基于超聲波倒車雷達系統(tǒng)_畢業(yè)設計-wenkub
2023-07-07 10:15:28 本頁面
【正文】 D4052 模擬開關進行選通，所以在實際使用當中，是分時地對每一個模組進行操作 .超聲波測距模組的 J J5 接口如所圖 38示；圖中的VCC_5 在本方案當中由 61 板供電，即 5V. 圖 38 超聲波測距模組接口 11 轉接板電路和顯示電路 轉接板電路 前面已簡單介紹了轉接板的作用了，這里介紹一下它的原理圖，圖中 J1 直接與61 板的 J6 相接，即與 61 板的 IOB 口低八位接口相接，可知圖中的 VDD 為 61 板供電，5V；而 A0 和 A1分別接 SPCE061A 的 IOB0 和 IOB1，以控制 CD4052 的兩個地址位，以控制通道的選通 .IOB2 接 PLUS_B，作為回波信號的檢測輸入，不過經過 CD4052 的選通，接到哪一個模組，由 IOB0 和 IOB1 的輸出決定； J2與 61 板的 J7 相連， 即 COM_EN接入 IOB9，將會由 SPCE061A 的 TimerB 產生 40KHz 的信號為超聲波測距模組的提供超聲波信號 . CD4052 的另外一端，接出 COM_EN1/2/3 分別接三個模組的發(fā)射使能，另外還用三個 10K 的電阻下拉到地，以保證沒有選通的模組不會發(fā)射出超聲波信號 . J J4為一組，接一個超聲波測距模組 板上的 J4 和 J5接口；而轉接板上的 J J J J8分別對應另外兩個模組 圖 39 轉接板電路原理圖 轉接板示意圖 由于本系統(tǒng)對電源有一定的要求，所以在制作時，需要給 61 板接入 5V的電源（并非使用電源盒），并將 61 板上的端口電平選擇跳線 J5 跳到 5V一端，使端口的高電平為 5V，并通過 61 板的 I/O 接口（ J6）給轉接板、超聲波測距模組進行供電 . 本方案當中，可將轉接板設計如圖 39 所示；圖中， J1 接 61板的 J6， J2 接 61板上的 J7，作為 CD4052 選通的控制端口，以及超聲波測距的接口； J3~J8 分別接三組 版本的超聲波測距模組而在使用超聲波測距模組時， J1 測距模式選擇選在短距測距模式選項 .另外，還需要將 J2 跳線設置在 5V 一端 12 圖 310 轉接板示意圖 顯示電路 顯示電路較為簡單，直接使用三個 I/O 口控制三個發(fā)光二極管 .如圖 311 所示： 圖 311 顯示電路 系統(tǒng)連線圖 整個系統(tǒng)的連線示意圖如圖 312 所示： 圖 312 整個系統(tǒng)的連 線示意圖 13 第四章 系統(tǒng)軟件設計 超聲波測距原理 超聲波脈沖法測距原理： 聲波在其傳播介質中被定義為縱波 .當聲波受到尺寸大于其波長的目標物體阻擋時就會發(fā)生反射；反射波稱為回聲 .假如聲波在介質中傳播的速度是已知的，而且聲波從聲源到達目標然后返回聲源的時間可以測量得到，那么就可 以計算出從聲波到目標的距離 .這就是本系統(tǒng)的測量原理 .這里聲波傳播的介質為空氣，采用不可見的超聲波 . 假設室溫下聲波在空氣中的傳播速度是 ，測量得到的聲波從聲源到達目標然后返回聲源的時間是 t秒，距離 d可以由下列公式計算： d=33550(cm/s) t(s) 因為聲波經過的距離是聲源與目標之間距離的兩倍，聲源與目標之間的距離應該是 d/2. 軟件控制脈沖發(fā)射、檢測回波信號： 模組配套的 Demo 程序采用的是脈沖測量法，由 SPCE061A 控制模組發(fā)生 40KHz的脈沖信號，每次測量發(fā)射的脈沖數(shù) 至少要 12個完整的 40KHz 脈沖 .同時發(fā)射信號前要打開計數(shù)器，進行計時；等計時到達一定值后再開啟檢測回波信號，以避免余波信號的干擾 . 采用外部中斷對回波信號進行檢測（回波信號送到單片機的為一序列方波脈沖） .接收到回波信號后，馬上讀取計數(shù)器中的數(shù)值，此數(shù)據即為需要測量的時間差數(shù)據 .為避免測量數(shù)據的誤差， Demo 程序中對測距數(shù)據的處理方法是：每進行一次測距，測量多次，即取得多組數(shù)據，經過處理后得到這一次測距值 . 軟件架構 本方案的軟件系統(tǒng)主要包含下列模塊： ：負責超聲波測距的控 制、結果計算等，另外有部分代碼在中斷服務程序當中，主要代碼在 以及 文件 . ：語音播放控制，主要代碼在 ，而語音中斷服務程序在 文件中，但為了使語音播放程序在初始化時不影響用戶的其它中斷，在 當中還有一個中斷初始化程序 . ：主要指 文件，包括超聲波測距的中斷服務代碼，以及用于顯示刷新的 IRQ4 中斷服務程序 . ：主要指 文件，包含系統(tǒng)端口初始化、測量結果處理、以及顯示 刷新程序 . :負責控制整個系統(tǒng)的工作流程 . 14 各模塊程序說明 超聲波測距程序 : 超聲波測距的功能函數(shù)流程圖見 void Initial_ult(void)，再調用該函數(shù) unsigned int measure_ult(unsigned int type)即可進行一次測距操作，函數(shù)返回值為測量結果 .在單次測距函數(shù)當中，進入該函數(shù)進行測距，都會利用 TimerB 生成近似 40KHz 的波形，通過 IOB9 口輸出，而這樣的波形輸
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