基于單片機(jī)的超聲波led顯示電路測(cè)距儀的設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 LOOP:LCALLDISPLAY DJNZR2,LOOP SJMPSTART1 INTT0:CLREA CLRTR0 MOVTH0,00H MOVTL0,00H SETBET1 SETBEA SETBTR0 SETBTR1 OUT:RET 。延時(shí)程序 : DL1MS:MOVR6,14H DL1:MOVR7,19H DL2:DJNZR7,DL2 DJNZR6,DL1 RET 。外中斷 0，收到回波時(shí)進(jìn)入 PINT0:CLRTR0 CLRTR1 CLRET1 CLREA CLREX0 MOV44H,TL0 MOV45H,TH0 SETB00H RETI 。電路中除集成電路外，對(duì)各電子元件也無(wú)特別要求。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(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。單片機(jī)采用 AT89S51 或其兼容系列。 軟件的調(diào)試程序見(jiàn)附錄三 . 4 總結(jié)和體會(huì) 由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有成功做出實(shí)物。前方測(cè)距電路的輸出端接單片機(jī) INT0 端口，中斷優(yōu)先級(jí)最高，左、右測(cè)距電路的輸出通過(guò)與門(mén) IC3A 的輸出接單片機(jī) INT1 端口，同時(shí)單片機(jī) 和 接到 IC3A 的輸入端，中斷源的識(shí)別由程序查詢(xún)來(lái)處理，中斷優(yōu)先級(jí)為先右后左。由于采用的是 12MHz 的晶振，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是 1μs，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器 T0 中的數(shù)（即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間）按式（ 2）計(jì)算，即可得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取 20℃ 時(shí)的聲速為 344m/s 則有： d=(ct)/2=172T0/10000cm(2) 其中， T0 為計(jì)數(shù)器 T0 的計(jì)算值。在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器 T0，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記 錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。 超聲波檢測(cè)接收電路 集成電路 CX20xx6A 是一款紅外線檢波接收的專(zhuān)用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。如沒(méi)加電壓，當(dāng)共振板接受到超聲波時(shí)，將壓迫壓電振蕩器作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接受轉(zhuǎn)換器。 單片機(jī)測(cè)距原理 單片機(jī)發(fā)出超聲波測(cè)距是通過(guò)不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 tr，然后求出距離 S＝ Ct／ 2，式中的 C 為超聲波波速。單片機(jī)通過(guò) 引腳經(jīng)反相器來(lái)控制超聲波的發(fā)送，然后單片機(jī)不停的檢測(cè) INT0 引腳，當(dāng) INT0 引腳的電平由 高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返回。 超聲波發(fā)生器可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類(lèi)是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱(chēng)為超聲波換能器或超聲波探頭。因此，經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來(lái)改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。 關(guān)鍵詞： AT89S51CX20xx6A 超聲波發(fā)射模塊超聲波接收模塊 LED 顯示電 路 1 引言 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在測(cè)距儀中的應(yīng)用越來(lái)越廣。本系統(tǒng)成本低廉，功能實(shí)用。但是，由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見(jiàn)因素，城市給 排水系統(tǒng)，特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。為了以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超生波 和接收超聲波。利用超聲波檢測(cè)距離，設(shè)計(jì)比較方便，計(jì)算處理也較簡(jiǎn)單，并且 在測(cè)量精度方面也能達(dá)到要求。采用 AT89S51 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射和接受處理模塊的控制。其主要功能是把 PC 初始化為0000H，是單片機(jī)從 0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序，除了進(jìn)入系統(tǒng)的初始化之外，當(dāng)由于程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為了擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)，因此，復(fù)位電路是單片機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的一部分。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一超聲波發(fā)生器 。其原理圖如圖 3 所示。距 離的計(jì)算公式為： d=s/2=(ct)/2（ 1） 其中， d 為被測(cè)物與測(cè)距儀的距離， s 為聲波的來(lái)回的路程， c 為聲速， t 為聲波來(lái)回所用的時(shí)間。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)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)，需要延時(shí)約 （這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因）后，才打開(kāi)外中斷 0 接收返回的超 聲波信號(hào)。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器 T0 溢出中斷將外中斷 0 關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值 2 以表示此次測(cè)距不成功。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。 超聲波測(cè)距儀硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接收電路三部分。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率 等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問(wèn)未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。一般只要電路焊接無(wú)誤，稍加調(diào)試應(yīng)該會(huì)正常工作。T1 中斷，發(fā)超聲波用： INTT1:CPLVOUT DJNZR4,RETIOUT CLRTR1 CLRET1 MOVR4,04H SETBEX0 RETIOUT:
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