基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计 - 图文(2)

图2.1超声波发生器

反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转化为电信号，这时他就成为超声波接收器了，如图2.2

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图2.2超声波接收器

2.4 频率特性

图2.3超声波传感器的升压能级和灵敏度

图2.3是超声波发射传感器的升压能级和灵敏度。其中，40KHz处为超声发射传感器的中心频率，在40KHz处，超声发射传感器所产生的超声机械波最强，也就是说在40KHz处所产生的超声声压能级最高。而在40KHz两侧，声压能级迅速衰减。因此，超声波发射传感器一定要使用非常接近中心频率40KHz的交流电压来激励。

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另外，超声波接收传感器的频率特性与发射传感器的频率特性类似。曲线在40KHz处曲线最尖锐，输出电信号的幅度最大，即在40KHz处接收灵敏度最高。因此，超声波接收传感器具有很好的频率选择特性。超声接收传感器的频率特性曲线和输出端外接电阻R也有很大关系，如果R很大，频率特性是尖锐共振的，并且在这个共振频率上林敏度很高。如果R较小，频率特性变得光滑而具有较宽的宽带，同时灵敏度也随之降低。并且最大灵敏度向稍低的频率移动。因此，超声接收传感器应与输入阻抗高的前置放大器配合使用，才能有较高得接收灵敏度。考虑到实际工程测量要求，可以选用超声波频率f=40kHz,波长λ=0.85cm。

2.5指向特性

实际的超声波传感器中的压电晶片是一个小圆片，可以把表面上每个点看成一个振荡源，辐射出一个半球而波（子波），这些波没有指向性。但离开超声传感器得空间某一点的声压是这些波叠加的结果（衍射），却有一指向性。图2.4是电路中选用的发射传感器的指向图。

图2.4超声波传感器指向特性及结构

超声传感器的指向图由一个主瓣和几个副瓣构成，其物理意义是0度时电压最大，角度逐渐增大时，声压减小。超声传感器的指向角一般为40到80度，课题要求发射传感器的指向角度为60度。

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3 单片机倒车防撞报警系统各组成单元方案设计

3.1 发射接收电路方案设计

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3.2 系统显示电路设计

3.3 系统报警电路设计

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