1、江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文題目：姓名：學(xué)號：二級院系部：班級: 專業(yè)：指導(dǎo)教師：職稱：二 年 月江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計論文誠信承諾書論文題目學(xué)生姓名學(xué)號所屬專業(yè)班級指導(dǎo)教師姓名職稱學(xué)生承諾我承諾在畢業(yè)設(shè)計 (論文)活動中，遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本人畢業(yè)設(shè)計 (論文)內(nèi)容除特別注明和引用外，均為本人觀點(diǎn)，不存在剽竊、抄襲他人學(xué)術(shù)成果，偽造、篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況，如果有違規(guī)行為，我愿意承當(dāng)一切責(zé)任，接受學(xué)校的處理。 學(xué)生(簽名)： 年 月 日指導(dǎo)教師承諾我承諾在畢業(yè)設(shè)計 (論文)活動中，遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過本人核查，該生畢業(yè)設(shè)計 (論文)內(nèi)容除特別

2、注明和引用外，均為本人觀點(diǎn)，不存在剽竊、抄襲他人學(xué)術(shù)成果，偽造、篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。 指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計論文材料目錄序號名 稱備 注1畢業(yè)設(shè)計論文全文全文2畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書3畢業(yè)設(shè)計論文開題報告或?qū)嵤┓桨?畢業(yè)設(shè)計論文指導(dǎo)記錄5畢業(yè)設(shè)計論文中期檢查記錄表6畢業(yè)設(shè)計論文指導(dǎo)教師意見表7畢業(yè)設(shè)計論文評閱教師意見表8畢業(yè)設(shè)計論文辯論記錄9畢業(yè)設(shè)計論文成績評定表超聲波防撞報警器的設(shè)計【摘要】企業(yè)生產(chǎn)車間運(yùn)貨的行車在固定的軌道上運(yùn)行，如何在兩輛行車相距較近時及時報警是本設(shè)計研究的主要內(nèi)容。超聲波防撞報警器利用超聲波為收發(fā)媒介，在固定軌道上的兩輛行車上各裝

3、有超聲波發(fā)生和接收裝置，當(dāng)兩車相距到達(dá)5m時，接收裝置信號到達(dá)觸發(fā)報警，提醒行車停車。本設(shè)計以UCMT40、UCMR40作為超聲波傳感器。發(fā)射電路利用555振蕩器使電路振蕩頻率到達(dá)40KHZ，超聲波傳感器發(fā)出超聲波信號；接收電路由超聲波接收電路、放大電路、整流濾波電路、比擬電路、報警電路、電源電路等組成。當(dāng)兩車運(yùn)行到規(guī)定的5m距離內(nèi)，接收到的信號經(jīng)放大、整流濾波后強(qiáng)度較大，到達(dá)報警觸發(fā)電壓，報警電路工作?！娟P(guān)鍵詞】超聲波傳感器；振蕩器；報警電路；比擬電路AbstractThedriving vehicles used in enterprise production workshop for

4、shipment run on fixed track. This paper mainly introduces how to alarm in time when two driving vehicles are too close. Ultrasonic anti-collision alarm uses ultrasonic wave as transceiver media. The two driving vehicles on fixed track are equipped respectively with ultrasonic occurrence and receivin

5、g device. When two vehicles are 5 meters away from each other, the receiving device trigger alarm to remind vehicles to park.The design uses UCMT40 and UCMR40 as ultrasonic sensors. Transmitting circuit makes the oscillating frequency reach 40KHZ by using oscillator 555. The ultrasonic emission sens

6、or works and sends ultrasonic signal.Thereceiving circuit is made up of ultrasonic receiving circuit，amplifying circuit，rectifier and filter circuit，comparison circuit，alarm circuit and power circuit. When the distance of two vehicles is less than 5 meters, the receiving signal has a larger intensit

7、y by amplifying, rectifier and filter to reach alarm trigger voltage, then the alarm circuit works.Key wordsultrasonic sensor, oscillator, alarm circuit, comparison circuit目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc318277593摘要 PAGEREF _Toc318277593 h IHYPERLINK l _Toc318277594關(guān)鍵詞 PAGEREF _Toc318277594 h IH

