单片机在超声波恒功率控制中的应用
good 基于P89V51RB2的超声波包络检测测距系统
《工业控制计算机》２００８年２１卷第１１期
基于Ｐ８９Ｖ５１ＲＢ２的超声波包络检测测距系统
陇昕翼周杏鹏（东南大学自动化学院，江苏南京２１００９６）
张文锦（东南大学仪器科学与工程学院，江苏南京２１００９６）ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＥｎｖｅｌｏｐｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＲａｎｇｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＰ８９Ｖ５１ＲＢ２
摘要设计了一种新型的超声波测距系统，该系统以单片机Ｐ８９Ｖ５１ＲＢ２为控制核心，利用包络检波电路构造回波包络，并通过微分过零点检测电路确定回波包络峰值点时间，进而确立超声波在被测距离上的传播时间。同时详细介绍了有关的硬件电路实现，包络法的采用有效得提高了测量的精度。关键词：超声波测距，Ｐ８９Ｖ５１ＲＢ２，包络检波，微分过零点检测ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎａｎｅｗｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｒａｎｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍ,ｗｈｉｃｈｕｓｅｓＰ８９Ｖ５１ＲＢ２ｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｃｏｒｅｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ,ｕｓｅｓｅｎｖｅｌｏｐｅｄｅｔｅｃｔｏｒｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｃｈｏｅｎｖｅｌｏｐｅ,ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｚｅｒｏｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｓｅｔｅｃｈｏｅｎｖｅｌｏｐｅｐｅａｋｔｉｍｅ,ｔｈｅｒｅｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｔｈｅｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎｔｉｍｅｉｎｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍｅａｓｕｒｉｎｇｄｉｓｔａｎｃｅ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｉｔｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔ,ｔｈｅｅｎｖｅｌｏｐｅｍｅｔｈｏｄｕｓｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｒａｎｇｉｎｇ,Ｐ８９Ｖ５１ＲＢ２,ｅｎｖｅｌｏｐｅｄｅｔｅｃｔｏｒ,ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｚｅｒｏｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
单片机在过程控制中的应用
安徽理工大学毕业设计
I 氨冷器被冷却介质出口温度-液位超驰控制系统的设计
摘要
氨冷器主要的作用是为了使醋酸铜氨液再生以便循环使用。为了达到生产过程对控制系统的要求，在简单温度控制系统基础上叠加一个液位超驰系统，即温度-液位超驰控制系统。该控制系统中需要用到温度及液位调节器，传统的调节器采用DDZ-Ⅲ型电动组合仪表，而随着单片机在控制领 域广泛应用, 利用计算机软件实现控制算法, 具有更大的灵活性、可靠性和更好的控制效果
本文主要以AT89C51单片机为核心，结合传感器技术来实现超驰控制系统的智能化设计，主要研究其基本工作原理，硬件电路设计以及软件设计，其中硬件部分包括核心控制模块AT89C51单片机及其外围电路的设计；软件部分包括系统程序控制流程图以及主程序及各功能模块程序的结构设计等内容。
关键词：超驰控制系统，A/D转化器， 89C51单片机，LCD显示， PID
算法
安徽理工大学毕业设计
i THE INTELLIGENT DESIGN OF AMMONIA COOLER
OVERRIDE CONTROL SYSTEM BYTHE COOLING MEDIUM
OUTLET TEMPERATURE-FLUID POSITION
ABSTRACT
