汽車安全距離的檢測與實(shí)現(xiàn)

進(jìn)入21世紀(jì)以來我國汽車行業(yè)發(fā)展迅速，汽車讓人們的出行更加方便，但是汽車的增多也引發(fā)了一系列安全問題。其中最突出的為追尾事故和倒車停車造成的剮蹭，這小則讓汽車損壞花錢修理，大則會(huì)有生命危險(xiǎn)。而汽車安全距離的檢測與實(shí)現(xiàn)是基于這一突出問題來給予駕駛員必要的技術(shù)硬件設(shè)施。這個(gè)設(shè)計(jì)是利用超聲波測距，來判斷車體與障礙物之間的距離從而輔助駕駛員安全地倒車。汽車安全距離的檢測與實(shí)現(xiàn)的核心芯片為AT89C52單片機(jī)，這一設(shè)計(jì)由超聲波發(fā)射和接收電路，顯示報(bào)警電路，復(fù)位電路組成。軟件部分的設(shè)計(jì)由主程序和幾個(gè)發(fā)射接收，計(jì)算，顯示子程序組成。該設(shè)計(jì)用單片機(jī)來控制計(jì)時(shí)，計(jì)算超聲波在發(fā)射端與障礙物的速度來獲得距離。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，性能好，誤差小，可以滿足在日常生活中關(guān)鍵詞：51單片機(jī)超聲波傳感器測距developedrapidly,andautomobileshavemadepeoplemoreconvenienttotravel,andmostofthemcanbelivehiclesafetydistancesarebasnecessarytechnicalhardwarefacilities.Thisdesignmicrocomputer.Thisdesigncoconsistsofthemaithetimingandcalculatethedistancebetweentheultrasonperformanceandsmallinerror,andKeywords:51SingleChip1緒論 11.1開發(fā)背景 1.1.1項(xiàng)目背景 1.1.2國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1.1.3關(guān)于汽車安全距離的檢測與實(shí)現(xiàn) 2超聲波概述 22.1超聲波基本理論 22.1.1超聲波發(fā)展史 22.1.2超聲波的本質(zhì) 22.1.3超聲波的特性 32.2超聲波測距方法與原理 42.2.1方法種類介紹 42.2.2超聲波測距原理 52.2.3超聲波傳感器 3系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 83.1電路設(shè)計(jì) 83.1.1發(fā)射與接收電路 83.1.2復(fù)位電路 93.1.3顯示報(bào)警電路 3.2電路調(diào)試及性能分析 3.2.1電子元件的焊接 3.2.2電路調(diào)試與分析 4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 4.1硬件設(shè)計(jì) 5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 5.1軟件設(shè)計(jì) 6誤差分析與改進(jìn) 6.1誤差分析 6.1.1溫度對(duì)超聲波的影響 6.1.2超聲波衰減對(duì)時(shí)間測量的影響 6.2針對(duì)誤差所改進(jìn)的方案 7總結(jié)與展望 7.1項(xiàng)目開發(fā)總結(jié) 7.2不足與展望 附錄一 附錄二 1隨著中國城市化進(jìn)程的加快，這一數(shù)字將長期保持高水平增長。由于汽車數(shù)量每年停車場的車位早就供不應(yīng)求。汽車能給我們的生活帶來便利，但在這便利的同時(shí)也帶來了很多問題。在倒車時(shí)或在等紅綠燈時(shí)經(jīng)驗(yàn)不足的駕駛員往往不能準(zhǔn)確地判斷距離，再加上有限的視野往往會(huì)在倒車或者停車時(shí)發(fā)生剮蹭碰撞，給駕駛員造成損失。后視鏡中的障礙物的高度不足以通過鏡子觀察清楚，或者障礙物太靠近車身的目前為止，國外公司占領(lǐng)了我國的大部分倒車?yán)走_(dá)市場，而我國的一些企業(yè)則占據(jù)一小部分市場。造成這樣的原因是我國的倒車?yán)走_(dá)產(chǎn)品質(zhì)量不比別人高，生產(chǎn)成本也比外國的高。在這些劣勢下國內(nèi)的倒車?yán)走_(dá)它無法與國外制造的相提并論。國從波蘭進(jìn)口了超聲儀，隨后進(jìn)行了規(guī)模生產(chǎn)。