8、YPERLINK l _Toc318277595Abstract PAGEREF _Toc318277595 h IIHYPERLINK l _Toc318277596Key words PAGEREF _Toc318277596 h IIHYPERLINK l _Toc318277597目錄 PAGEREF _Toc318277597 h IIIHYPERLINK l _Toc318277598緒論 PAGEREF _Toc318277598 h 1HYPERLINK l _Toc3182775991設(shè)計任務(wù)及方案選定 PAGEREF _Toc318277599 h 2HYPERLINK l

9、 _Toc3182776001.1設(shè)計任務(wù) PAGEREF _Toc318277600 h 2HYPERLINK l _Toc3182776041.2 設(shè)計要求 PAGEREF _Toc318277604 h 2HYPERLINK l _Toc3182776071.3方案選定 PAGEREF _Toc318277607 h 2HYPERLINK l _Toc318277608 利用單片機(jī)作為控制器的報警電路 PAGEREF _Toc318277608 h 2HYPERLINK l _Toc318277610 采用分立元件組成的報警電路 PAGEREF _Toc318277610 h 4HYPE

10、RLINK l _Toc3182776112. 超聲波防撞報警器的設(shè)計 PAGEREF _Toc318277611 h 5HYPERLINK l _Toc3182776122.1 超聲波發(fā)射電路 PAGEREF _Toc318277612 h 5HYPERLINK l _Toc318277613超聲波傳感器 PAGEREF _Toc318277613 h 5HYPERLINK l _Toc3182776152.1.2 超聲波發(fā)射電路 PAGEREF _Toc318277615 h 6HYPERLINK l _Toc3182776162.2 超聲波接收電路 PAGEREF _Toc3182776

11、16 h 6HYPERLINK l _Toc3182776172.2.1 電源電路模塊 PAGEREF _Toc318277617 h 7HYPERLINK l _Toc3182776182.2.2 接收電路模塊 PAGEREF _Toc318277618 h 9HYPERLINK l _Toc3182776192.2.3 報警電路模塊 PAGEREF _Toc318277619 h 10HYPERLINK l _Toc3182776203. 安裝與調(diào)試 PAGEREF _Toc318277620 h 12HYPERLINK l _Toc3182776213.1 電源模塊調(diào)試 PAGEREF

12、_Toc318277621 h 12HYPERLINK l _Toc3182776223.2 超聲波發(fā)射電路調(diào)試 PAGEREF _Toc318277622 h 13HYPERLINK l _Toc3182776233.3 報警電路模塊調(diào)試 PAGEREF _Toc318277623 h 14HYPERLINK l _Toc3182776253.4 超聲波接收電路調(diào)試 PAGEREF _Toc318277625 h 14HYPERLINK l _Toc318277626設(shè)計總結(jié) PAGEREF _Toc318277626 h 15HYPERLINK l _Toc318277627致謝 PAGE

13、REF _Toc318277627 h 16HYPERLINK l _Toc318277628參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc318277628 h 17HYPERLINK l _Toc318277629附錄1 PAGEREF _Toc318277629 h 18HYPERLINK l _Toc318277631附錄2 PAGEREF _Toc318277631 h 20HYPERLINK l _Toc318277632附錄3 PAGEREF _Toc318277632 h 21緒 論隨著電子技術(shù)的開展，在距離探測上出現(xiàn)了微波、雷達(dá)、激光等測距形式。由于技術(shù)難度大，本錢較高，一般僅用于軍事工

14、業(yè)，而超聲波測距那么由于其技術(shù)難度相對較低，且本錢低廉，適于民用推廣。超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而經(jīng)常用于距離的測量。利用超聲波檢測往往比擬迅速、方便、計算簡單、易于做到實(shí)時控制，能夠在測量精度上能到達(dá)工業(yè)實(shí)用的要求。超聲測距是一種非接觸式的檢測方式，與其它方法相比，如電磁或光學(xué)的方法，它不受被測對象顏色、光線等影響，對于被測物處于惡劣生產(chǎn)環(huán)境如黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等有一定的適應(yīng)能力，具有較高的分辨力，其準(zhǔn)確度也比其它方法高。由于超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、信號處理可靠等特點(diǎn)，本設(shè)計利用超聲波來測量距離。超聲波防撞報警器是超聲波測距的一個重要應(yīng)

