基于51单片机超声波测距仪

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基于51单片机的超声波测距报告

基于51单片机的超声波测距报告

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(六)附录 程序清单 ;********************************************
;* 超声波测距器 * ;* 采用 STC 89C54RC+ 12MHZ 晶振 * ;* 采用共阴 LED 显示器 LRM 2011.06.20 * ;******************************************** ;测距范围 7CM-1M,堆栈在 4FH 以上,20H 用于标志 ;显示缓冲单元在 40H-43H,使用内存 44H、45H、46H 用于计算距离 ; VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口 ; ;******************************************** ;* 中断入口程序 * ;******************************************** ; ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ;中断 0 LJMP PINT0 ORG 000BH ;定时器 0 溢出 LJMP INTT0 ORG 0013H ;中断 1 RETI ORG 001BH ;定时器 1 溢出 LJMP INTT1 ORG 0023H ;串行口中断 RETI ORG 002BH RETI ; ;******************************************** ;* 主 程 序 * ;******************************************** ; START: MOV SP,#4FH MOV R0,#40H ;40H-43H 为显示数据存放单元 (40H 为最高位) MOV R7,#0BH CLEARDISP: MOV @R0,#00H INC R0 DJNZ R7,CLEARDISP

基于51单片机超声波测距仪

基于51单片机超声波测距仪

个性化实验基于51单片机超声波测距器设计摘要传统的测距方法存在不可克服的缺陷。

例如,液面测量就是一种距离测量,传统的电极法是采用差位分布电极,通过给电或脉冲来检测液面,电极由于长期浸泡于水中或其他液体中,利用超声波测量距离就可以解决这些问题,因此超声波测量距离技术在工业控制、勘探测量、机器人定位和安全防范等领域得到了广泛的应用。

本设计以STC89C52单片机为核心控制定时器产生超声波脉冲并计时,计算超声波自发射至接收的往返时间,从而得到实测距离。

并且在数据处理中采用了温度补偿对声速进行调整,用1602液晶显示速度和测量距离。

整个硬件电路有超声波电路、电源电路、显示电路等组成。

个探头的信号经单片机综合分析处理,实现超声波测距器的功能。

在此基础上设计了系统的总体方案,最后通过硬件和软件实现了测距功能。

此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高、可读性强和流程清晰等优点,即过系统扩展和升级,可以有效的解决汽车倒车,建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。

关键词:STC89C52;超声波;温度补偿;测距目录绪论 (4)设计目的和意义 (4)设计任务和要求 (4)系统方案设计 (5)设计原理 (5)设计框图 (5)主要元器件介绍 (6)STC89C52 (6)LCD1602液晶显示器 (7)HC-SR04超声波模块 (8)DS18B20温度传感器 (10)系统硬件结构设计 (11)单片机电路 (11)LCD显示电路 (11)温度补偿电路 (12)电源电路 (12)系统软件设计 (13)主程序流程 (13)测距流程图 (14)测试 (15)测试结果 (15)误差分析 (15)总结 (16)附录 (17)整体电路图 (17)PCB布线图 (18)实物图........................................................................................................错误!未定义书签。

基于51单片机超声波测距.

基于51单片机超声波测距.

一设计要求(1)设计一个以单片机为核心的超声波测距仪,可以应用于汽车倒车、工业现场的位置监控;(2)测量范围在0.50~4.00m,测量精度1cm;(3)测量时与被测物无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。

二超声波测距系统电路总体设计方案本系统硬件部分由AT89S52控制器、超声波发射电路及接收电路、温度测量电路、声音报警电路和LCD显示电路组成。

汽车行进时LCD显示环境温度,当倒车时,发射和接收电路工作,经过AT89S52数据处理将距离也显示到LCD 上,如果距离小于设定值时,报警电路会鸣叫,提醒司机注意车距。

超声波测距器的系统框图如下图所示:图5 系统设计总框图由单片机AT89S52编程产生10us以上的高电平,由指定引脚输出,就可以在指定接收口等待高电平输出。

一旦有高电平输出,即在模块中经过放大电路,驱动超声波发射探头发射超声波。

发射出去的超声波经障碍物反射回来后,由超声波接收头接收到信号,通过接收电路的处理,指定接收口即变为低电平,读取单片机中定时器的值。

单片机利用声波的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物的距离,并由单片机控制显示出来。

由时序图可以看出,超声波测距模块的发射端在T0时刻发射方波,同时启动定时器开始计时,当收到回波后,产生一负跳变到单片机中断口,单片机响应中断程序,定时器停止计数。

