the program combines distance, ultrasonic distance measurement is the most common one, and he widely used in security, parking sensor, water level measurement, construction sites and some industrial sites.This subject introduces the principles and characteristics of ultrasonic sensors, and microcontroller STC89C52 STC's performance and characteristics, and the analysis of the ultrasonic distance measurement based on the principle that the lack of design ranging system and make improvements, will into account the error due to temperature and should be amended to STC89C52 given low-cost microcontroller as the core, high-accuracy, liquid crystal display ultrasonic ranging system of hardware and software design methods. The system circuit design is reasonable, stable, good performance, fast detection of simple calculation and can be designed to achieve the alarm range of functions to achieve precision in the measurement requirements for industrial use. Keywords: microcontroller; LCD display; alarm; ranging目录1 绪论 (6)1.1 研究的背景 (6)1.2研究的主要内容 (6)1.3应解决的关键问题 (6)2 电路方案论证 (7)2.1方案比较 (7)激光测距 (7)超声波测距 (7)2.2电路总体方案 (7)3单片机概述 (9)3.1 STC89C52主要性能 (9)3.2 STC89C52外部结构及特性 (9)3.3 STC89C52内部组成 (10)4 超声波测距模块 (12)4.1 超声波传感器介绍 (12)4.2 HC-SR04超声波测距模块的性能特点 (13)4.3 HC-SR04的管脚排列和电气参数 (14)管脚简介 (14)HC-SR04的电气参数 (14)4.4超声波时序图 (15)5系统硬件电路设计 (16)5.1单片机最小系统 (16)芯片 (16)复位电路 (16)晶振电路 (17)5.2 驱动显示电路及报警电路 (18)液晶显示屏 (18)蜂鸣器报警 (19)5.3 HC-RS04超声波测距原理 (20)5.4 5V稳压电路 (21)5.5温度检测电路 (22)温度检测方案的分析 (22)数字温度传感器DS18B20简介 (22)的结构及电路 (22)6系统程序的设计 (23)6.1主程序 (23)6.2显示数据子程序 (24)6.3报警子程序 (25)6.4按键子程序 (25)结论 (27)参考文献 (28)附录（A）....................................................................... 错误!未定义书签。
倒车雷达原理
倒車雷達原理-轉貼倒车雷达于１９９５年开始兴起，到１９９８年慢慢流行起来，早期的倒车雷达以台湾货为主，但随着这方面技术的逐渐透明化，内地生产倒车雷达的厂家越来越多，可选择的品牌也日趋丰富，主流的牌子有ＰＬＣ、铁将军、安靠泊等。
现在市场上的倒车雷达按诞生时期分主要有三种，第一代的倒车雷达是两探头外露式的，即探头在保险杠外面，这种倒车雷达的优点是安装方便，不需在保险杠上“动手术”，但由于仅有两个探头，安装时两个探头之间一般要有一个标准距离（１．２米左右）才能有效探测障碍物，所配备的显示器只有颜色显示（颜色浅深以示障碍物的远近），防水性也较差。
第二代倒车雷达是隐藏式的，即探头安装在保险杠之内，与第一代相比，隐藏式倒车雷达当然要美观得多，而且第二代至少有四个探头，因此安装时就只需把保险杠等份距离划分即可，这种雷达已经可以用数字来显示障碍物的距离了，而且显示器也较为花哨和美观。
最新的倒车雷达采用智能化电脑液晶显示板，与第二代相比，这种雷达更加耐用，防潮性很好，测定距离更加准确，显示的内容也更丰富，如有停车警戒灯（ｓｔｏｐ）、左右距离等。
既可顾后也能瞻前车主该如何选择倒车雷达呢？首先价格应该是主要考虑因素。
目前外露式倒车雷达价格在２００－３００元之间，隐藏式在４００－６００元之间，液晶显示的倒车雷达则在８００－１２００元之间。
现在大多数人都选择隐藏式倒车雷达，因为比较起来，隐藏式无论外观还是性能都大大优于外露式。
以往倒车雷达产品，只能提供适合轿车安装的产品，现在不少品牌秉承技术上的优势从探头方面作了很大的改进，无论是旅行车、商务车、ＭＰＶ、吉普车或已加装保险杠的越野车，都能有相应的感应器与之匹配。
至于哪些车主需要安装倒车雷达，对于一个熟练的驾驶者，倒车雷达可以说是多此一举，但对于新手又或者是车感不强的车主来说，倒车雷达可是帮了大忙，它能显示障碍物的距离，并在危险范围内得到及时警示，对于那些看不见的台阶、矮墙、栏杆、狭小车位泊车、夜间倒车尤为适用。
汽车倒车雷达设计
江阴职业技术学院毕业论文课题：汽车倒车雷达设计专业学生姓名种嘉亮班级学号指导教师完成日期摘要随着社会经济的发展和交通运输业的不断兴旺，汽车的数量在不断的增加。