1976年，N2701型超聲波測試儀被羅馬尼亞研制成功，這種儀器具有波形和數(shù)碼顯示功能，它的重要組成是晶體管分立元件。1970年，英國CN.S公司研制成功了一款輕便的便攜式超聲儀。直到1978年10月，中國建筑科學(xué)院才研制出一款便攜式超聲波檢測儀。現(xiàn)在停車入口導(dǎo)航系成。它的主要功能是利用超聲波測距原理在倒車入庫或靠近障礙物行駛時(shí)，超聲波傳感器發(fā)送超聲波，在設(shè)定的距離內(nèi)遇到障礙物時(shí)，超聲波會(huì)反射到超聲波傳感器上，單片機(jī)就會(huì)運(yùn)行計(jì)算出障礙物離車子的距離。在液晶顯示屏上會(huì)顯示物體之間的實(shí)際距離和所在環(huán)境的溫度，顯示屏上的信息會(huì)給駕駛員一個(gè)參考，避免發(fā)生剮22超聲波概述2.1超聲波基本理論這種“超聲波”人們聽不見，摸不著，它沿直線傳播，當(dāng)這種超聲波撞擊到障礙物時(shí)，蝙蝠能夠聽到這種“超聲波”,它們可以快速做出相應(yīng)的判斷，比如在天空中自由飛行直到1890—1990年，在電子技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生超聲波的問題得到了解決，此后超聲波技術(shù)的大門被迅速打開，在后來的日子得到了高速的發(fā)展和創(chuàng)新。1917年，保羅·蘭經(jīng)被人們?cè)谀承╊I(lǐng)域使用了，也產(chǎn)生了各種不同類型的電和靜電換能器。直到1914年，人類才學(xué)會(huì)使用超聲。在第一次世界大戰(zhàn)期間德國能準(zhǔn)確得到潛艇的位置，這是因?yàn)榈聡婈?duì)利用了聲納原理。在1940年代后期，超聲治療在歐洲和美國興起。在1960年代后期，超聲波被醫(yī)生開始應(yīng)用于腹部器官的檢測。1956年用超聲波有個(gè)特殊的單位赫茲(Hz),在生活中人們可以感覺到的16Hz-20KHz的聲波。當(dāng)聲波的強(qiáng)度高于20KHz時(shí)被稱為超聲波1。聲波是能量的傳播形式，超聲波的頻率高波3長短，超聲波的傳播方向性強(qiáng)，所以能量比較集中，不易損耗。它能夠在氣體，液體，也可以通過聲音來傳遞信息。當(dāng)然，人的耳朵不是萬能的，不是什么聲音都可以聽到，當(dāng)聲音頻率大于20000Hz時(shí)人們將不能聽到到周圍的任何聲音，因此這種高頻聲音被(1)光束特性度會(huì)比穿過一個(gè)固體和另一個(gè)固體大。折射的角度效果跟介質(zhì)密度息息相關(guān)。(2)吸收特性(3)超聲波能量傳遞特性廣東東軟學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)4一部分。普通的聲波也可以傳遞能量，但是普通聲波所蘊(yùn)含的能量沒有超聲波的那么多。因?yàn)槌暡ǖ念l率比普通聲波的頻率高太多，即使在傳播過程中被消耗吸收了一部分，但對(duì)于這龐大的能量而然是微不足道的，所以各個(gè)領(lǐng)域都使用超聲波來應(yīng)用到特定的地(4)介質(zhì)吸收引起的衰減特性當(dāng)超聲波在介質(zhì)中的傳播路線為直線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱能，這是一部分聲能轉(zhuǎn)化來的。同時(shí)，超聲波在介質(zhì)中會(huì)使介質(zhì)的溫度趨于平衡，所以介質(zhì)溫度高部分的熱量會(huì)傳到溫度低的部分，這一行為會(huì)損失聲波的能量。這一吸熱現(xiàn)象導(dǎo)致超聲波的衰減稱為吸收衰減。衰減系數(shù)表示的衰減僅包含散射的衰減。因此，空氣介質(zhì)的衰減系數(shù)也由兩部分組代入(2-2)得到：從公式(2-3)可知，當(dāng)溫度恒定時(shí)，η、p、T都不變，衰減系數(shù)與頻率的平方的關(guān)系為正比；超聲波的頻率變高，衰減系數(shù)增大，則傳播距離變短3。超聲波測距的方法不止一種，不同的人有不同的需求，也就有不同的測距方法，下面是測距的幾種方法：(1)相位檢測法相位檢測法也不是單一的，它也分為兩種：第一種方法是把各種頻率不一樣的超聲廣東東軟學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)5期的數(shù)m,則可獲得的目標(biāo)物體的距離為：可以使用相同的推理來計(jì)算第二個(gè)光束波形測距公式：第二種方法是只使用一個(gè)超聲波探頭來檢測。