计算时间差,即可得到超声波在媒介中传播的时间t,由此便可计算出距离。

图6 时序图三超声波发射和接收电路的设计分立元件构成的发射和接收电路容易受到外界的干扰,体积和功耗也比较大。

而集成电路构成的发射和接收电路具有调试简单,可靠性好,抗干扰能力强,体积小,功耗低的优点,所以优先采用集成电路来设计收发电路。

3.1 超声波发射电路超声波发射电路包括超声波产生电路和超声波发射控制电路两部分,可采用软件发生法和硬件方法产生超声波。

在超声波的发射电路的设计中,我们采用电路结构简单的集成电路构成发射电路:图7 由反相器构成的超声波发射电路图7是由反相器74HC04构成的发射电路,用反相器74HC04构成的电路简单,调试容易,易通过软件控制。

基于单片机的超声波测距仪设计

基于单片机的超声波测距仪设计

基于单片机的超声波测距仪设计超声波测距仪是一种利用超声波测量距离的装置,具有测量速度快、精度高、非接触等特点,在机器人导航、自动控制、无损检测等领域得到了广泛的应用。

随着单片机技术的不断发展,基于单片机的超声波测距仪设计成为了可能,具有体积小、成本低、易于集成等优点。

本文将介绍一种基于单片机的超声波测距仪的设计与实现方法。

超声波测距仪的工作原理是利用超声波的传输特性来实现距离的测量。

超声波发射器发出超声波,超声波在空气中传播,遇到障碍物或被测物体后反射回来,被超声波接收器接收。

根据超声波的传播速度和传播时间,可以计算出超声波发射器与被测物体之间的距离。

一般来说,超声波的传播速度为340m/s,因此,距离计算公式为:距离 =传播速度×时间 / 2。

本设计选用STM32F103C8T6单片机作为主控制器,该单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点,满足系统的要求。

超声波测距仪的硬件部分包括超声波发射器、超声波接收器、单片机控制器和显示模块。

具体设计方案如下:(1)超声波发射器:采用HC-SR04模块,该模块集成了超声波发射器和接收器,输出脉冲宽度为5ms,驱动电压为5V。

(2)超声波接收器:同样采用HC-SR04模块,接收反射回来的超声波信号,并将其转换为电信号输出。

(3)单片机控制器:选用STM32F103C8T6单片机,接收超声波接收器输出的电信号,通过计算得到距离值,并将其输出到显示模块。

(4)显示模块:采用液晶显示屏,用于显示测量得到的距离值。

(1)初始化模块:对单片机、HC-SR04模块和液晶显示屏进行初始化。

(2)超声波发射模块:通过单片机控制HC-SR04模块发射超声波,并开始计时。

(3)超声波接收模块:接收反射回来的超声波信号,并输出到单片机。

(4)距离计算模块:根据超声波的传播速度和传播时间,计算出超声波发射器与被测物体之间的距离,并将其存储在单片机的存储器中。

(5)显示模块:将计算得到的距离值输出到液晶显示屏上。

基于51单片机的超声波测距仪设计.

基于51单片机的超声波测距仪设计.

江苏经贸职业技术学院毕业设计(论文)单片机的超声波测距仪设计基于题目:MCS51) 信息技术学院系 (院12应用电子专业班级1227031128 号学学生姓名万小伟董李江职校内导师称老师职夏国平企业导师称工程师职企业导师潘仕美称研究生5年2015月日12基于MCS51单片机的超声波测距仪设计摘要:伴随着社会的发展,人们的生活质量不断地提高,各个的城市不断地在发展,当然城市的排水系统得到了很大的发展和改进,由于很多的原因和很多的因素,每个城市的排水系统,现在的城市的发展和建设往往忽略一些重要的项目那就是排水系统。

所以好多的城市经常出现开挖已经建设好的建筑和工程设施来改进排水系统因此他们忽视到这个问题的严重性。

因此,我的论文设计是采用以AT89C51单片机为核心的高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法它还有一个重要的指标那就是低成本一种的设计方法。

通过一系列的实验反馈,这个软件设计的非常的合理、低成本、实时性良好,经过开发和研究,因此在许多的方面得到很多的发展和有效的解决一些重要的问题比如在汽车的倒车,建筑的工地上,还有一些重要的工业现场的重要的位置等等。

