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交通管制雷达。从上世纪七十年代起，人们开始将雷达技术用于汽车自动防撞器中，称之为“汽车防撞预警雷达”简称“汽车防撞雷达”。由于雷达能在雨、雪、雾等恶劣天气环境下工作，作用距离较远，比上述几种技术具有优越性，汽车防撞雷达逐渐成为汽车自动防撞器的主流技术。
3.2.2 超声波发射电路
1、超声波发射电路的工作原理，如图3-4所示：
图3-4 超声波发射电路
40kHZ超声波发射电路，由LM555时基电路及外围元件构成40kHZ多谐振荡器电路，调节滑动变阻器的阻值，可以改变振荡频率。由LM555第3脚输出端驱动超声波换能器T40-16，使之发射出超声波信号。电路简单易制。发射超声波信号大于8m。 2、555多谐振荡电路工作原理
由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端Dc放电，使电路产生振荡。电容C在2/3Vcc和1/3Vcc之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图所示。
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图3-5 555构成多谐振荡器 图3-6 多谐振荡器的波形图
输出信号的时间参数是：
=（R1+R2）Cln(VCC-VT+)/ (VCC-VT-) =（R1+R2）Cln2 (3-1)
= R2Cln(0- VT+)/(0- VT-)
= R2 Cln2 (3-2) T=( R1+2R2) Cln2 (3-3) f=1/T=1/( R1+2R2) Cln2 (3-4)
其中，为VC由1/3Vcc上升到2/3Vcc所需的时间，为电容C放电所需的时间。555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大于3.3MΩ。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此，这种形式的多谐振荡器应用很广。
工作过程可分为以下四个阶段:
(1)暂稳态I(0~tl)电容C充电,充电回路为VDD→R1→R2→C→地,充电时间常数为τ1=(R1+R2)C,电容C上的电压Uc随时间t按指数规律上升,此阶段内输出电压U0稳定在高电平.
(2)自动翻转I(t=tl)当电容上的电压Uc上升到了VDD时,由于555定时器内S=0,R=1,使触发器状态Q由1变为0,由0变成1,输出电压U0由高电平跳变为低电平,电容C中止充电.
(3)暂稳态Ⅱ(t1~t2)由于此刻==1,因此放电管V饱和导通,电容C放电,放电回路为C→R2→放电管V→地,放电时间常数τ2=R2C(忽略V管的饱和电阻),电容电压Uc按指数规律下降,同时使输出维持在低电平上。
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(4)自动翻转Ⅱ(t=t2)当电容上的电压Uc下降到了VDD时,由于555定时器内S=1,R=0,使触发器状态Q由0变为1,由1变成0,输出电压U0由低电平跳变到高电平,电容C中止放电.
由于=0,放电管截止,电容C又开始充电,进入暂稳态I.
以后,电路重复上述过程,电路没有稳态,只有两个暂稳态,它们交替变化,输出连续的矩形波脉冲信号。
3.2.3超声波接收
1、超声波接收电路的工作原理，如图3-7所示：
图3-7 超声波接收电路
上述超声波发射换能器发射的超声波在空气中传播，遇到障碍物就会返回，超声波接收部分是为了将反射波(回波)顺利接收到超声波接收换能器进行转换变成电信号，并对此电信号进行放大、滤波、整形等处理后，本设计采用索尼公司生产的集成芯片CX20105，得到一个负脉冲送给单片机的P3.2(INT0)引脚，以产生一个中断。接收部分的电路如图3-7所示。可以看到，集成芯片CX20105在接收部分电路中起了很大的作用。CX20105是一款应用广泛的红外线检波接收的专用芯片，其具有功能强、性能优越、外
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围接口简单、成本低等优点，由于红外遥控常用的载波频率38kHz与测距的超声波频率40kHz比较接近，而且CX20105内部设置的滤波器中心频率F0可由其5脚外接电阻调节，阻值越大中心频率越低，范围为30～60kHz。本次设计用它来做接收电路。
CX20105内部由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器及整形电路构成。工作过程如下：接收的回波信号先经过前置放大器和限幅放大器，将信号调整到合适幅值的矩形脉冲，由滤波器进行频率选择，滤除干扰信号，再经整形，送给输出端7脚。当接收到与CX20105滤波器中心频率相符的回波信号时，其输出端7脚就输出低电平，而输出端7脚直接接到STC89C52的INT0引脚上，以触发中断。本设计使用的CX20105A集成电路对接收探头受到的信号进行放大、滤波，其总放大增益80db。
2、集成电路 (1)特性
CX20105是双极型集成电路，用于对亮度信号进行黑电平扩展，直流传送率效正等处理。他检测信号的最黑电平，自动控制黑电平，自动控制黑电平的增益，使得最黑电平向消隐电平扩展。
输入亮度信号约1Vp-p，其中白-黑间电平约0.7Vp-p。经过钳位的亮度信号在其一半处，即在距黑电平0.35V处被切割，以获得黑峰值信号。该黑峰值信号经增益可控放大器放大，然后叠加到亮度信号上，从而使亮度信号的黑电平得到扩展。
输入亮度信号约1Vp-p，其中白-黑间电平约0.7Vp-po 经过钳位的亮度信号在其一半处，即在距黑电平0.35V处被切割，以获得黑峰值信号。该黑峰值信号经增益可控放大器放大，然后叠加到原亮度信号上，从而使亮度信号的黑电平得到控制。
经黑电平扩展得亮度信号送到去消隐电路，由2脚输入得行逆程脉冲也送到去消隐电路，在2脚行逆程脉冲作用下，去消隐电路将亮度信号的消隐黑电平去除。余下的纯图像内容送到黑峰值保持电路，以得到亮度信号的最黑电平。亮度信号的最黑电平的扩展程度。
APL（平均图像电平）检测电路对黑电平扩展的亮度信号进行检测，并控制直流传送率校正电路，使其输出与图像电平成正比的直流恢复校正脉冲，叠加在亮度信号的消隐电平上输出。
(2)引脚功能如表3-1所示
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河南理工大学毕业设计（论文）说明书 表3-1 CX20105引脚功能
引脚序号
1
2 3 4 5 6 7 8
符 号 Black Peak Hold Blanking Input Clamp Input GND
Output
Restoration Correction
Input Vcc
功 能 黑峰值保持 符合消隐脉冲输入 钳位脉冲输入
接地 亮度信号输出。消隐直流电平7.3V，极性与输入信号相同。
直流传输率校正 亮度信号输入 电源电压12V
3.3 声光报警电路设计
3.3.1 报警电路
1、工作原理
使用最简单的蜂鸣器来作为提示音部分，通过改变端口高电平来进行发声，对延时进行修改来调试发声频率，从而修改发出的声音的好坏。由于P3.7输出电流微弱（最大20mA），所以直接连接不能驱动蜂鸣器，电路使用9013三极管，当P3.7为高电平时，三极管导通，蜂鸣器两端电压约为5V，当P3.7为低电平时，三极管关闭，蜂鸣器两端电压为0V，蜂鸣器根据输入频率发出声音。
三极管作为开关，受P3.7控制，蜂鸣器电源来自三极管的C极，解决了单片机电流不足的问题。 2、电路原理图
图3-8 蜂鸣报警电路
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