Ammonial main role is to make renewable liquid ammonia copper acetate for
recycling. In order to achieve the production control system requirements,
superposition a solution on the basis of simple temperature control system for
super relaxation system, that is, temperature - level override control system. The
单片机在250W HID灯恒功率电子整流器的应用研究
单片机在２５０Ｗ ＨＩＤ灯恒功率电子整流器的应用研究
单片机在２５０Ｗ Ｈ Ｉ Ｄ灯恒功率电子整流器的应用研究
Ｃｏｎｓｔａｎｃｙ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ２５０Ｗ ＨＩＤ Ｂａｌｌａｓｔ ｗｉｔｈ ＭＣＵ
张才华 （浙江工贸职业技术学院，浙江温州３２５００３）
摘 要
简要介绍了Ｐ８９ＬＰＣ９１５单片机和ＵＢＡ３８４３在ＨＩＤ电子整流器的应用，给出了三级控制系统的框图，说明了系统恒
功率控制原理与方法。实验数据表明，系统输出功率稳定、控制精度较高、功率因数高和总谐波失真小。
关键词：单片机，ＨＩＤ，恒功率，电子整流器
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｂｒｉｅｆｌｙ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｃｙ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ２５０Ｗ ＨＩＤ ｂａｌｌａｓｔ ｗｉｔｈ ＭＣＵ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｌ ｂｌｏｃｋ ｄｉａ—
ｇｒａｍ ｉｓ ｓｈｏｗｅｄ，ｉｔ ａｌｓｏ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｉｓ ｓｔａ— ｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｌｏｗ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｈａｒｍｏｎｉｃ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＣＵ，ＨＩＤ．ｃｏｎｓｔａｎｃｙ ｐｏｗｅｒ ｂａｌｌａｓｔ
高气压放电光源由于气体放电电流密度大、发光亮度高，习
惯上称之为高强度气体放电灯（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｌａｍｐ，
简称ＨＩＤ灯），广泛应用于广场、码头、车间、道路等室内外照明
环境中，在当今照明系统中占有重要的地位。具有光效高、寿命
长（可达到１００００ｈ）、功率范围广等诸多优点。电子镇流器作为
一种照明用节能电器，自然成为实施绿色照明的重要内容之一，
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：
第五篇：单收单发超声波设计以及跟随算法设计
单收单发超声波设计以及跟随算法设计
在前面几篇方案的介绍下，相信各位已经搭建好了小车。电机应该可以正常运行
了。
既然电机正常运行，那么这一篇，我们该根据外部数据来控制电机如何运行。有
规律的转动，按照我们的算法进行运动。
进入正题，我先介绍下基于超声波的跟随算法设计。
选用单发单收的超声波模块进行测距，在车上的前方左右两端各安装一个单收超
声波，人手持一个单发的超声波模块，这样左右两端的超声波与移动目标的距
离就构成了一个三角形。
设左超声波A点距离移动目标M点（超声波发射器）的距离为d1，右超声波B
点距离移动目标M点的距离为d2。
当小车正对着人时，距离d1=d2，当人左拐时，d1必定小于d2。同理，当人右
拐时，d1大于d2。
当人往前方走时，A和B距离人的距离d1和d2必定大于设定距离。综上所述可
知人与车的距离，由此来实现小车的自动跟随功能。
我们应该都知道，该超声波可以用来测距，测距原理是：简单来说就是单片机控
制超声波发射模块发出一系列超声波，遇到障碍物反弹回来，被超声波接收模
块接收到，然后计算这段时间（声音在空气中传播的速度为340m/s），通过计
算，得出距离。此时测出的距离除以2即可得出实际距离。
其实该收发一体的也能做超声波跟随，但是只能做直线跟随和障碍物跟随。
也就是说只能跟随前方的物体，并不能跟随特定的人。因为该超声波只能测得前方障碍物的距离。小车通过前进后退去控制与障碍物的
距离。从而实现跟随功能。
并且，只能使用一个超声波，有的朋友可能会说，我如果使用2个呢？不也可以