交通拥挤状况也日益严重，撞车事件也经常发生，造成了很多不可避免的人声伤亡和经济损失，面对这种情况，设计一种响应快、可靠性高并且比较经济的汽车防撞预警系统显得非常的重要。
超声波测距法是一种最常见的距离测量方法。
本文介绍的就是利用超声波测距法设计一种倒车防撞报警系统。
本文的内容是基于超声波测距的倒车防撞系统的设计，主要是利用超声波的特点和优势，将超声波测距系统和AT89S51单片机结合于一体，设计出一种基于AT89S51单片机得倒车防撞系统。
本系统采用软硬结合的方法，具有模块化和多用化的特点。
论文概述了超声波检测的发展及基本原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。
对于系统的一些主要参数进行了讨论，并且在介绍超声波测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
通过多种发射接收电路设计方案比较，得出了最佳设计方案，并对系统各个设计单元的原理进行了介绍。
对组成各系统电路的芯片进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。
论文介绍了系统的软件结构，通过编程来实现系统功能。
AbstractWith the social and economic development and transportation continues to boom, the automobile quantity climbs in the first mate. Traffic congestion condition also day by day serous, the collision event occurred repeatedly, has caused the inevitable person casualties and the economic loss, in view of this kind of situation, designed one kind to respond quickly, the reliability was high also a more economical automobile guards against hits the early warning system imperative, the ultrasonic wave range finding was the most common one distance range finder method, this article introduces is guards against using the ultrasonic wave range finding design one kind of reversing collision avoidance system.The paper is based on the ultrasonic distance reversing collision avoidance system design, mainly using ultrasound features and advantages, ultrasound ranging system and the integration with the integration AT89S51 monolithic integrated circuit, AT89S51 monolithic integrated circuit based on the design of a reverse collision avoidance warning systems. The system used software and hardware integrated approach of modular and multi-use characteristics.The paper outlines the development and the basic principles of ultrasound tests on the principles and characteristics of ultrasound sensors. Some of the mainparameters for the system were discussed, and introducing ultrasonic ranging system functions basic, the overall composition of the system. Through multiple launch reception circuit design comparison, the best designed programme drawn, and various system design modules principles introduced. On the composition of the system circuit chip introduced and elaborated the principles of their work. Papers introduced system software architecture, through programming to achieve system function.目录摘要 (I)Abstract (I)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 课题设计的目的和意义 (1)1.2 国内应用现状 (1)第二章总体方案 (3)2.1 本设计的研究方法 (3)2.2系统整体方案的设计 (3)2.3 系统整体方案的论证 (3)2.4 超声测距原理 (3)2.4.1 超声波测距概述 (3)2.4.2 超声波传感器介绍 (4)2.4.3 超声波测距的原理 (5)第三章系统硬件设计 (7)3.1 AT89S51单片机 (7)3.2超声波测距的系统及其组成 (8)3.2.1 超声波测距单片机系统 (9)3.2.2 超声波发射、接受电路 (9)3.3.3 显示电路 (11)3.3.4 供电电路 (11)3.2.5 报警输出电路 (12)第四章系统软件设计 (13)4.1 主程序设计 (13)4.2 超声波测距子程序及其流程图 (13)4.3 超声波测距流程图 (16)第五章系统调试与误差分析 (17)5.1调试步骤 (17)我的错误与纠正 (17)调试准备........................................ 错误！未定义书签。