這個(gè)方法是測一個(gè)周期循環(huán)的距離，當(dāng)超聲波頻率為40kHz時(shí)，則周期內(nèi)的距離為L=340×0.000025=0.0085(m)=8.5mm。因此，這種方法的準(zhǔn)確性非常高。(2)振幅檢測方法所謂幅度檢測法就是發(fā)送一個(gè)固定頻率的超聲波，因?yàn)檫@個(gè)超聲波的頻率是固定的，所以會(huì)直射或反射法接收這個(gè)超聲波脈沖的強(qiáng)度。獲得的目標(biāo)距離是通過仔細(xì)分析超聲回波衰減理論中回波脈沖強(qiáng)度得到的。(3)飛行時(shí)間法超聲波從傳感器發(fā)出時(shí)開始計(jì)時(shí)，接收到停止，這個(gè)時(shí)間叫渡越時(shí)間，因?yàn)楫?dāng)超聲波在溫度不變的特定環(huán)境中，或者溫度變化相對(duì)較小的環(huán)境中，所以可以將溫度視為一個(gè)常數(shù)，并且此時(shí)的超聲波速度恒定。因此，超聲波傳感器與障礙目標(biāo)之間的距離可以經(jīng)過檢測渡越的時(shí)間并結(jié)合當(dāng)時(shí)的聲速來計(jì)算得出。2.2.2超聲波測距原理超聲波測距是根據(jù)公式s=vt來進(jìn)行的，要知道所測得距離就得先知道超聲波的速度v和時(shí)間t,計(jì)時(shí)得從發(fā)出超聲波的那一刻開始，知道接收器收到障礙物煩著回來的超聲波為止。因?yàn)橹懒讼葲Q時(shí)間t和速度v=340m/s,由公式s=340t/2求得所測的距離s[4]。即使超聲波具有很高的頻率和能量，它也不能不遵守能量守恒定律，其中溫度對(duì)聲速v有影響。如果超聲波在傳播過程中周圍物質(zhì)的溫度變化可以忽略不計(jì)，則可近似認(rèn)為這特定環(huán)境的溫度是一定的，超聲波傳播速度也可近似認(rèn)為恒定。如果對(duì)測距的精度有很高的要求，應(yīng)該對(duì)測量結(jié)果加以數(shù)值校正，而溫度補(bǔ)償可以實(shí)現(xiàn)這一目的。原理圖如圖2.2所示：廣東東軟學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)6≤障礙物?L是接收探頭和發(fā)射頭中心距離的二分之一超聲波傳播的距離為：將式(2-7),(2-8),(2-6)這三條公式綜合得：在(2-9)中速度v是常數(shù)(恒溫時(shí)),當(dāng)實(shí)際測得值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于L2.2.3超聲波傳感器該設(shè)計(jì)在超聲波模塊選擇的是HC-SR04這一型號(hào)，這個(gè)型號(hào)的傳感器性能非常穩(wěn)定和國外的超聲波某些測距相比也不逞相讓。它的工作原理是采用IO口觸發(fā)來進(jìn)行測距，給至少10us的高電平，它會(huì)自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測信號(hào)的返回，如果有信號(hào)返回則會(huì)通過IO口輸出一個(gè)高電平[5]。它的核心部分則是塑料外套或者金7 1 10屬外套中的一塊壓電晶片，這款超聲波模塊的工作頻率和壓電晶片的共振頻率是一樣的，當(dāng)交流電壓的頻率和芯片的諧振頻率相等時(shí)，輸出能量最大，靈敏度最高[0]。2.TRIG:觸發(fā)控制，信號(hào)輸入3.ECHO:回響信號(hào)輸出4.GND:為地線8障障礙物3系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)看到所測的數(shù)據(jù)，聲光報(bào)警是采用蜂鳴器和LED信號(hào)燈來組成，蜂鳴器能給耳朵這個(gè)感官進(jìn)行刺激，而LED信號(hào)燈則會(huì)不斷地刺以從容地進(jìn)行操作，障礙物離車子越近蜂鳴器會(huì)響得越急促LED則會(huì)加快閃爍頻率。超聲波發(fā)送液晶顯示屏超聲波發(fā)送按鍵按鍵機(jī)聲光報(bào)警電路圖3.1電路結(jié)構(gòu)圖要設(shè)計(jì)這個(gè)電路系統(tǒng)，難點(diǎn)之一是如何獲得40KHz信號(hào)。因?yàn)?0KHz對(duì)信號(hào)接收來說是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的頻率，大于40KHz時(shí)，超聲波接收器的接收靈敏度就變小，通過超聲波傳感器特性曲線來分析。