15、用，行車在軌道運(yùn)行時，可以利用超聲波的反射探測兩車之間的距離，以常用的8051系列單片機(jī)作為控制核心進(jìn)行處理，提供聲光報警，也可采用分立元件組成的接收、放大、比擬等電路進(jìn)行處理，本設(shè)計利用超聲波指向性較強(qiáng)的特點(diǎn)，讓超聲波收發(fā)裝置各自安裝到兩輛工廠行車上，工作頻率40KHZ，兩車相向而行，當(dāng)兩車相距5米時，觸發(fā)聲光報警電路。1設(shè)計任務(wù)及方案選定1.1設(shè)計任務(wù)企業(yè)生產(chǎn)車間運(yùn)貨的行車在固定的軌道上運(yùn)行，如何在兩輛行車相距較近時及時報警是本設(shè)計研究的主要內(nèi)容。本設(shè)計規(guī)定采用超聲波傳感器作為距離探測元件，在固定軌道上的兩輛行車上各裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，當(dāng)兩車相距到達(dá)5m時，接收裝置觸發(fā)報警，提醒車間

16、工作人員采取制動措施。具體任務(wù)如下：1采用超聲波換能器UCM-T40、UCM-R402報警距離設(shè)定5m3報警類型為聲光報警4 用Protel繪出電路圖1.2 設(shè)計要求1通過報警器的設(shè)計，掌握電子電路設(shè)計的根本方法、設(shè)計步驟2通過查閱手冊和文獻(xiàn)資料，提高獨(dú)立分析和解決問題的能力3熟悉常用電子器件的類型和特征，并掌握合理選用的原那么4掌握超聲波傳感器的特點(diǎn)和使用方法1.3方案選定因采用超聲波T-40和R-40作為距離探測媒介，超聲波具有反射性和指向性特點(diǎn)，本設(shè)計可采用兩種方法實(shí)現(xiàn)5m探測距離。1.3.1利用單片機(jī)作為控制器的報警電路設(shè)計思路如下：在一輛行車前部同時安裝超聲波發(fā)射和接收電路，行車在軌

17、道上前進(jìn)時，發(fā)射的超聲波遇到障礙相向而行的一輛行車，會徑直返回被接收電路探測，因此，利用超聲波的反射可以探測行車與障礙物之間的距離，并提供聲光報警。1超聲波測距原理超聲波測距是根據(jù)超聲波遇到障礙物后可反射回來的特性，記錄發(fā)射信號到收到第一個反射信號的時間t，可利用公式S=Ct/2，計算出距離S其中C是聲速，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下聲速C=331.4m/s。超聲波測距原理如圖1-1所示。圖1-1 理想狀態(tài)下超聲波測距原理圖2利用超聲波反射的單片機(jī)測距系統(tǒng)組成超聲波傳感器探測頭具有電聲轉(zhuǎn)換和聲電轉(zhuǎn)換兩種功能，分別用于發(fā)送信號和接收信號。利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)40KHZ振蕩，使超聲波發(fā)射頭產(chǎn)生電聲換能，發(fā)出超聲波信號。超

18、聲波信號向前傳輸中遇到障礙物，反射回來被超聲波接收頭接收，經(jīng)單片機(jī)控制和處理10，當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定距離內(nèi)，輸出控制聲光報警電路，利用蜂鳴器鳴叫和LED閃動實(shí)現(xiàn)雙重報警。利用超聲波反射的單片機(jī)測距系統(tǒng)組成框圖如圖1-2所示圖1-2 利用超聲波反射的單片機(jī)測距系統(tǒng)組成框圖1.3.2 采用分立元件組成的報警電路超聲波的另一特點(diǎn)是信號指向性好，對徑直方向傳播接收效果好，根據(jù)這一特性，可以將超聲波發(fā)射電路和接收電路分別安裝在相向而行的兩輛行車上車頭部位如圖1-3所示，超聲波發(fā)射電路工作，首先由多諧振蕩電路產(chǎn)生40KHZ的電磁波再由壓電式超聲波傳感器將信號發(fā)射出去，超聲波徑直傳播，被迎面而來的超聲波接收電路接收

