超聲波測距器的設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-09-13 10:22 本頁面
【正文】 ，這樣 LED就點(diǎn)亮了。 Company Logo 三、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 2. 超聲波發(fā)射電路 超聲波發(fā)射電路原理圖如下圖。發(fā)射電路主要由反向器 74LS04和超聲波換能器構(gòu)成，單片機(jī) 40kHz方波信號一路經(jīng)一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經(jīng)兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種推挽形式將方波信號加到超聲波換能器兩端可以提高超聲波的發(fā)射速度。輸出端采用兩個反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力。兩個上拉電阻一方面可以提高反向器 74LS04輸出高電平的驅(qū)動能力；另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，以縮短其自由振蕩的時間。 Company Logo 三、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ?超聲波換能器的工作原理 壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波換能器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當(dāng)它的兩極加脈沖信號，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，并帶動共振板振動產(chǎn)生超聲波，這時它是一個超聲波發(fā)生器；反之，如果兩極間未加外電壓，當(dāng)共振板接收道超聲波時，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換能器了。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。超聲波發(fā)射換能器上標(biāo)有字母 T，而接收換能器上標(biāo)有字母 R。 超聲波換能器結(jié)構(gòu)圖 Company Logo 三、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 集成電路 CX20206A是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率 38kHz與測距的超聲波頻率 40kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路，如圖所示。實(shí)驗(yàn)證明，用 CX20206A接收超聲波（無信號的輸出高電平）具有很高的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。適當(dāng)?shù)馗碾娙?C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。 超聲波檢測接收電路 Company Logo 四、 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) ? 超聲波測距器的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波程序發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。由于 C語言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率并且容易精確計(jì)算程序運(yùn)行的時間，而超聲波測距器的程序既有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時），又要求精確計(jì)算程序運(yùn)行時間（超聲波測距時），所以控制程序可采用 C語言和匯編語言混合編程。下面對超聲波測距器的算法。 Company Logo 四、 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) ?1. 超聲波測距器的算法設(shè)計(jì) 距離計(jì)算公式： d=s/2=(vt)/2 其中 d是被測物與測距器的距離； s是超聲波的來回路程， v是超聲波在當(dāng)前溫度下的速度， t是發(fā)送和接收超聲波所經(jīng)歷的時間。 Company Logo 四、 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) ?超聲波測距器原理圖 T R 障礙物 Company Logo 四、 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) ? 主程序首先要對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時器工作模式為 16位定時、計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位 EA并對顯示端口 P0和 P2清 0；然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個超聲波脈沖。為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，需要延
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1