基于at89s52單片機超聲波測距系統(tǒng)-預(yù)覽頁
【正文】 電路原理圖，印刷電路板，繪出程序流程圖，并給出程序清單。二、超聲波測距原理概述超聲波是由機械振動產(chǎn)生的,可在不同介質(zhì)中以不同的速度傳播。對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求。本儀器采用超聲波渡越時間檢測法。超聲波在空氣中的傳播速度隨溫度變化，其對應(yīng)值如表 21 ，根據(jù)計時器記錄的時間 t (見圖 21)，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離( s ) ，即: s = v t / 2 。 機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。所謂壓電逆效應(yīng)如圖 22 所示，是在壓電元件上施加電壓，元件就變形，即稱應(yīng)變。圖 22 壓電逆效應(yīng)圖 單片機超聲波測距系統(tǒng)構(gòu)成單片機 AT89S52 發(fā)出短暫的 40kHz 信號，經(jīng)放大后通過超聲波換能器輸出；反射后的超聲波經(jīng)超聲波換能器作為系統(tǒng)的輸入，鎖相環(huán)對此信號鎖定，產(chǎn)生鎖定信號啟動單片機中斷程序，讀出時間 t，再由系統(tǒng)軟件對其進行計算、判別后，相應(yīng)的計算結(jié)果被送至 LED 數(shù)碼管進行顯示。單片機主控芯片使用 51 系列 AT89S52 單片機，該單片機工作性能穩(wěn)定，同時也是在單片機課程設(shè)計中經(jīng)常使用到的控制芯片。單片機采用 AT89S52。 AT89S52 單片機AT89S52 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS5l 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位 央處理器和 Flash 存儲單元，功能強大。8k 字節(jié)可重擦寫閃速存儲器 兩級加密程序存儲器 6 個 斷源 低功耗空閑和掉電模式 功能特性概述 AT89S52 提供以下標準功能：4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器，256 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32個 I／O 口線，兩個 16 位定時／計 數(shù)器，—個 5 向量兩級 斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，內(nèi)置—個精密比較器，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 超聲波測距系統(tǒng)構(gòu)成本系統(tǒng)由單片機 AT89S52 控制，包括單片機系統(tǒng)、發(fā)射電路與接收放大電路和顯示電路幾部分組成，如圖 31 所示。單片機用 端口輸出超聲波換能器所需的 40kHz 的方波信號， 端口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號。單片機將測得的時間與聲速相乘再除以 2 即可得到測量值，最后經(jīng) 3 位數(shù)碼管將測得的結(jié)果顯示出來。超聲波發(fā)射部份由電阻 R2 及超聲波發(fā)送頭 T40板成；接收電路由 BGBG2X 組成的兩組三級管放大電路組成；檢波電路、比較整形電路由 CDD2 及 BG3 組成。s，半周期為 。s 或 13181。接收電路如圖 所示。這里使用的是 I N 4148 檢波二極管，輸出的直流信號即兩二極管之間電容電壓。圖34：顯示單元電路圖 主程序設(shè)計超聲波測距的軟件設(shè)計主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收程序及顯示子程序組成。進行程序主程序后，進行定時測距判斷，當(dāng)測距標志位 cl==1，即進行測量一次，程序設(shè)計中，超聲波測距頻度是 2 次/秒。當(dāng)檢測到 腳的電平由高轉(zhuǎn)為低電平時，立即停止 T0 計時。 超聲波測距子程序 void csbcj() //超聲波測距子程序{if(cl==1){ TR1=0。 //超聲波脈沖個數(shù) 10 個while(i){csbout=!csbout。while(csbint) //判斷接收回路是否收到超聲波的回波{i++。TL1=0x57。 //計算測量結(jié)果TR1=1。本測距板 1S 鐘測量兩次，若要修改測量間隔，可將程序“if(csbds=40) //1S 測量一次。 性能分析從實物測試的總體來說本測距板基本上達到了要求，理想上超聲波測距能達到 5到 7 米左右，而我們所能實現(xiàn)的最大距離只有 米，測量結(jié)果受環(huán)境溫度影響。參考文獻[1]趙建領(lǐng) 薛園園 51單片機開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)詳解 北京:電子工業(yè)出版社,2022[2] 沈紅衛(wèi). 基于單片機智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn). 北京:電子工業(yè)出版社,2022[3] 楊國田 白 焰 董 玲 51單片機實用C語言程序設(shè)計 中國電力出版社 2022[4] 李群芳,黃建. 單片機微型計算機與接口技術(shù). 北京:電子工業(yè)出版社,2022[5] 樓然苗、李光飛. 51系列單片機設(shè)計實例. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2022[6] 王守中 51單片機開發(fā)入門與典型實例. 北京：人民郵電出版社，2022附錄一：基于 AT89S52 單片機超聲波測距系統(tǒng)電原理圖附錄二 基于 AT89S52 單片機超聲波測距系統(tǒng) PCB 圖附錄三 基于 AT89S52 單片機超聲波測距系統(tǒng)焊接組裝圖附錄四 基于 AT89S52 單片機超聲波測距
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