基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 杰：基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì) 0 第 1 章 概述 隨著單片機(jī)的迅速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，如消 費(fèi)電子、家用電器、辦公設(shè)備、商業(yè)營銷設(shè)備、工業(yè)控制和機(jī)電一體化控制系統(tǒng)、智能測(cè)量?jī)x表以及汽車與航空航天電子系統(tǒng)中都廣泛采用了單片機(jī)。 外部中斷 0 的中斷服務(wù)程序 ....................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 概述 ........................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ultrasonic wave。該系統(tǒng)是以空氣中超聲波的傳播速度為確定條件，利用發(fā)射超聲波與反射回波時(shí)間差來測(cè)量待測(cè)距離。 關(guān)鍵字 ：?jiǎn)纹瑱C(jī)；測(cè)距儀；超聲波；超聲波傳感器 I The design of range finder base on singlechip ABSTRACT This paper introduces a method based on single chip pulse reflex ultrasonic ranging system. this system can measure the distance which is based on the speed ofultrasonic and used the time difference of launch ultrasonic and reflection echo. this paper summarizes the development and basic principle of the ultraonic testing,the working mechanism and characteristics of the ultrasonic is a discussion about some major parameters of the influence ranging on the introduces of the ultrasonic ranging system function,The overall system is to transmitting and receiving, detection, and display part of distance measuring system39。 超聲傳感器的選擇 .......................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 主程序設(shè)計(jì) ..................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附錄 ................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。通過單片機(jī) STC89C52RC 的 I/O 發(fā)送 40KHz 的脈沖讓超聲波發(fā)射器 TCT4016T 產(chǎn)生超聲波，當(dāng)超聲波遇到障礙物的時(shí)候， TCT4016R 會(huì)接受反射回來的超聲波，最后用單片機(jī)計(jì)算兩個(gè)的時(shí)間差，就可以了算出本系統(tǒng)與障礙物之間的距離了。電源用 9V 疊層電池。 電路工作電壓 9V，工作電流約 25mA。本電路適應(yīng)電壓較寬（ 3~12V），且頻 率不變。電路中 YF1~YF4 采用高速 CMOS 電路 74HC00 四與非門電路，該電路特點(diǎn)是輸出驅(qū)動(dòng)電流大（大于 15mA），效率高等。如圖 所示： 圖 40kHZ 超聲波發(fā)射電路之四 侯杰：基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì) 4 方案⑥ 使用兩個(gè)與非門電路完成驅(qū)動(dòng)功能。因此，實(shí)際應(yīng)用時(shí)要加多級(jí)放大器。根據(jù)聲波振動(dòng)頻率的范 圍，可以分為次聲波、聲波、超聲波和特超聲波。 (3)由于傳播時(shí)受介質(zhì)聲速、聲阻抗和衰減常數(shù)的影響大，所以，反過來可由超聲波傳播的情況測(cè)量物質(zhì)的狀態(tài)。 (3)表面波 表面波是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)介于縱波和橫波之間，沿著固體表面?zhèn)鞑?，振幅隨深度增加而迅速衰減的波為表面波。 其反射與折射滿足如下規(guī)律 : 圖 超聲波的反射、折射原理圖 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 入射角α的正弦與反射角 a’的正弦之比，等于波束之比。超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡。 ③熱效應(yīng)。各種氨基酸和其他有機(jī)物質(zhì)的水溶液經(jīng)超聲處理后，特征吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收，這表明空化作用使分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。通過適當(dāng)?shù)臋z測(cè)電路，可從線圈中耗散功率的變化中，得出傳感器與外界物體之間的距離。電容式傳感器只能用來檢測(cè)很短的距離，一般僅為幾個(gè)毫米，超過這個(gè)距離，傳感器的靈敏度將急劇下降 。它是在超聲頻率范圍內(nèi)將交變的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)或者將外界聲場(chǎng)中的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器件。超聲波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示，其主要由金屬網(wǎng)、外殼、錐形揚(yáng)聲器、壓電晶片、底座、引腳等部分組成。壓電陶瓷自問世以來，至今已有 30 多年歷史。 (1).標(biāo)稱頻率（ KHz）： 40KHz (2).發(fā)射聲壓 at10V（ 0dB=）：≥ 117dB (3).接收靈敏度 at40KHz (0dB=V/ubar)：≥ 65dB (4).靜電容量 at1KHz,1V (PF)： 2020177。由于壓電陶瓷的出現(xiàn)，開辟了壓電材料的廣闊前景，也使壓電換能器的理論發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用提高到一個(gè)新的高度。錐形揚(yáng)聲器能使發(fā)射和接受的超聲波能量集中，并使傳感器具有一定的指向角。超聲換能器的種類很多，按照其結(jié)構(gòu)可分為直探頭 (縱波 )、斜探頭 (橫波 )、表面波探頭、雙探頭 (一個(gè)發(fā)射，一個(gè)接受 )、聚焦探
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