當(dāng)傳輸?shù)念l率是40KHz時(shí)，將會(huì)獲得最強(qiáng)的信號(hào)，當(dāng)開始測量距離時(shí)，單片機(jī)開始在內(nèi)部執(zhí)行程序。P21端產(chǎn)生10us的TTL,8個(gè)40KHz脈沖信號(hào)由STC89C52單片機(jī)產(chǎn)生，產(chǎn)生的信號(hào)在內(nèi)部被自動(dòng)放大并繼續(xù)9端將輸出回波信號(hào)。該回波信號(hào)與檢測距離成正比。它由STC89C52單片機(jī)控制執(zhí)行程序，然后獲得一個(gè)40KHz的脈沖信號(hào)，這個(gè)穩(wěn)定且信號(hào)最強(qiáng)的信號(hào)由P01端口產(chǎn)生。經(jīng)過兩級(jí)放大后，在電路中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)f0=1/1.R8C3的中心頻率。輸入信號(hào)則放大25mv,輸出端子P32從高電平變?yōu)榈碗娖?7],并用作中斷請(qǐng)求的信號(hào)，然后發(fā)送至單片機(jī)進(jìn)行處理。當(dāng)超聲波反射回來的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變要進(jìn)行中斷請(qǐng)求就要有一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)產(chǎn)生，在“或”端會(huì)產(chǎn)生這個(gè)信號(hào)。這個(gè)信號(hào)一旦產(chǎn)生外部中斷服務(wù)器就會(huì)被執(zhí)行[8。最后進(jìn)行編程和讀取時(shí)差計(jì)算出的距離。圖3.2超聲波模塊在單片機(jī)中復(fù)位是必不可少的它可以重置使單片機(jī)重新啟動(dòng)。外部電路可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位，單片機(jī)變成復(fù)位初始化狀態(tài)，要確保每次都能夠復(fù)位，RST要保持為高電平狀態(tài)和保證RST電平不變。單片機(jī)復(fù)位電路一般是上電自動(dòng)復(fù)位，但有些也用外部按鍵手動(dòng)復(fù)位。上電自動(dòng)復(fù)位會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正脈沖19,這是脈沖是RST端子上的，正是這個(gè)正脈沖使單片機(jī)復(fù)位。按鍵電平復(fù)位的實(shí)現(xiàn)方法是一個(gè)電阻把復(fù)位端連接到VCC電源。由于本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)外界環(huán)境沒有太大的要求，所以采用外部按鍵手動(dòng)復(fù)位。復(fù)位電路圖3.3復(fù)位電路說到典型的輸出設(shè)備，就不得不提顯示器了，它具有廣闊的應(yīng)用前景。在現(xiàn)實(shí)生活中大大小小的電子產(chǎn)品一般都帶有顯示器，這些顯示器的差異并不大，也就是他們的顯示結(jié)構(gòu)有所差別。比如，LED發(fā)光二極管是最簡單的顯示器，它提供簡單的開關(guān)信息，CRT監(jiān)視器或屏幕中更大的LCD屏幕則是復(fù)雜且更完整的顯示器。采用LCD1602液晶顯示做為顯示器，該顯示器的內(nèi)部處理器可以解決一部分問題，單片機(jī)按照相應(yīng)的規(guī)則送相應(yīng)的數(shù)字，顯示器件就會(huì)顯示設(shè)置的內(nèi)容。而數(shù)碼管則需要不停地掃描，這樣效率比較起LCD1602液晶顯示屏來說效率低下，采用LCD1602液晶顯示屏可以省下單片機(jī)的不少功夫。并且LCD1602對(duì)比數(shù)碼管來說可以顯示更多的字符，它的顯示方式也更加直觀讓人一目了然地看到相關(guān)參數(shù)，對(duì)駕駛員的操作非常便利。當(dāng)顯示的結(jié)果超過預(yù)設(shè)值時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，警報(bào)燈也會(huì)不停地閃爍，并且顯示值離預(yù)設(shè)值越近報(bào)警聲越急促。圖3.4LCD1602與單片機(jī)的接口電路圖圖3.5報(bào)警電路3.2電路調(diào)試及性能分析電子產(chǎn)品都有電子元件組成，而電子元件則需要用焊錫來固定或者連接各個(gè)元件，這些操作就叫做焊接，焊接是非常重要的。