关键词:超声波测距仪AT89C51The design of ultrasonic range finder based onMCS51Abstract:With the development of science and technology, the improvement of people'sstandard of living, speeding up the development and construction of the city. urban drainagesystem have greatly developed their situation is constantly improving. control system Freesewage culvert clear guarantee robot, the robot is designed to clear the culvert sewage to thecore.At the core of the design using AT89C51 low-cost, high accuracy, Micro figures show that theultrasonic range finder hardware and software design methods. signal processing, and theultrasonic range finder function. On the basis of the overall system design, hardware andsoftware by the end of each module.Keywords: Silent Wave Measure Distance AT89S52目录第一章绪论 ................................................ - 1 -1.1课题设计的目的和意义 (1)1.2超声波测距仪设计思路 (1)1.2.1超声波测距原理及方案论证 (1)1.2.2超声波测距仪原理框图 (2)第二章课程的方案设计 ...................................... - 3 -2.1系统整体方案的设计 (3)第三章 51系列单片机的功能特点及测距原理 ................... - 3 -3.1基于51系列单片机的功能特点 (3)3.2单片机实现测距原理 (4)3.3超声波测距原理和结构 (5)3.4超声波检测发射电路 (5)3.5超声波检测接受电路 (5)第四章系统的软硬件的调试和程序图 .......................... - 6 -总结 ..................................................... - 10 -致谢 ..................................................... - 10 -参考文献 .................................................. - 11 -第一章绪论1.1课题设计的目的和意义论文设计目的;随着社会的不断地发展,电子测量技术得到了长远的展,超声波的精准测量得到了科技人员的重视和研究。

基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计

基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计

基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计超声波测距系统是一种常见的非接触式测距技术,通过发送超声波信号并测量信号的回波时间来计算距离。

本文将介绍基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计。

首先,我们需要明确设计的目标。

本设计旨在通过51单片机实现一个精确、稳定的超声波测距系统。

具体而言,我们需要实现以下功能:1.发送超声波信号:通过51单片机的IO口控制超声波发射器,发送一定频率和波形的超声波信号。

2.接收回波信号:通过51单片机的IO口连接超声波接收器,接收并放大返回的超声波信号。

3.信号处理:根据回波信号的时间延迟计算出距离,并在显示器上显示出来。

4.稳定性和精确性:设计系统时需考虑测量过程中误差的影响,并通过合适的算法和校准方法提高系统的稳定性和精确性。

接下来,我们需要选择合适的硬件和软件配合51单片机实现上述功能。

硬件方面:1.51单片机:选择一款性能稳定、易于编程的51单片机,如STC89C522.超声波模块:选择一款合适的超声波传感器模块,常见的有HC-SR04、JSN-SR04T等。

模块一般包括发射器和接收器,具有较好的测距性能。

3.显示设备:选择合适的显示设备,如7段LED数码管或LCD显示屏,用于显示测距结果。

软件方面:1.C语言编程:使用C语言编写51单片机的程序,实现超声波测距系统的各项功能。

2.串口通信:通过串口与上位机进行通信,可以对系统进行监控和远程控制。

3.算法设计:选择合适的算法计算超声波回波时间延迟,并根据时间延迟计算距离值。

在设计过程中,我们需要进行以下步骤:1.硬件连接:按照超声波模块的说明书,将模块的发射器和接收器通过杜邦线与51单片机的IO口连接。

2.软件编程:使用C语言编写51单片机的程序,实现超声波模块的控制、信号接收和处理、距离计算等功能。

3.系统测试:进行系统的功能测试和性能测试,验证系统的可靠性和准确性,同时调试系统中出现的问题。

4.系统优化:根据测试结果,对系统进行优化,提高系统的稳定性和精确性。

基于51单片机超声波测距报警系统课程设计

基于51单片机超声波测距报警系统课程设计

基于51单片机超声波测距报警系统课程设计一、引言超声波测距技术是一种常见的非接触式测距技术,具有测距范围广、精度高等优点。

在日常生活中,超声波测距技术被广泛应用于车辆倒车雷达、智能家居中的人体感应等领域。

本文将介绍基于51单片机的超声波测距报警系统的课程设计。

二、设计思路本课程设计主要分为硬件设计和软件设计两部分。

硬件部分主要包括超声波模块、LCD显示屏、蜂鸣器等模块的连接和电路设计;软件部分主要包括51单片机程序设计及LCD显示程序编写。

三、硬件设计1. 超声波模块连接超声波模块是实现测距功能的核心部件。

在本课程设计中,我们采用HC-SR04型号的超声波模块。

该模块需要连接到51单片机上,具体连接方式如下:- 将VCC引脚连接到51单片机上的5V电源;- 将GND引脚连接到51单片机上的GND;- 将Trig引脚连接到P2.0口;- 将Echo引脚连接到P2.1口。