19、，由于距離較遠(yuǎn)，信號經(jīng)放大處理后無法到達(dá)設(shè)定的觸發(fā)電壓設(shè)定5m時接收的信號大小為比擬器參考電壓，報警電路不工作。圖1-3 超聲波徑直傳播示意圖當(dāng)距離在5m內(nèi)時，由于接收信號強(qiáng)度較大，經(jīng)處理后超過比擬器的參考電壓，觸發(fā)報警電路，產(chǎn)生聲光報警。其報警器反射電路和接收電路組成框圖分別如圖1-4和1-5所示。圖1-4 超聲波發(fā)射電路框圖 圖1-5 超聲波接收電路框圖因第二種電路組成結(jié)構(gòu)相對簡單，便于電路模塊化設(shè)計和調(diào)試，本設(shè)計采用該電路。2. 超聲波防撞報警器的設(shè)計根據(jù)前述方案，確定報警電路分別由超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路組成，如前面圖1-4和圖1-5所示。2.1 超聲波發(fā)射電路2.1.1 超聲波

20、傳感器超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的鼓勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。本次設(shè)計的核心器件是UCM-T40K1和UCM-R40K1壓電式超聲波發(fā)生器11。壓電式超聲波發(fā)生器體積小，靈敏度高、性能可靠、價格低廉，是遙控、報警等電子裝置最理想的電子器件。 主要技術(shù)參數(shù)： 靈敏度：70dB/V/ubar諧振頻率：40KHZ1KHZUCMT40K1，發(fā)射用，40KHZ1KHZUCMR4

21、0K1，接收用頻 帶 寬：2KHZ0.5KHZ，溫 度：20+ 60 相對濕度：20 5時達(dá)98%主要工作原理：它是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。圖2-1 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)共振板壓電晶片電極2.1.2 超聲波發(fā)射電路圖2-1 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)共振板壓電晶片電極根據(jù)超聲波的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要使超聲波傳感

22、器產(chǎn)生信號，必須使其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率40KHZ時，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，因此發(fā)射電路關(guān)鍵是由振蕩電路產(chǎn)生40KHZ的電磁波再由壓電式超聲波傳感器將信號發(fā)射出去。555電路比擬方便實(shí)現(xiàn)多諧振蕩信號，設(shè)計的關(guān)鍵是使其工作頻率在40KHZ上，超聲波發(fā)射電路如圖2-2所示。矩形波的周期取決于電容充放電的時間常數(shù)。充電時間常數(shù)為R1+W*C1，放電時間常數(shù)為W*C1。電容電壓Uc1由(1/3)Ucc充電到2/3Ucc，所需要時間為Tph0.7*( R1+W)*C1，Uc1由(2/3)Ucc放電到1/3Ucc所需要時間為Tpl0.7*W*C1，T=Tpl+Tph=0.7(

23、R1+2*W)*C1，而f=1/T,那么f1/T1.43/( R1+2*W)*C1。通過改變充放電時間常數(shù)，便可改變矩形波的頻率。調(diào)節(jié)電位器W使工作頻率為40KHZ，其中為了濾除干擾，C2旁路電容一般為0.01uF。發(fā)光二極管串聯(lián)電阻組成指示電路，指示燈亮表示發(fā)射電路工作。圖2-2 超聲波發(fā)射電路圖2.2 超聲波接收電路根據(jù)接收電路框圖1-5所示，接收電路由直流電源模塊、接收電路模塊包括接收放大電路、倍壓整流濾波、比擬器等電路、報警電路模塊等組成。2.2.1 電源電路模塊直流穩(wěn)壓電路是電子電路的根本組成局部，本設(shè)計采用低壓直流穩(wěn)壓電源6V，在設(shè)計中單獨(dú)將該電源模塊化設(shè)計，并且利用數(shù)碼管顯示0-

24、7V，便于今后學(xué)習(xí)和工作中使用。圖2-3為直流穩(wěn)壓電源電路框圖，利用LM317集成穩(wěn)壓塊為穩(wěn)壓調(diào)整元件，LM317具有調(diào)壓范圍大，外圍元件少，電路簡單，工作穩(wěn)定可靠和性價比高等特點(diǎn)。選用A/D變換1、顯示驅(qū)動一體化模塊TC7107為數(shù)顯驅(qū)動。圖2-3 直流穩(wěn)壓電源電路框圖低壓電源電路由交流變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓、A/D轉(zhuǎn)換、譯碼驅(qū)動、數(shù)字顯示等局部。利用LM317集成穩(wěn)壓塊為穩(wěn)壓調(diào)整元件，選用A/D變換、顯示驅(qū)動一體化模塊TC7107為數(shù)顯驅(qū)動。該電路具有電路簡單，價格低廉，便于調(diào)試等特點(diǎn)，而且其電壓輸出穩(wěn)定，調(diào)壓精度較高。1變壓電路電源變壓器的作用是將電網(wǎng)的220V交流電壓u1變換為整流電路