焊接質(zhì)量直接反應(yīng)出這件電子產(chǎn)品的好壞。對(duì)于焊接既要美觀也要保證質(zhì)量，這才會(huì)吸引買家，而不會(huì)遭到賣家的嫌棄。焊接有幾點(diǎn)基本要求，第一，要有可靠的電氣連接。焊接是將電路中的各個(gè)電子元件用焊錫或?qū)Ь€連接起來的手段。焊接連接不是依靠導(dǎo)線的打結(jié)接觸，而是通過焊接在結(jié)合點(diǎn)形成熔池來固定各個(gè)電子元件。第二，足夠的機(jī)械強(qiáng)度。焊接不僅把各個(gè)電子元件連接起來形成回路，而且焊接還把電子元件固定在電路板上。第三，電子產(chǎn)品要有一個(gè)整潔好看的外觀。這就要有良好的焊接材料和高超的技術(shù)來支持，保證電子產(chǎn)品的外觀將具有金屬光澤，無毛刺凸起，連接不穩(wěn)，虛焊接等現(xiàn)象，同時(shí)又不會(huì)損害電線的絕緣層和相鄰組件的外觀。一個(gè)系統(tǒng)能否正常工作的前提取決于電源電路是否正常。因此，第一步是調(diào)試電源確定電源沒問題后再連接電源。第一檢查電路的連接有沒有錯(cuò)誤，第二直觀檢查，檢查各個(gè)電子元件之間有沒有短路，引腳出有沒有接觸不良，然后測試電路是否可行，經(jīng)過一系列的測試，電壓輸出應(yīng)為5V。其他各個(gè)部分都正常。鑒于HC-SR04超聲波測距模塊的良好性能，該設(shè)計(jì)選擇它作為測距模塊。它的測距上限是400厘米，誤差值不超過3毫米。該設(shè)計(jì)的性能指數(shù)以HC-SR04超聲波測距模塊的每一個(gè)電力變量為基礎(chǔ)。該設(shè)計(jì)可以超越測量范圍，提供2厘米-200厘米的非接觸距離感知功能。1cm為本設(shè)計(jì)的最小顯示準(zhǔn)確度，所以1cm也是最低的測量準(zhǔn)確度。該設(shè)計(jì)可提供9個(gè)數(shù)據(jù)保存，進(jìn)行測距后所得的數(shù)據(jù)保存在其中的數(shù)據(jù)保存中。STC89C52單片機(jī)被應(yīng)用與很多電子產(chǎn)品上，應(yīng)為它的性能是在是太好了。這款單片機(jī)有著MCS-51這個(gè)經(jīng)典內(nèi)核，它擁有8k字節(jié)Flash,定時(shí)器，32位i/o口線，3個(gè)16位計(jì)數(shù)器和四個(gè)外部中斷。它的工作頻率范圍為0-40HZ,它能承受的最高工作溫度為85℃。因?yàn)樗耐ㄓ梦⑻幚砥骱烷W存結(jié)合在一起，所以重復(fù)重寫的閃存可以有效地節(jié)省開發(fā)成單片機(jī)的接口的功能如下：P10:生成并輸出一個(gè)40KHz脈沖信號(hào)。P11:生成然后輸出一個(gè)40KHz脈沖信號(hào)。P12:生成然后輸出一個(gè)40KHz脈沖信號(hào)。INTO:生成中斷請(qǐng)求并把后方測距電路連接到一起。P13:連接到ICA3的輸入端，其作用是用來判斷中斷的優(yōu)先級(jí)。P00一P07:這些引腳都用于顯示輸出，這幾個(gè)引腳連接到顯示器。P27:連接報(bào)警電路。XTAL1:用于外部晶振的引腳連接和反相放大器的輸入(單片機(jī)內(nèi)部)。XTAL2:用于外部晶振的引腳連接以及連接至振蕩器反相放大器輸出和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器輸入(單片機(jī)內(nèi)部)[10]。RST:復(fù)位信號(hào)輸入引腳。復(fù)位芯片時(shí)，您只需要將該引腳的電位提高到高電平，并在兩個(gè)以上的機(jī)器周期內(nèi)保持恒定即可。STC89C52可以完成系統(tǒng)復(fù)位工作，從而將234567895系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)開始障礙物存在N讀出距離值數(shù)值處理結(jié)束←(1)信號(hào)的控制(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)首先得讀出計(jì)數(shù)器中的所計(jì)算出來的值，然后將讀出來的值存儲(chǔ)在RAM中。目的是獲得時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差是在發(fā)射信號(hào)和接收回波之間產(chǎn)生的。再每次進(jìn)行周期時(shí)，必須把計(jì)數(shù)器清除出來給下一次周期使用。