2. LCD显示屏连接LCD显示屏用于显示测距结果和报警信息。

在本课程设计中,我们采用1602型号的LCD显示屏。

该模块需要连接到51单片机上,具体连接方式如下:- 将VSS引脚连接到51单片机上的GND;- 将VDD引脚连接到51单片机上的5V电源;- 将VO引脚连接到一个10K电位器,再将电位器两端分别接到GND 和5V电源;- 将RS引脚连接到P1.0口;- 将RW引脚连接到P1.1口;- 将EN引脚连接到P1.2口;- 将D4-D7引脚分别连接到P0口的高四位。

3. 蜂鸣器连接蜂鸣器用于报警。

在本课程设计中,我们采用被动式蜂鸣器。

该模块需要连接到51单片机上,具体连接方式如下:- 将正极引脚(一般为长针)连接到51单片机上的P3.7口;- 将负极引脚(一般为短针)连接到51单片机上的GND。

四、软件设计1. 51单片机程序设计在本课程设计中,我们采用Keil C51作为编程工具,使用C语言编写程序。

主要程序流程如下:- 定义超声波模块的Trig和Echo引脚;- 定义LCD显示屏的RS、RW、EN和D4-D7引脚;- 定义蜂鸣器的引脚;- 定义变量存储测距结果和报警状态;- 初始化LCD显示屏、超声波模块等模块;- 循环执行以下操作:- 发送超声波信号并计算回波时间,从而得到距离值;- 根据距离值判断是否需要报警,并控制蜂鸣器发出报警声音;- 将测距结果和报警状态显示在LCD显示屏上。

基于51单片机的超声波测距仪设计.

基于51单片机的超声波测距仪设计.

江苏经贸职业技术学院毕业设计(论文)单片机的超声波测距仪设计基于题目:MCS51) 信息技术学院系 (院12应用电子专业班级1227031128 号学学生姓名万小伟董李江职校内导师称老师职夏国平企业导师称工程师职企业导师潘仕美称研究生5年2015月日12基于MCS51单片机的超声波测距仪设计摘要:伴随着社会的发展,人们的生活质量不断地提高,各个的城市不断地在发展,当然城市的排水系统得到了很大的发展和改进,由于很多的原因和很多的因素,每个城市的排水系统,现在的城市的发展和建设往往忽略一些重要的项目那就是排水系统。

所以好多的城市经常出现开挖已经建设好的建筑和工程设施来改进排水系统因此他们忽视到这个问题的严重性。

因此,我的论文设计是采用以AT89C51单片机为核心的高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法它还有一个重要的指标那就是低成本一种的设计方法。

通过一系列的实验反馈,这个软件设计的非常的合理、低成本、实时性良好,经过开发和研究,因此在许多的方面得到很多的发展和有效的解决一些重要的问题比如在汽车的倒车,建筑的工地上,还有一些重要的工业现场的重要的位置等等。

关键词:超声波测距仪AT89C51The design of ultrasonic range finder based onMCS51Abstract:With the development of science and technology, the improvement of people'sstandard of living, speeding up the development and construction of the city. urban drainagesystem have greatly developed their situation is constantly improving. control system Freesewage culvert clear guarantee robot, the robot is designed to clear the culvert sewage to thecore.At the core of the design using AT89C51 low-cost, high accuracy, Micro figures show that theultrasonic range finder hardware and software design methods. signal processing, and theultrasonic range finder function. On the basis of the overall system design, hardware andsoftware by the end of each module.Keywords: Silent Wave Measure Distance AT89S52目录第一章绪论 ................................................ - 1 -1.1课题设计的目的和意义 (1)1.2超声波测距仪设计思路 (1)1.2.1超声波测距原理及方案论证 (1)1.2.2超声波测距仪原理框图 (2)第二章课程的方案设计 ...................................... - 3 -2.1系统整体方案的设计 (3)第三章 51系列单片机的功能特点及测距原理 ................... - 3 -3.1基于51系列单片机的功能特点 (3)3.2单片机实现测距原理 (4)3.3超声波测距原理和结构 (5)3.4超声波检测发射电路 (5)3.5超声波检测接受电路 (5)第四章系统的软硬件的调试和程序图 .......................... - 6 -总结 ..................................................... - 10 -致谢 ..................................................... - 10 -参考文献 .................................................. - 11 -第一章绪论1.1课题设计的目的和意义论文设计目的;随着社会的不断地发展,电子测量技术得到了长远的展,超声波的精准测量得到了科技人员的重视和研究。