25、所需要的交流電壓u2。2整流濾波電路整流電路6的作用是將交流電壓u2變換成脈動的直流電壓u3。整流電路較常見的有半波和橋式整流電路，因橋式整流輸出電壓較高，紋波較少，本設(shè)計選用橋式整流電路。在電源電路設(shè)計中用四個二極管組成橋式整流電路來完成整流功能。3穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路一般采用集成穩(wěn)壓器和一些外圍元件所組成。采用集成穩(wěn)壓器設(shè)計的穩(wěn)壓電源具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器是指輸出電壓可以連續(xù)調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的CW317系列LM317L三端穩(wěn)壓器。采用LM317構(gòu)成的穩(wěn)壓局部電路，R3與RV2組成輸出電壓調(diào)節(jié)電路，RV為精密可調(diào)電位器。電容C9可以進(jìn)一步消除紋波，電容C還能

26、起到相位補(bǔ)償作用，以防止電路產(chǎn)生自激振蕩。電容C與RV并聯(lián)組成濾波電路，電位器RV兩端的紋波電壓通過電容C2 旁路掉，以減小輸出電壓中的紋波2。4A/D轉(zhuǎn)換、譯碼驅(qū)動為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓的實(shí)時顯示，更直觀地觀測電源的電壓大小。設(shè)計中加上A/D轉(zhuǎn)換、譯碼驅(qū)動電路。這就涉及到從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，再通過譯碼器將其顯示出來。如果采用分立元件來實(shí)現(xiàn)，電路就變得非常復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)困難，而且可靠性較低，這里選用將A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)碼顯示集成一起的芯片TC7107，它包含AD轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動LED數(shù)碼管，內(nèi)部設(shè)有獨(dú)立模擬開關(guān)，邏輯控制，參考電壓，自動調(diào)零等，只須少量的外圍元件就可以構(gòu)成數(shù)字顯示電路。5數(shù)字顯示局部數(shù)字顯

27、示器件那么選用了7SEG-MPX2-CC數(shù)碼管。其功能是將TC7107轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字電壓顯實(shí)時示出來。直流穩(wěn)壓電源電路如圖2-4所示。該電源用一位數(shù)碼管顯示，可顯示0-7V，在實(shí)際使用時，調(diào)節(jié)RV1電位器實(shí)現(xiàn)電壓的變化。圖2-4 直流穩(wěn)壓電源2.2.2 接收電路模塊接收電路模塊由接收放大、倍壓整流濾波、比擬器及驅(qū)動電路組成，如圖2-5所示。圖2-5 接收電路模塊傳感器接收頭UCM-T40的共振板接收到40KHZ超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，由于該頻率與其固有頻率一致，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，從第一級放大電路的基極送入，進(jìn)行兩級電壓放大。由于三極管V4集電極輸出的放大信號為交流信號，為到達(dá)由運(yùn)算放

28、大器IC2構(gòu)成的比擬器電路的直流電壓極性，必須由VD5、VD7、R13、R14組成二倍壓整流電路進(jìn)行整流，再經(jīng)過C5濾波后送入運(yùn)放2腳作為輸入電壓。運(yùn)放參考電壓由電位器RP2上送入，其數(shù)值取決于超聲波發(fā)射和接收頭相距5m時2腳上的電壓大小。如果兩車距離超過5m，那么超聲波接收頭上收到的信號較弱，經(jīng)放大、整流、濾波后的信號即運(yùn)放2腳上信號小于參考點(diǎn)3腳的信號強(qiáng)度，比擬器輸出端即運(yùn)放6腳輸出低電平，V5、V6組成的復(fù)合管截止，繼電器K1不動作；如果兩車距離在5m以內(nèi)，那么超聲波接收頭上收到的信號較強(qiáng)，經(jīng)放大、整流、濾波后的信號即運(yùn)放2腳上信號大于參考點(diǎn)3腳的信號強(qiáng)度，比擬器輸出端即運(yùn)放6腳輸出高電