压电陶瓷蜂鸣片电路原理
压电陶瓷蜂鸣片电路原理1. 压电陶瓷蜂鸣片简介压电陶瓷蜂鸣片是一种常用的声音发生器，它利用压电效应将电能转换为声能。
压电陶瓷材料具有压电效应，即在受到外力作用时会产生电荷分布的不均匀，从而在材料表面产生电场，引起电位差变化，进而产生声音。
压电陶瓷蜂鸣片由压电陶瓷材料和电路组成，其中电路部分控制压电陶瓷材料的工作状态，从而产生特定的声音。
2. 压电陶瓷蜂鸣片电路组成压电陶瓷蜂鸣片的电路主要由以下几个组成部分：2.1 振荡电路振荡电路是压电陶瓷蜂鸣片电路中的核心部分，它产生高频信号驱动压电陶瓷材料振动。
振荡电路一般由晶体振荡器或者LC振荡器组成。
晶体振荡器是一种利用晶体的压电效应产生稳定振荡信号的电路。
晶体振荡器由晶体谐振器和放大电路组成。
晶体谐振器是一种利用晶体的压电效应产生谐振频率的装置，它具有高品质因数和稳定的频率特性。
放大电路用于放大晶体振荡器输出的信号，使其能够驱动压电陶瓷材料振动。
LC振荡器是一种利用电感和电容构成的谐振电路产生振荡信号的电路。
LC振荡器由电感和电容组成的谐振回路和放大电路组成。
谐振回路通过电感和电容的振荡形成谐振频率，放大电路用于放大谐振回路输出的信号，驱动压电陶瓷材料振动。
2.2 驱动电路驱动电路用于将振荡电路产生的高频信号转换为能够驱动压电陶瓷材料振动的电压信号。
驱动电路一般由功率放大器、滤波电路和驱动电路保护电路组成。
功率放大器用于放大振荡电路输出的信号，使其能够提供足够的电压和电流驱动压电陶瓷材料振动。
滤波电路用于滤除功率放大器输出的高频噪声，保证驱动电路的稳定性。
驱动电路保护电路用于保护驱动电路不受过电流、过压等因素的损害。
2.3 控制电路控制电路用于控制压电陶瓷蜂鸣片的工作状态，包括开关控制、频率控制和音量控制等。
控制电路一般由开关、微控制器或者其他控制器组成。
开关用于控制压电陶瓷蜂鸣片的开关状态，即开启或关闭。
微控制器或其他控制器用于控制振荡电路的频率和驱动电路的音量，从而产生不同频率和音量的声音。
基于单片机的智能倒车雷达系统毕业设计
摘要近年来，我国的汽车数量正逐年增加，在公路、街道、停车场、车库等拥挤、狭窄的地方倒车时，驾驶员既要前瞻，又要后顾，稍微不小心就会发生追尾事故。
因此，增加汽车的后视能力，研制汽车后部探测障碍物的倒车雷达便成为近些年来的研究热点。
为此，设计了以单片机为核心，利用超声波实现无接触测距的倒车雷达系统。
工作时，超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲，给测量逻辑电路提供一个短脉冲。
最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理，自动计算出车与障碍物之间的距离。
目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为0.5m～5m，因此大都用于汽车倒车雷达等近距离测距中。
设计根据声波在空气中传播反射原理，并且也介绍了基于STC89C52单片机的超声波测距器。
该设计由超声波模块HC-SR04、LED显示电路、键盘控制电路以及报警模块等部分组成，在探测范围内数码管显示出汽车与障碍物的距离，当距离小于所设计的安全距离时，蜂鸣报警器发出报警声，辅助驾驶人员能够安全倒车驾驶。
关键词：超声波；测距；STC89C52；HC-SR04；倒车雷达AbstractIn recent years, the number of cars in China is increasing year by year. On highways, streets, parking lot, garage and other crowded, narrow place when reversing, the driver should be forward-looking, want to look back again, a bit not careful collision occurs. Therefore. Increase the car rear view ability, detect obstacles of developing the back of my car reversing radar has become a hot research topic in recent years. Therefore, designed with the single chip processor as the core, the use of ultrasound to realize non-contact ranging reverse radar system. Work, ultrasonic transmitter continuously emit a series of consecutive pulse,For logic circuit provides a short pulse measurement. , the ideal measuring distance of 0.5 m ~ 5 m, so mostly used in the close