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基于51单片机超声波测距仪基于51单片机的超声波测距仪设计摘要利用超声波进行测距有许多优点比如不受光强度、色彩和电磁场等外界因素的影响,而且超声波传感器的价位较低、结构也较为简单,超声波以声速传播,方便收发与计算。

在汽车倒车雷达、移动机器人的避障、特别是测量距离等许多方面都已有了非常普遍的应用。

本次毕业设计的超声波测距仪是在STC89C51单片机的基础上设计的,在分析和了解了超声波的一些优点和特性后,又查看了利用超声波测距的基本原理。

最后决定使用51单片机系统和超声波传感器共同组成。

设计的超声波测距仪的硬件部分主要包括电源及复位模块、单片机与超声波模块组成的超声波发射模块、超声波接收模块、LED数码显示模块和扩展报警模块。

软件部分主要包括单片机主程序、根据超声波发射与接收计算距离程序、LED距离显示程序、按键控制程序和蜂鸣器报警程序,这样安排使得系统具有模块化的特点。

系统容易进行控制,具有可靠地的性能,具有较高的测量精度,最重要的是能对距离进行实时测量。

关键词:单片机,测距仪,超声波,实时测量Design of Ultrasonic Distance Meter Based on 51 MCMABSTRACTUsing ultrasonic ranging has many advantages for example, from the effects of light intensity, color and electromagnetic field and other external factors and price lower ultrasonic sensors, the structure is simple, ultrasonic sounds velocity, convenient transceiver and calculation. In the car reverse radar, mobile robot obstacle avoidance, especially measuring distance and many other aspects have been very common application.The graduation design of ultrasonic range finder based on STC89C51 MCU design, analysis and understanding of the some advantages and characteristics of ultrasonic and looked at the use of the basic principle of ultrasonic distance measurement. Finally, the composition of the 51 single-chip microcomputer system and ultrasonic sensor is decided.. The design of ultrasonic rangefinder hardware part consists of the power and reset module, SCM and ultrasonic module consists of ultrasonic emission module, ultrasonic receiving module, LED digital display expansion module and alarm module. Software part mainly includes MCU program, according to the ultrasonic transmitting and receiving computing program distance, the distance of LED display program, key control procedures and buzzer alarm procedures, this arrangement enables the system to have the characteristics of modular. The system is easy to control and has the reliable performance, and has the higher accuracy, and the most important is the real-time measurement of the distance.KEY WORDS: Single chip microcomputer,Range finder,Ultrasonic,Real-time measurement目录摘要 (I)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究的主要意义 (1)第2章系统电路设计 (3)2.1 系统结构设计 (3)2.2 电路总体设计方案 (3)2.2.1 发射与接收电路设计方案 (3)2.2.2 显示电路设计方案 (5)2.2.3 报警电路设计方案 (6)2.2.4 系统复位电路设计 (6)第3章系统硬件设计 (8)3.1 单片机概述 (8)3.1.1 STC89C51主要性能 (8)3.1.2 STC89C51外部结构及特性 (8)3.1.3 STC89C51内部组成 (11)3.2 超声波测距模块 (12)3.2.1 超声波传感器介绍 (12)3.2.2HC-SR04超声波测距芯片的性能特点 (12)3.2.3 超声波时序图 (15)3.3 驱动显示电路及报警电路 (15)3.3.1LED数码管显示电路 (16)3.3.2 蜂鸣器报警电路 (17)3.4HC-RS04超声波测距原理 (17)3.5 按键设置电路 (18)第4章系统软件设计 (21)4.1 系统主程序 (21)4.2 显示距离子程序 (22)4.3 报警子程序 (22)4.4 按键子程序 (23)第5章系统仿真 (25)5.1 系统仿真环境——Proteus (25)5.2 仿真 (25)5.3 误差及特性分析 (26)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)第1章绪论1.1 研究背景超声波测距法是通过超声波测量从已知位置到被测物体表面的距离的利用超声波的方法。