29、平，V5、V6組成的復(fù)合管飽和導(dǎo)通，繼電器K1得電，常開觸點(diǎn)K1-1 吸合，報警電路工作。因此合理調(diào)節(jié)電位器RP2的位置，可改變送入3腳的電壓大小，進(jìn)而可以調(diào)節(jié)報警距離。2.2.3 報警電路模塊圖2-6 報警電路模塊報警電路如圖2-6所示，由555電路構(gòu)成的多諧振蕩器、三極管、LED發(fā)光二極管和蜂鳴器等組成。復(fù)位端4腳受繼電器K1控制，當(dāng)繼電器K1線圈得電時，K1-1開關(guān)吸合，4腳接電源高電平，多諧振蕩器工作，555電路輸出端3腳送出固定頻率的信號根據(jù)f1/T1.43/( R17+2R18)*C6計算，V7飽和導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)聲，此時發(fā)光二極管由于K1-1開關(guān)吸合接入電路發(fā)光；當(dāng)繼電器K1線圈失

30、電時，K1-1開關(guān)不動作常開，555多諧振蕩器由于復(fù)位端4腳為低電平不工作，聲光不報警。3. 安裝與調(diào)試在實(shí)驗(yàn)的過程中，調(diào)試是一個很關(guān)鍵的步驟。調(diào)試之前，必須先做好準(zhǔn)備工作。首先把PCB板設(shè)計好，把本設(shè)計所需的元器件安裝到PCB板上，并焊接好。前面的安裝和焊接的工作都已經(jīng)完成，如果不經(jīng)過調(diào)試，系統(tǒng)就不知道做的是否正確，調(diào)試前必須把所有的可能出現(xiàn)的問題和解決的方法都要考慮到，這樣的話就可以減少錯誤，順利到達(dá)預(yù)期目的。3.1 電源模塊調(diào)試安裝前首先檢測元器件極性和好壞，如二極管檢測，用萬用表電阻檔測量整流二極管的正、反向電阻，正確判斷出二極管的極性后9,然后安裝整流濾波電路，安裝時要注意，二極管的

31、極性不要接反。另外電解電容，變壓器線圈、電阻、集成塊等也要在之前做好檢測。電路調(diào)試時可以按照變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓、A/D轉(zhuǎn)換、譯碼驅(qū)動等局部分別進(jìn)行測量，尋找故障所在。例如，檢測直流穩(wěn)壓電源整機(jī)電路時斷開后續(xù)的整流、濾波、穩(wěn)壓等電路，在變壓器輸入端接入交流220V電壓，用萬用表交流電壓檔測量顯示10V左右，說明變壓電路工作正常。直流穩(wěn)壓電源如圖2-4所示，在變壓器輸入端加上一個220V,50HZ的正弦交流電壓，然后在穩(wěn)壓電路的輸出端接一個數(shù)字電壓表，用來觀察電源的輸出電壓是不是滿足設(shè)計要求，輸出直流電壓Uo隨著可變電阻Rv1的改變，在0V到7V間發(fā)生變化，那么說明該設(shè)計方案初步滿足設(shè)計的要求

32、。電路經(jīng)仿真得到輸出最小電壓值和最大輸出電壓值，分別如圖3-1和3-2所示。圖3-1 仿真得到的輸出最小電壓值圖3-2 仿真得到的輸出最大電壓值在超聲波電路發(fā)射、接收電路中使用的電源為直流6V，此時調(diào)節(jié)可變電阻Rv1，使穩(wěn)壓電路的輸出端電壓變化，數(shù)字萬用表指示6.0V，同時數(shù)碼管顯示6，說明此時電源已經(jīng)調(diào)整在要求的直流6V上了。3.2 超聲波發(fā)射電路調(diào)試圖3-3 超聲波發(fā)射電路按照圖3-3接好超聲波發(fā)射電路，斷開超聲波發(fā)射頭UCM-R40，用示波器測量555電路3腳輸出信號，測出其頻率是否為40KHZ，如果不是，那么微調(diào)電位器W，使其等于40KHZ為止。3.3 報警電路模塊調(diào)試按照圖2-6接好

