STC89C52单片机倒车雷达系统设计+电路图+程序(3)

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该型号的超声波测距传感器的具体工作原理：发射探头发射出特定规格的超声波，同时计时器开始计时。超声波在空气中传播，遇到障碍物时候则发射回来，由接收探头接收到超声波，同时计时器停止计时，并将计时的结果以电信号的形式输入52芯片中。由52芯片进行计算超声波传感器与障碍物之间的距离。我们知道超声波在空气中的传播速度也就是声音在空气中的传播速度约为340m/s，设计时器中记录的时间为t（s），所以52芯片中的计算公式为：距离s=340*t/2（m）。其中除以2是因为计时器记录的时间t为超声波从发射到接收到共用的时间，也就是说，时间t累计的是超声波在超声波测距传感器到障碍物之间的运动的距离的2倍[2]。

具体运行过程先将TCNTTO设置初值为OXCF，8分频。

3.3.1 超声波的特性

声音是由物体的振动产生的自然现象。源`自·优尔"文'论:文'网,www.youerw.com人耳能听到的声音的极限频率约为20000Hz，我们称声音频率超过人耳极限的频率的声音为超声波。我们生活中并不能听到超声波。

超声波的性质有：

（1）反射特性

我们都知道，光是能够反射的，并且入射角等于反射角。光在平面镜的反射是日常生活中常遇到的，同时光还有散射，衍射等等。然而超声波和光波一样也是能够反射的，满足光的反射特点，同样入射角等于反射角。超声波在水泥、木材等表面可以反射，在棉花等表面则会被吸收。声呐雷达的监测就是利用超声波的反射特性来运行的，当超声波遇到障碍物则会反射回来，同样，隐形飞机则是反用超声波的反射特性。具体情况为在隐形飞机的表面涂上特殊材料，来吸收超声波，让雷达接收不到反射回来的超声波，则会误判为没有障碍物，就监测不到隐形飞机。

超声波测距传感器的工作原理是发射出的超声波遇到障碍物之后反射回来，并由其接收到，然后根据时间差来算出距离。所以反射也是极其重要的环节。无可厚非的要来讨论哪些物质能反射超声波，并且还有哪些因素会影响超声波的反射。经大量实验表明，超声波在金属、混凝土、木材等表面能近乎100%的反射，因而可以发现它们。而对于棉花、布料等则会吸收超声波，因此不易探测到[3]。另外，物体表面的凹凸程度等也会对超声波的反射有一定的影响。

（2）能量衰减

超声波的衰减是指超声波的能量随着传播距离的增加而削弱。其原因是超声波在球形表面的衍射所导致的。超声波衰减率的高低与超声波的频率有关。超声波在空气中传播时，会损失一部分能量，并且随着距离的增大，损失的能量也越多。但是相对于本次设计，测量范围为2cm到400cm之内的损失是可以忽略不计的[4]。因为能量的损失很小，所以超声波的传播速度也就不会变化很大，也是可以看成是固定不变的。因此，便于计算传感器到障碍物之间的距离。如图3-4所示为超声波的衰减特性。