超声波也是一种机械波,是一种频率在20kHz以上的声波。

超声波测距是人们根据蝙蝠通过超声波反射进行捕食的方法发现的,也是仿生学中非常出名的例子,对生产领域产生了很大的影响。

跟着电子测量技术的不断飞速发展,已经可以利用超声波实现精准测量了。

测量技术在经济的不断发展下得到了越来越广的应用,因此超声波凭借着性能稳定、成本低廉、精度高等优点得到了重视。

机器人技术在出现后发展迅猛,机器人的用途也不在局限在工业生产而是进入了人们的日常生活。

普遍的应用对于增加群众对机器人技术的认识变得非常重要。

机器人能够通过特有的感知系统感知并确定前面障碍物的位置和周围的环境以完成躲避障碍物、自动寻路、测距等功能。

超声波测距具有其他的测距技术没有的特点,比如测量精度高,成本低廉,对环境的要求低,使用简便等。

将红外、灰度等传感器和超声波结合在一起将可以共同作用使机器人实现自动寻路和绕开障碍等功能。

超声波由于传播方向较稳定、并且在介质里传播时能量削减缓慢,能够发送很远的距离,所以在测量距离的时候经常用到。

超声波最普遍的应用是在汽车倒车雷达、物位测量仪、测距仪、研发移动机器人以及一些特殊工业现场等场合。

以后超声波传感器很可能将会智能化、自动化,实现更加方便高效的测距仪器。

1.2 研究的主要意义超声波测距技术是一种非常有前景的的技术,近距离的超声测距不会被光线影响,并且结构比较简单,成本经济实惠。

超声波测量最重要的优点是:环境介质很普遍,空气、液体和固体都能使用,因此适合使用的范围非常大。

更重要的是使用超声波检测能很大程度的降低劳动强度,可以避免工作人员在恶劣工作环境中可能受到的伤害,还能够提高距离结果的准确度;另外,超声波测距仪也可以作用到别的功能系统中,如在机器人的避障系统、车内置防撞系统、自动停车系统和倒车雷达,因此超声波测距仪对电子测量技术发展是非常重要的。

第2章系统电路设计2.1 系统结构设计图2-1所示的是超声波测距仪的系统设计结构图。

主要由单片机、超声波传感器、按键、复位电路、LED显示电路、蜂鸣器及电源电路组成。

系统主要功能包括:1.发射与接收超声波,通过计算收发时间差得到测量的距离;2.LED显示测量距离;3.接收用户按下按键的相应指令并做出处理;4.系统运行出错时,使用电平式开关和上电复位电路进行复位处理。

图2-1 超声波测距仪的系统结构图2.2 电路总体设计方案2.2.1 发射与接收电路设计方案对于此次超声波测距仪的系统,难点就是如何生成稳定40KHz信号。

由于此次使用的是中心工作频率为40KHz的超声波传感器,当偏移这个频率时,接收端的敏感程度将有所下降,从超声波传感器的特性曲线中可以看出具体下降的幅度。

当发射端的频率为40KHz时,接收端能收到的强度最强的信号,因此计算的距离也就最大,但如果偏移中心频率时,测量距离就会产生缩短,这一点是本次设计的可能忽略的关键点。

如何生成一个40KHz的驱动信号,有多种方法,可以选择用电感、电容振荡器件做出一个产生信号的发生器,不过这种方式产生的信号频率稳定性较差,调准比较难,所以很难制作成功。

而此次设计中,选择用单片机产生一个稳定信号,因为使用了频率稳定性较好的晶振元件作为系统的时钟,所以系统频率有极高的稳定性,也能产生频率非常平稳的驱动信号,当编入的程序的要求不同的时候,也能够轻松地取到需要的频率。

电路中决定前面是否被障碍物阻挡是根据接收到的信号强度值的,所以本设计制作成功非常关键性的一点就是起控点的选择。

由于反射回来的超声波信号的强弱受环境因素的影响,因此需要很细心的进行调试。

这时还要仔细观察随着距离的变化,电路中的直流控制电压的变化,从而选择出最合适的电压比较的起控点,这样才能实现当距离达到设置好的值时进行报警。

超声波测距仪开始测量距离时,单片机便开始执行相应程序。

此时P01口产生10us的TTL,51单片机也开始不断循环生成八个40kHz的脉冲信号,通过自身自动放大,而且将连续发射200us。

当P32口收到信号的时候会产生一个回响信号,此回响信号和测量的距离是有一个固定的比例关系。

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