33、報警電路，此時繼電器K1線圈失電，K1-1開關(guān)不動作常開，555多諧振蕩器由于復(fù)位端4腳為低電平不工作，聲光不報警。用導(dǎo)線并聯(lián)K1-1開關(guān)，使復(fù)位端4腳為高電平，此時多諧振蕩器工作，聲光報警。如果沒有上述現(xiàn)象，那么應(yīng)認(rèn)真排除，直至成功為止。3.4 超聲波接收電路調(diào)試按照圖2-5接好電路，調(diào)節(jié)接收電路模塊之前應(yīng)保證發(fā)射電路和報警電路正常工作。在此項(xiàng)工作中，關(guān)鍵之處在于設(shè)置好5m的報警距離。根據(jù)前面所述，距離遠(yuǎn)近影響比擬器的比擬電平，所以改變3腳的參考電壓就可以調(diào)節(jié)報警距離。由于超聲波傳播信號具有指向性，將超聲波發(fā)射電路和接收電路的兩個探頭UCM-T40和UCM-R40正對放置，使其接近等于5m，

34、調(diào)節(jié)電位器RP2位置，使報警電路從無聲響到發(fā)出聲光報警，此時電位器RP2位置所對應(yīng)的比擬電壓大小為5m處的超聲波信號經(jīng)放大、整流、濾波后的數(shù)值，5m距離即設(shè)定完畢，如要設(shè)定6m為報警距離，仿照上述步驟即可。設(shè)計總結(jié)通過超聲波防撞報警器的設(shè)計，我了解了設(shè)計電路的步驟，知曉超聲波防撞報警器的原理與設(shè)計方法，要實(shí)現(xiàn)電路功能可以先模塊化設(shè)計，成功之后才實(shí)際接線的。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，我深深地感受到了自己所學(xué)到知識的有限，明白了學(xué)好課本上的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要通過圖書館和互聯(lián)網(wǎng)等各種渠道來擴(kuò)充自己的知識。在購置元器件時要檢查元器件的好壞及封裝，這對實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒ζ鸷艽笞饔?。從這次設(shè)計，中我學(xué)習(xí)到了如何對

35、待遇到的困難，進(jìn)一步培養(yǎng)了我們一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，不斷思考的習(xí)慣，不厭其煩的耐心。這次畢業(yè)設(shè)計涉及到了很多的專業(yè)知識，如傳感器知識、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子線路設(shè)計與仿真等重要的技術(shù)課，其中電子實(shí)踐是整個教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，必須認(rèn)真對待和重視。通過畢業(yè)設(shè)計，我認(rèn)識到了學(xué)懂書本上的知識和能夠運(yùn)用書本上的知識的差異，懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性。知道了以后在學(xué)習(xí)和工作中一定要理論與實(shí)踐兩手抓。通過畢業(yè)設(shè)計，本人也發(fā)現(xiàn)自己在不少方面還不太熟練，對一些元器件的功能還不完全了解，不能熟練運(yùn)用，不能一次性設(shè)計好該電路，包括Protel軟件的個別功能還不太熟練，這是今后要加以完善和改良的地方

36、。經(jīng)過本次設(shè)計，本人知道要想設(shè)計出一個完善的電路原理圖并不是一件容易的事，我將在以后加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)，使自己實(shí)踐能力得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。畢業(yè)設(shè)計讓我學(xué)到了許多知識，它還培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、解決問題的能力，加深了對知識的理解，有助于今后的學(xué)習(xí)和工作，為事業(yè)的起航和拓展指明了方向。致 謝經(jīng)過半年忙碌的工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個?？粕漠厴I(yè)設(shè)計者，由于經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐的缺乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有了老師的催促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。畢業(yè)設(shè)計鍛煉了綜合運(yùn)用知識的能力和刻苦鉆研精神，在畢業(yè)設(shè)計完成之際，衷心感謝戚玉強(qiáng)老師，在論文的選題、資料查詢、

37、開題、研究和撰寫、閱改等環(huán)節(jié)，無不得到老師的悉心指導(dǎo)和幫助，讓我順利完本錢次設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計期間，老師不僅傳授了做學(xué)問的秘訣，還傳授了做人的準(zhǔn)那么。這些都將使我終生受益。我還要向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的朋友們表示真摯的謝意,感謝他們對我的關(guān)心、關(guān)注和支持。畢業(yè)設(shè)計讓我學(xué)到了許多知識，它還培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、解決問題的能力，加深了對知識的理解，有助于今后的學(xué)習(xí)和工作，為事業(yè)的起航和拓展指明了方向。我愿在未來的學(xué)習(xí)工作中，以更加進(jìn)取的態(tài)度面對人生的每一次挑戰(zhàn)，以優(yōu)異的成績的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有老師、同學(xué)。參考文獻(xiàn)1 程周.電工與電子技術(shù).第1版.中國鐵道出版社，2023年：2492 陳