(3)信號(hào)處理經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到。顯示的距離=高電平時(shí)間*聲速(4)數(shù)據(jù)傳輸與顯示(5)顯示數(shù)據(jù)程序顯示測試所得的程序的功能是把單片機(jī)處理完畢的距離值顯示在LED液晶顯示屏上。顯示流程圖如下：障礙物存在讀出距離值←數(shù)值處理結(jié)束(6)按鍵子程序x設(shè)置下限YY·圖5.3按鍵子程序圖(7)報(bào)警子程序開始開始Y圖5.4報(bào)警子程序圖廣東東軟學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)6誤差分析與改進(jìn)6.1.1溫度對(duì)超聲波的影響在空氣中機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)縱波，這個(gè)波叫超聲波。氣體可以進(jìn)行壓縮，也可以受熱引起膨脹，無論是壓縮還是膨脹都會(huì)有一個(gè)彈性模量，這個(gè)彈性模量受溫度和氣體密度的影響。即：C指的是氣體彈性模量，r指的是氣體的密度，B指的是氣體的彈性模量。根據(jù)理想氣體中的壓縮特性來分析，可以得出一個(gè)公式[]:B=g*r,其中g(shù)為恒壓熱容和恒容熱容比，空氣為1.40,P代表氣壓。氣體壓力可表示為：其中，T代表氣體的絕對(duì)溫度(K),M代表氣體的分子量，R代表通用常數(shù)8.314kg從公式6-3可以得出。超聲波的傳播速度跟溫度密切相關(guān)，如果要得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)就必須考慮溫度這一外界因素。6.1.2超聲波衰減對(duì)時(shí)間測量的影響超聲波經(jīng)發(fā)射器發(fā)射出去，經(jīng)過氣體后遇到障礙物會(huì)被反射回接收器。超聲波經(jīng)歷這一個(gè)過程后會(huì)被削弱，它的削弱遵循指數(shù)規(guī)律。超聲波接收器x一定距離處有一個(gè)被測物體，可以描述為：在式(6-4)中超聲傳感器的接收幅度用A代表；α是衰減系數(shù)；x是超聲波的距離；k是波數(shù)。α=b·f為衰減系數(shù)。其中空氣介質(zhì)的常數(shù)為b,超聲波的頻率為fl2I。從中可以得出結(jié)論，當(dāng)f越高，其衰減越快。同時(shí)，當(dāng)f過高，會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)。但是，當(dāng)超聲波的頻率變快時(shí)，它的傳播方向性就越強(qiáng)，這很利6.2針對(duì)誤差所改進(jìn)的方案在實(shí)際應(yīng)用中精確度是超聲波測距的關(guān)鍵技術(shù)。以下方法可以提高測距精度：(1)合理選擇脈沖寬度和脈沖發(fā)射周期以及超聲波的工作頻率根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，f=40kHz為超聲波測距工作最佳頻率：發(fā)射脈波周期高10倍以上，即：T>0.25s,微機(jī)分析和處理數(shù)據(jù)的速度是脈沖傳輸周期的主要選擇要求，如果速度變快，則選擇脈沖傳輸周期會(huì)變短。(2)需要一個(gè)負(fù)反饋控制來調(diào)整在超聲波接收電路中連接的增益調(diào)整和自動(dòng)增益。超聲波接收波的振幅隨著距離的增加而呈現(xiàn)出一個(gè)指數(shù)下降的趨勢，因此增益調(diào)整電路用于使電路的放大率隨距離的增加而呈指數(shù)增加。這造成接收器波形的幅度不會(huì)隨測得的距離變化很大，波形的穩(wěn)定需要當(dāng)前的負(fù)反饋連接來控制。(3)減少時(shí)間量化產(chǎn)生的誤差，提高定時(shí)精度例如，使用芯片定時(shí)器，時(shí)間量化誤差引起的測距誤差變小的原因是計(jì)數(shù)頻率升高。也可以使用外部硬件定時(shí)電路，這樣時(shí)間量化誤差也會(huì)變小。(4)溫度對(duì)超聲波速度的影響溫度和壓力等多個(gè)因素都會(huì)影響超聲波在介質(zhì)中的傳播，其中溫度對(duì)速度的影響是最顯著的。為此，必須在一定程度上予以補(bǔ)償溫度。7總結(jié)與展望7.1項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)7.2不足與展望[1]宋震.高速公路安全行車車距數(shù)學(xué)模型的研究[J].科技資訊，2010(32):10-10.