图 2-4测距原理

汽车倒车防撞报警设计的系统框图，如图2-5所示。

图 2-5  系统框图

3 系统硬件设计

3。1 超声波测距系统的概述

在传统的测距系统中存在着很大缺陷，利用超声波可以避免这些缺陷。所以超声测距技术在许多领域得到了广泛的应用，如工业控制、机器人定位、探索调查和安全等。

基于AT89S52单片机构建的超声波测距系统对传统的模拟或数字电路来说，使用这样的系统，不仅能解决扩展性差的问题，而且还可以巧妙地避免调试困难的问题和差可靠性的问题。因此，有了相当广泛的应用[2] 。超声波的测距最主要有三个步骤：先构建单路，然后再用单片机采样时间，最后再用软件仿真计算。我们可以采用温度补偿法来促使测量更准确。使用单片机测距的系统能给我们带来好多的好处，例如：高精度的测量电路，小巧的电路，有着很好的可靠性，而且也有很高的精度。文献综述

超声波发射电路模块和超声波接收电路模块都有着比较多的选择，下面我各选两种方案然后进行分析和比较，最终选择合适的电路模块。

3。2 超声波模块的选型

1。超声波发射电路

方案一：由集成电路组合而成的超声波发射电路

图3-1为振荡、调制、激励电路，它包含555集成芯片。因为单极型555的带负载能力很小，所以应该用双极型555，三极管为内部电路。并且用CMOS电路作为内部电路，它具有与555相同的外部引脚。

图3-1  双极型555构成的超声波发射电路

方案二：图3-2是一个振荡器发送电路源构成的简单电路，非门容易调试。并且用软件很轻易的控制。为了能够使吸入的电流得到相应的提高；电路驱动的能力得到提升，所以图3-2中的两个非门的输出是接在一起的。

图3-2  非门构成的超声波发射电路

两种声波发射方案中，方案一的555集成芯片构成的电路负载比较大；而方案二74LS04芯片调试容易。所以在本设计中，我会选择方案二作为超声波的发射电路模块。

2。超声波接收电路

方案一：超声波接收电路模块是由运算放大器所构成的，如图3-3所示。以下几个是它的特点：

（1）以单电压和正负电源都对称的电源来供给，电源电压应该设置在1/2当处于输出端的静态电位时，且这个确定的方式应该为同相输入端的点位，这里的 和 两个电阻，是为了使其电位1/2电源电压，它们应该分压，取得1/2的电源电压，并且加到同相输入端在运放上。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

（2）因为它的高输入阻抗输入模式采用的是同相端输入方式，为了使超声波传感器能够充分发挥选频和接收灵敏度的作用，超声波接收传感器所输出信号应连接到放大器。

（3）选择隔直电容 作为提供直流通路的方式，是因为反相端对地时不会提供直流通路。