38、梓城.模擬電子技術(shù)根底.第2版.高等教育出版社，2023年：212-2133 孫麗霞.數(shù)字電子技術(shù).第2版.高等教育出版社,2023年：78-804 徐煥蓉，直流穩(wěn)壓電源的紋波測量問題J. 測量技術(shù)，2023年5期:235 趙學(xué)泉，張國華.電源電路.電子工業(yè)出版社,2023年：206 呂玉明.模擬電子技術(shù).第1版.大連理工大學(xué)出版社，2023年：133-1397 周堅.單片機(jī)工程教程.第1版.北京航空航天大學(xué)出版社，2023年：190-1988 清源科技.Protel 99 SE電路原理圖與PCB設(shè)計及仿真.第1版.機(jī)械工業(yè)出版社，2007年：15-189 孫余凱.電子技術(shù)根底與技能實(shí)訓(xùn)教程.

39、第1版.電子工業(yè)出版社，2023年：7710 王煜東.傳感器及應(yīng)用.第2版.機(jī)械工業(yè)出版社，2023年：23511 張洪潤.傳感器應(yīng)用設(shè)計300例.北京航空航天大學(xué)出版社，2023年：258-259附錄1附錄1表 超聲波防撞報警器電子元件清單 電子元件清單序號名稱型號/規(guī)格數(shù)量備注1超聲波傳感器發(fā)射頭UCM-T401只2超聲波傳感器接收頭UCM-R401只3555集成塊NE5552只4電位器3K 1只5電位器4.7K 1只6電位器220K1只7電阻331只8電阻2402只9電阻1k 5只10電阻4.7k1只11電阻10k2只12電阻12k1只13電阻15k3只14電阻47K1只15電阻56k1

40、只16電阻100k2只17電阻120k1只18電阻150k1只19電阻390k1只20電容0.01uF1只21電容0.1uF4只22電容0.22uF2只23電容4.7uF1只24電容10uF1只25電容47uF1只26電容100uF3只27電容2000uF1只28二極管IN40015只29三極管90142只30三極管90133只31LED3紅2只32變壓器TRSAT2P3S1只33橋式整流器DF005M1只34三端穩(wěn)壓器LM317L1只35蜂鳴器5V1只36繼電器6V1只37A/D轉(zhuǎn)換、譯碼驅(qū)動集成塊TC71071只38運(yùn)算放大器LF3511只附錄2附錄2圖 電源模塊PCB的Top Silk

41、圖附錄3附錄3圖TC7107引腳圖TC7107是一個應(yīng)用廣泛的集成電路，它包含AD轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動LED數(shù)碼管，內(nèi)部設(shè)有獨(dú)立模擬開關(guān)，邏輯控制，參考電壓，自動調(diào)零等。其主要引腳功能如下：第1腳是供電端，正確電壓是直流 5V 。第 36 腳是基準(zhǔn)電壓，正確數(shù)值是 100mV，第 26 腳是負(fù)電源引腳，正確電壓數(shù)值是負(fù)值，在3V 至5V 之間都認(rèn)為正常但是不能是正電壓，也不能是零電壓。第 31腳是信號輸入引腳，可以輸入199.9mV的電壓。在一開始，可以把它接地，造成“0信號輸入，以方便測試。它們是 0.22uF,47K,0.47uF阻容網(wǎng)絡(luò)，這三個元件屬于芯片工作的積分網(wǎng)絡(luò)，不能使用磁片電容。芯片的 33 和 34 腳接的104 電容也不能使用磁片電容。芯片的電源地是 21 腳，模擬地是 32 腳，信號地是 30 腳，基準(zhǔn)地是 35 腳，一般情況下，這 4 個引腳都接地。江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書論文題目學(xué)生姓名學(xué) 號專 業(yè)指導(dǎo)教師職 稱文化程度設(shè)計論文起止時間1畢業(yè)設(shè)計論文課題來源及應(yīng)到達(dá)的目的：2畢業(yè)設(shè)計論文課題任務(wù)的內(nèi)容和要求：3進(jìn)度安排：4參考文獻(xiàn)：指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：專業(yè)負(fù)責(zé)人教研室主任簽名： 年 月 日江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計論文開題報告論文題目學(xué)生姓名學(xué) 號專 業(yè)指導(dǎo)教師職 稱文化程度開題報告內(nèi)