[3]丁守成.基于MSP430單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，2009(05):60-62.[4]王紅艷.超聲波測距儀的研究設(shè)計(jì)[J].課外閱讀：中下，2012(10):2-2.[9]郭麗穎.基于單片機(jī)的超聲波測距電路的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2010(06):106-108.[13]劉洪恩.汽車倒車防撞超聲波雷達(dá)的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)，2008(04):18-19.[17]楊平，胡德民.聯(lián)合收割機(jī)喂入量信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)與研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，[18]林二妹.基于AT89S51單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),[19]陳軍俊.基于Arduino技術(shù)的六足機(jī)器人聲吶測距功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)：學(xué)術(shù)交[20]姚旺.基于AT89S52單片機(jī)的超聲波測距儀設(shè)計(jì)[J].中國科技縱橫，2015(7):1-1.[21]李文輝，基于8051單片機(jī)的多功能汽車開車致謝是在譚德立老師的精心指導(dǎo)下完成的，譚老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)細(xì)節(jié)方面有很高的的要求。大的提高，這次算是在這大學(xué)四年的一個(gè)總結(jié)。最后由衷地感謝譚老師的指導(dǎo)和照顧!捷鍵與一些電腦小技巧這是高手最常用的第一快捷組合鍵。這個(gè)快捷鍵組合可以將桌面上的所有窗口瞬間最小化，無論是聊天的窗口還是游戲的窗口……只要再次按下這個(gè)組合鍵，剛才的所有窗口都回來了，而且激活的也正是你最小化之前在使用的窗口!還有一個(gè)更簡單的辦法，就是按winkey+r!如果打開的窗口太多，這個(gè)組合鍵就非常有用了，它可以在一個(gè)窗口中顯示當(dāng)前打開的所有窗口的名稱和圖標(biāo)●,選中自己希望要打開的窗口，松開這個(gè)組合鍵就可以了。而alt+tab+shift鍵則可以反向顯示當(dāng)當(dāng)你需要打開資源管理器找文件的時(shí)候，這個(gè)快捷鍵會(huì)讓你感覺非?！八?再也不用騰出一只手去摸鼠標(biāo)了!winkey指的是鍵盤上刻有windows徽標(biāo)的鍵●。winkey主要出現(xiàn)在104鍵和107鍵的鍵盤中。104鍵盤又稱win95鍵盤，這種鍵盤在原來101鍵盤的左右兩邊、ctrl和alt鍵之間增加了兩個(gè)windwos鍵和一個(gè)屬性關(guān)聯(lián)鍵。107鍵盤又稱為win98鍵盤，比104鍵多了睡眠、喚醒、開機(jī)等電源管理鍵，這3個(gè)鍵大部分位于F10或ALT激活當(dāng)前程序的菜單欄在win9x中打開關(guān)閉程序?qū)υ捒騽h除被選擇的選擇項(xiàng)目，如果是文件，將被放入回收站刪除被選擇的選擇項(xiàng)目，如果是文件，將被直接刪除而不是放入回收站保存當(dāng)前操作的文件剪切被選擇的項(xiàng)目到剪貼板復(fù)制被選擇的項(xiàng)目到剪貼板SHIFT+INSERT或CTRL+V粘貼剪貼板中的內(nèi)容到當(dāng)前位置ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤銷上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤銷的操作Windows鍵+D:最小化或恢復(fù)windows窗口Windows鍵+U:打開“輔助工具管理器”Windows鍵+EWindows鍵+R重新將恢復(fù)上一項(xiàng)操作前窗口的大小和位置打開資源管理器打開當(dāng)前活動(dòng)項(xiàng)目的快捷菜單在放入CD的時(shí)候按下不放，可以跳過自動(dòng)播放CD。