实现三角形跟随算法吗？（参考第5篇，跟随算法设计），2个超声波同时发
射，肯定会互相干扰。
好了，那么如何将收发一体的超声波分离呢？
根据收发一体超声波的测距原理，我们可以知道，发射超声波头T工作时，这个
时候开始计时，等到接收超声波头接到超声波之后，我们停止计时，然后将这
段时间乘以声速即可得到距离。
如果是收发一体的超声波，此时得出的距离应该是实际距离的2倍。
低频超声波功率电源的设计
江苏电器 （２００８ Ｎｏ．６） 低频超声波功率电源的设计
低频超声波功率电源的设计
赵春雷，杨国福，郭英军
（河北科技大学电气信息学院，河北石家庄０５００５４）
摘要： 介绍了低频超声波功率电源的设计，主要包括信号源的研制、信号功率的放大和频率跟踪
等几个方面。分析了以超音频电能稳定输出为前提，应用逆变技术，结合单片机编程驱动和专用芯片驱动，
设计性能稳定的低频超声波电源，使其在低频段有较宽的频率调节范围，且具有较高的频率精度。选择
合理的功放电路，使输出功率可调，并根据负载的变化，可自动锁定工作频率，使超音频电能恒功率稳
频输出。通过测试表明，系统工作基本满足要求。
关键词：换能器；降压斩波；推挽逆变；频率跟踪
中图分类号：ＴＭ４４；ＴＮ８６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—３１７５（２００８）０６—００１４—０４
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌｏｗ—Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ
ＺＨＡＯ Ｃｈｕｎ—ｌｅｉ，ＹＡＮＧ Ｇｕｏ—ｆｕ，ＧＵＯ Ｙｉｎｇ－ｊｕｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｅａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｖ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｍａｄｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｌｏｗ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｐｏｗｅｒ，ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｏｆ ｓｉｇｎａｌ ｓｏｕｒｃｅ，
ｓｉｇｎａｌ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅｔｃ ｓｅｖｅｒａｌ ａｓｐｅｃｔｓ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｍａｄｅ ｔｏ ｔａｋｅ ｓｔａｂｌｅ ｌｏｗ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｉ—
超声波传感器单片机课程设计
课程设计报告
题 目 超声波测距系统设计
课 程 名 称 单片机原理及应用
院 部 名 称 机电工程学院
专 业 电气工程及其自动化
班 级 12电气工程及其自动化（单）
学 生 姓 名
学 号
课程设计地点 工科楼 C304
课程设计学时 20
指 导 教 师
金陵科技学院教务处制
成绩
1
目 录
一 、概述…………………………………………………………………………………3
1.1课程设计应达到的目的……………………………………………………………4
1.2 超声波测距系统设计…………………………………………………………………4
二、总体设计方案及说明…………………………………………………………………4
2.1系统总体设计思路………………………………………………………………4
2.2系统总体设计框图………………………………………………………………5
三、系统硬件电路设计……………………………………………………………………5
3.1 单片机的最小系统………………………………………………………………6
3.1.1AT89C51单片机的功能与特点…………………………………………………6
3.2系统原理分析………………………………………………………………………6
单片机在电气工程自动化控制中的应用
单片机在电气工程自动化控制中的应用
单片机是一种集成电路，具有可编程功能，广泛应用于电气工程自动化控制系统中。在电气工程领域，单片机的应用可以分为以下几个方面。
1. 自动化控制系统：单片机可以作为控制核心，实现自动化控制系统中的各种控制功能。可以利用单片机控制温度、湿度、压力等实时监测和控制，并通过传感器获取的数据进行判断和控制。
2. 电力系统控制：单片机可以应用于电力系统的监控与控制。可以利用单片机实现对电力系统中的发电机、变压器、开关等设备的状态检测和控制。