distance such as car reversing radar. Design according to the principle of the reflected sound waves in the air, and also introduces the ultrasonic range finder based on STC89C52 single-chip microcomputer. The design by the ultrasonic transmitting, LED detailed introduces the ranging system hardware composition. Ultrasonic receiving circuit using HC - SR04 transceiver discrete integrated ultrasonic probe, the module consists of ultrasonic emitter, receiver and control circuit.KEY WORD:Ultrasonic；Measure distance；STC89C52；HC-SR04；Reversing radar目录摘要 (I)Abstract (II)目录 .............................................................................. I II 第1章绪论.. (1)1.1 项目研究背景 (1)1.2 目前国内倒车雷达的发展现状 (2)1.3 项目研究内容与方法 (4)第2章总体设计方案及论证 (5)2.1 系统的总体框图 (5)2.2 各模块的功能 (6)第3 章超声波测距原理 (7)3.1 超声波测试分析 (7)3.2超声波测距模块 (9)第4章硬件实现及单元电路设计 (133)4.1 单片机STC89C52RC (133)4.2 主控制模块设计 (166)4.3 时钟电路的设计 (19)4.4 复位电路的设计 (18)4.5 显示电路的设计 (19)4.6声音报警电路的设计 (20)4.7 键盘模块设计 (21)4.8 电源设计 (22)第5章系统的软件设计 (23)5.1 系统的主程序设计 (23)5.2 中断处理程序 (25)5.3 显示子程序 (28)5.4 距离计算子程序 (29)第6章总结和展望 (29)6.1 总结 (299)6.2 展望 (300)致谢 (311)参考文献 (322)附件1： (333)PCB图、代码及实物图 (306)附件2 (43)中英文翻译 (43)第1章绪论倒车雷达又称泊车辅助系统，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷，提高了驾驶的安全性。
压电陶瓷超声波传感器的工作原理及结构特征
压电陶瓷超声波传感器的工作原理及结构特征
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器，由于其工作可靠、安装方便、防水型、发射夹角较小、灵敏度高等特点，广泛应用在物位液位监测，机器人防撞，各种超声波接近开关，以及防盗报警等相关领域。
众所周知，压电陶瓷是制作超声波传感器探头的常用材料。
下面就了解一下压电陶瓷超声波传感器的工作原理及结构特征。
当电压作用于压电陶瓷时，压电陶瓷就会随电压和频率的变化产生机械变形。
另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一个电荷。
利用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器，所谓叫双压电晶片元件，施加一个电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。
相反，当向双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。
基于以上作用，便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。
将超声波传感器的一个复合式振动器被灵活地固定在底座上。
该复合式振动器是谐振器以及由一个金属片和一个压电陶瓷片组成的双压电晶片元件振动器的一个结合体。
谐振器呈喇叭形，目的是能有效地辐射由于振动而产生的超声波，并且可以有效地使超声波聚集在振动器的中央部位。
压电陶瓷超声波传感器使用有一点需要注意的是，在高频率探测中，必须使用垂直厚度振动模式的压电陶瓷。
在这种情况下，压电陶瓷的声阻抗与空气的匹配就变得十分重要。
因为压电陶瓷的声阻抗是空气声阻抗的105，这就会导致在压电陶瓷振动辐射表面上的大量损失，这时就需要将一种特殊材料粘附在压电陶瓷超声波传感器上，作为声匹配层，可实现与空气的声阻抗相匹配，这样才能达到测量的目的。
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产品规格书
一、材料/型号：PZT TPY-C1500
二、产品外形尺寸（直径*厚度）：Φ6.5*0.18（可根据实际需求变化）
三、电性能指标如下：
序号
项目
性能参数
备注
1
径向振动带宽（KHz）
55±10%
2
静态电容（nf）
（1KHz条件下测试）
2.3±15%
3
电容温度变化率∣ΔC/C∣
≤8%（6%）
（-40℃~+85℃）
4ห้องสมุดไป่ตู้
频率温度系数∣TKFr∣
≤80ppm/℃（60）
（-40℃~+85℃）
5
反向直流电场耐压值
DC≥300V
6
绝缘阻抗
≥200MΩ
7
工作温度
-40℃～+85℃
8
产品适用范围
适用于倒车雷达用各种压电传感器（40/48/58/68 KHz等）
58/68 KHz需缩小直径
本压电陶瓷具有电性能好、电容量和频率随温度的变化而变化率低、耐反向直流电场高等优点，可以制作综合性能良好的倒车雷达用压电传感器，具有国际先进水平。