在打開word的時(shí)候按下不放，可以跳過自啟動(dòng)的宏關(guān)閉當(dāng)前應(yīng)用程序打開程序最左上角的菜單切換當(dāng)前程序切換當(dāng)前程序?qū)indows下運(yùn)行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕狀態(tài)間切換將當(dāng)前屏幕以圖象方式拷貝到剪貼板將當(dāng)前活動(dòng)程序窗口以圖象方式拷貝到剪貼板關(guān)閉當(dāng)前應(yīng)用程序中的當(dāng)前文本(如word中)切換到當(dāng)前應(yīng)用程序中的下一個(gè)文本(加shift可以跳到前一個(gè)窗口)顯示前一頁(前進(jìn)鍵)顯示后一頁(后退鍵)在頁面上的各框架中切換(加shift反向)刷新強(qiáng)行刷新2.刪除以下文件夾中的內(nèi)容：文件)有文件(頁面文件)x:\DocumentsandSettings\用戶名\Recent\下的所有文件(最近瀏覽文件的快捷方式)x:{WINDOWS\Temp\下的所有文件(臨時(shí)文件)x:WINDOWSiServicePackFiles(升級(jí)spl或sp2后的備份文件)x:WINDOWS\DriverCacheli386下的壓縮文件(驅(qū)動(dòng)程序的備份文件)x:WINDOWS\SoftwareDistribution\download下的所有文件3.如果對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行過windoesupdade升級(jí)，則刪除以下文件：x:\windows下以Su…開頭的隱藏文件4.然后對(duì)磁盤進(jìn)行碎片整理，整理過程中請(qǐng)退出一切正在運(yùn)行的程序原點(diǎn)”(最好以當(dāng)時(shí)的H期作為還原點(diǎn)的名字)7、在各種軟硬件安裝妥當(dāng)之后，其實(shí)XP需要更新文件的時(shí)候就很少了。刪除系統(tǒng)備份文件吧：開始→運(yùn)行→sfc.exe/purgecache近3xxM。(該命令的作用是立即清除"Windows文件保護(hù)"文件高速緩存，釋放出其所占據(jù)的空間)檔，只要你已拷貝了安裝文件，完全可以這樣做。9、XP會(huì)自動(dòng)備份硬件的驅(qū)動(dòng)程序，但在硬件的驅(qū)動(dòng)安裝正確后，一般變動(dòng)硬件的可能性不大，所以也可以考慮將這個(gè)備份刪除，文件位于windows\drivercache\i386H錄下，名稱為driver.cab,你直接將它刪除就可以了，通常這個(gè)文件是74M。不全部都合適白己的使川，比如IMJP8_1Ⅱ文輸入法、IMKR6_1韓文輸入法這些輸入法，如果用不著，我們可以將其刪除。輸入法位于windowsime\文件夾中，全11、升級(jí)完成發(fā)現(xiàn)windowsi多了許多類似$NtUninstallQ311889$這些日錄，都干掉吧，1x-3xM都丁掉!因此有必要對(duì)其進(jìn)行手工設(shè)置，以減少硬盤占用量。打開"系統(tǒng)屬性"對(duì)話框，選擇"系統(tǒng)還原"選項(xiàng)，選擇"在所有驅(qū)動(dòng)器上關(guān)閉系統(tǒng)還原"復(fù)選框以關(guān)閉系統(tǒng)還原。也可僅對(duì)系統(tǒng)所在的磁盤或分區(qū)設(shè)置還原。先選擇系統(tǒng)所在的分區(qū)，單擊"配置"按鈕，在彈出的對(duì)話框中取消"關(guān)閉這個(gè)驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)還原"選項(xiàng)，并可設(shè)置用于系統(tǒng)還原14、休眠功能會(huì)占用不少的硬盤空間，如果使用得少不妨將共關(guān)閉，關(guān)閉的方法是的：打開"控制面板",雙擊"電源選項(xiàng)",在彈出的"電源選項(xiàng)屬性"對(duì)話框中選擇這時(shí)可以這樣操作：用記事本打開lwindowslinfsysoc.inf這個(gè)文件，用查找/替換功能把文件中的"hide"字符全部替換為空。這樣，就把所有組件的隱藏屬性都去掉了，存盤退出后再運(yùn)行"添加-刪除程序",就會(huì)看見多出不少你原來看不見的選項(xiàng)，把其中那些你用不到的組件刪掉(記住存盤的時(shí)候要保存為sysoc.inf,而不是默認(rèn)的Settings\Temp文件夾(Y:是系統(tǒng)所在的分區(qū))。這兩個(gè)位置的文件均可以直接刪除。節(jié)省大量的硬盤空間。打開IE瀏覽器，從"工具"菜單中選擇"的對(duì)話框中