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图3
3.2.2单片机的选择
单片机是系统软件的载体，是控制系统的核心。因此其性能将直接影响系统的稳定性。选择好的单片机不仅关系到系统的精度、稳定性，而且还有利于减少系统成本。根据系统设计的要求以及总体设计思路对所选择的单片机要求进行进一步的概括。本设计由于超声波采用软件驱动，仅需要一个定时器，一个计数器，常用的51系列单片机满足需要。因此，选用AT89C51单片机。 3.2.3其他元器件的选择
显示部分是采用七段四位数码管，选用共阴极接法，CD4511控制段选码，74LS138控制位选信号。发射部分超声波探头的选用TCT40-16TR1，相应的信号处理元件选用TC4069、74LS138。超声波的接收信号选用CX20106芯片处理。单片机的外围电路元件选用11.0592MHz的晶振，报警电路选用蜂鸣器。
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4.硬件电路设计
4.1单片机外围电路设计
单片机外围电路主要有键盘电路、电源电路、复位电路、时钟电路、串口电路，对于本设计来说，键盘电路相当于倒车挡，主要控制单片机执行指令的状态，时钟电路、电源电路、复位电路构成单片机的最小系统。由于本设计本生是为了做出汽车倒车防撞报警器的实体，并着重阐述汽车倒车防撞报警器的原理，因此，相当于倒车档的键盘电路不再做详细的叙述。另外，为了更便于观测本设计调试中的现象，用三个发光二级管来观察调试结果，以本设计的程序来说明，当大于2m时是安全距离，绿灯亮，当在1.5m到2m之间时，黄灯亮，当在1m到1.5m之间时，危险距离，开继电器，红灯亮，启动报警电路。其外围电路如图4所示：
图4 单片机外围电路
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4.2超声波发射电路设计
超声波换能器TCT40-16RT发出超声波需要40KHz的方波信号驱动 ，产生40KHz的方波主要有软件发生法和硬件发生法。本设计采用软件产生，由定时器T0产生40KHz的方波信号。由TC4069驱动超声波换能器。本具体电路如图5所示。
图5
4.3超声波接收电路设 4.3.1CX2016A简介
CX2O106A是日本索尼公司生产的红外遥控信号接收集成电路，广泛应用于视频、音频、空调、风扇等各种遥控系统中作遥控信号接收电路。
图6为CX20106A内部电路原理框图及引脚图。
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图6 CX20106A的引脚图
图7为CX20106A的典型应用电路
图7
各引脚介绍：
1 脚：为红外信号输入端。该引脚和地之间连接光电二极管，输入阻抗约40kΩ。 2 脚：为增益调节端。该引脚与地之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R1或减小C1,将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。但C1的改变会影响到频率特性，一般在实际使用中不必改动，推荐选用参数为R1=4.7Ω，C1=1μF。
3 脚：为检测端。该引脚与地之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参数为3.3μf。
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4 脚：接地端。
5 脚：为带通滤波器调整端。该引脚与电源间接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率f0，阻值越大，中心频率越低。例如，取R=200kΩ时，f0≈42kHz，若取R=220kΩ，则芯片中心频率f0≈38kHz。
6 脚：为积分端。该引脚与地之间接一个积分电容，标准值为330pF，如果该电容取得太大，会使探测距离变短。
7 脚：为信号输出端，它是集电极开路输出方式，因此该引脚必须接上一个上拉电阻到电源端，推荐阻值为22kΩ，没有接受信号是该端输出为高电平，有信号时则产生下降。
8 脚：为电源端。该引脚接电源正极，电压为4.5V～5V。 4.3.2超声波接收电路
超声波换能器接收到反射回来的超声波信号后，会转换为电信号，此时的信号比较弱，需要放大整形等一系列处理才能输入单片机完成相应的信息处理。
本设计超声波接收电路选用集成电路CX20106A，它可用来完成信号的放大、限幅、带通滤波、峰值检测和波形整形等功能，电路如图3 所示。发射电路发出的脉冲信号，在碰到障碍物后，经反射后的超声波脉冲变成微弱的交流信号，接收电路接收后送到CX20106A 的1 脚，为信号的输入端，经过前置放大器的放大，限幅放大器的放大，由于其有自动增益控制功能，可以保证超声传感器接收较远反射信号输出微弱电压时，放大器具有较高的增益，而在近距离输入信号强时放大器不会过载，其带通滤波器中心频率可由芯片5 脚的外接电阻调节，取200 kΩ，控制在38 kHz。通过带通滤波器滤波，峰值滤波，积分比较，最后经整形电路输出脉冲信号。
CX20106A 接收超声波具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力，可以满足超声波接收电路的要求。同时集成电路也可以减少干扰。具体电路如图8所示。