3. 照明系统控制：单片机可以应用于照明系统的控制。在公路照明中，可以通过单片机实现自动控制照明灯的亮度和开关，根据不同的环境条件自动调节照明亮度。
4. 电机控制：单片机可以应用于电机的控制。在工业生产中，可以利用单片机实现对电机的启停、调速、反转等功能的控制，实现生产线的自动化控制。
5. 传感器数据采集与处理：单片机可以应用于传感器数据的采集与处理。可以利用单片机接收并处理温度、湿度、压力、光照等传感器采集到的实时数据，并根据需要进行反馈控制。
7. 安全监控系统：单片机可以应用于安全监控系统。在工业生产过程中，可以利用单片机实现对危险物品的检测和报警，保障生产安全。
单片机在电气工程自动化控制中具有广泛的应用。通过单片机的编程和控制，可以实现对电气设备的监控和控制，提高系统的效率与可靠性。单片机的应用不仅简化了系统的结构，降低了成本，还提高了系统的智能化水平，促进了工业自动化的发展。
超声波振幅控制系统设计与实现
超声波振幅控制系统设计与实现
近年来，随着科技的不断发展，越来越多的新型电子设备被设计出来，应用于各个领域。超声波控制系统作为一种新型的控制方式，被广泛地应用于机器人、医疗器械等领域，其优越的性能在各个领域中发挥着重要作用。本文将介绍超声波振幅控制系统的设计与实现。
一、超声波振幅控制系统的基本概念
超声波振幅控制系统是一种利用超声波控制振幅的控制系统。其主要由三个部分组成：超声波发生器、放大器和换能器。其中，超声波发生器产生超声波，放大器将超声波信号放大后输入到换能器中，换能器将电能转化为机械振动。通过控制超声波的发生和振幅范围，可以控制换能器的振幅，达到控制器所需的效果。
二、超声波振幅控制系统的设计
1. 超声波发生器设计
超声波发生器是超声波振幅控制系统的核心部分。其主要功能是产生高频、高压的电信号，将电信号转换成超声波信号。在设计超声波发生器时，需要考虑以下因素：
① 超声波频率：超声波频率的选择需要根据具体的应用情况来确定，一般来说频率越高，控制效果越好。
② 输出功率：输出功率需要根据控制器的需求来确定。
③ 稳定性：超声波发生器需要具备一定的稳定性，以保证输出信号的稳定性。
2. 超声波放大器设计
超声波放大器是将超声波信号放大到一定的范围内，以控制换能器的振幅。在设计超声波放大器时，需要考虑以下因素： ① 放大倍数：需要根据超声波信号的输出和控制器的需求来确定。
② 稳定性：放大器需要具备一定的稳定性，以保证输出信号的稳定性。
3. 超声波换能器设计
超声波换能器是将电能转化为机械振动的设备，在设计换能器时，需要考虑以下因素：
① 频率：需要与超声波发生器产生的信号频率相匹配，以得到最佳的效果。
② 动态响应：需要具备较快的动态响应，以保证控制精度。
③ 驱动方式：可以选择不同的驱动方式来控制换能器的振幅范围。
三、超声波振幅控制系统的实现
在设计完超声波振幅控制系统的各个部分后，需要将其进行实现。实现的过程可以分为以下几个步骤：
超声波传感器与单片机连接方法
超声波传感器与单片机连接方法
超声波传感器作为一种广泛应用于测距、定位和检测领域的传感器，其与单片机的连接至关重要。本文将详细介绍超声波传感器与单片机的连接方法，帮助读者更好地实现两者的协同工作。
一、超声波传感器概述
超声波传感器是一种利用超声波（频率大于20kHz的声波）进行检测的设备。它主要由超声波发射器、接收器、控制电路和传感器探头组成。超声波传感器具有非接触、高精度、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于汽车倒车雷达、工业自动化、安防系统等领域。
二、单片机概述
单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路，集成了微处理器、存储器、定时器、中断控制器等功能模块。它具有体积小、成本低、功耗低、易于编程等特点，被广泛应用于嵌入式系统设计。
三、超声波传感器与单片机连接方法
1.硬件连接
（1）VCC：超声波传感器的供电引脚，通常接3.3V或5V电源。
（2）GND：超声波传感器的地线。
（3）TRIG：超声波传感器的触发引脚，用于发送超声波脉冲。
（4）ECHO：超声波传感器的接收引脚，用于接收反射回来的超声波脉冲。
将超声波传感器的VCC、GND、TRIG和ECHO分别与单片机的相应引脚相连。具体连接方法如下：
- VCC接单片机的3.3V或5V电源引脚；
- GND接单片机的地线引脚；
- TRIG接单片机的一个普通I/O引脚，用于发送触发信号；
- ECHO接单片机的一个外部中断引脚或普通I/O引脚，用于接收回波信号。
2.软件编程
（1）初始化：配置单片机的I/O口，设置TRIG为输出模式，ECHO为输入模式。
（2）发送触发信号：向TRIG引脚发送一个短时间的高电平脉冲（通常为10us），以触发超声波传感器发送超声波脉冲。
（3）接收回波信号：当超声波遇到障碍物反射回来时，ECHO引脚会接收到一个高电平信号。通过测量这个高电平信号的持续时间，可以计算出超声波传播的距离。