【正文】 停止發(fā)射 返回 計(jì)算距離 外部中斷入口 關(guān)閉外部中斷 讀取時(shí)間 輸出結(jié)果 開始 單片機(jī)初始化 定時(shí)中斷子程序 定時(shí)器發(fā)射超聲波 回波？ 外部中斷 外部中斷子程序 N 從機(jī)流程圖 N Y Y Y Y Y 直流電機(jī)控制 兩塊超聲波模塊的發(fā)生、接收和計(jì)算的設(shè)計(jì) AT89S52 單片機(jī)的 I/0 口都可以用來做超聲波的發(fā)生，只要給一個(gè)高低電平就能產(chǎn)生脈沖方波。我們開始的設(shè)想是用單片機(jī)的多通道串口來控制三個(gè)超聲波檢測模塊的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)多通道這方面比較少人用。 同樣，對(duì)于超聲波接收電路， 由于超聲波在空氣中的傳播過程中是有衰減的，如果距離較遠(yuǎn)，那么超聲波接收電路所接收到的超聲波信號(hào)就會(huì)比較微弱，因此需要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大而且放大的倍數(shù)也要比較大。由于超聲波的以上幾個(gè)特點(diǎn)，所以超聲波被廣泛地應(yīng)用于物體距離的測量、厚度等方面。 P6 接入邏輯電源， P5 接入動(dòng)力電源， P2 與 P3 分別為單片機(jī)控制兩個(gè)電機(jī)的輸入端， P1 與 P4 分別與兩個(gè)電極的正負(fù)極相連。我們所使用的電機(jī)一般為直流電機(jī)，主要用到永磁直流電機(jī)、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)三種。空閑方式： CPU停止工作，而讓 RAM、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作?；谝陨蠗l件，我們就在商店里購買了一輛車模，實(shí)物圖如下： 在機(jī)械設(shè)計(jì)方面上，遇到最大問題是，一個(gè)小小的超聲波模塊，它所能檢測的范圍是有限的。 另外，選用 伏可充放電的鎳氫電池作為電源供電。 方案二：選擇直流減速電機(jī)的小車，這種車扭力較大，可以轉(zhuǎn)過曲率很大的彎道。 圖 11 超聲波測距儀原理框圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 課題設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求 ． 1 設(shè)計(jì)躲避障礙物小車的任務(wù)： （ 1）了解超聲波測距的原理。而控制系統(tǒng)核心部分就是超聲波測距的研制。展望未來，超聲波作為一種新型的非常重要又有用的技術(shù) 在生活的 各 個(gè) 方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位 、 高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會(huì)需求 。 課題設(shè)計(jì)的意義 隨著科技的發(fā)展，人們的生活水平的提高，城市發(fā)展建設(shè)加快，城市與城市、城市與農(nóng)村、農(nóng)村與農(nóng)村的道路的迅速建設(shè)，汽車等交 通工具的需求量也在不斷增大。 躲避障礙物小車的設(shè)計(jì)思路 超聲波模塊的設(shè)計(jì)原理 發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度υ在空氣中傳播，在到達(dá)被測物體時(shí)被反射返回，由接收器接收，其往返時(shí)間為 t，由 s=vt/2 即可算出被測物體的距離。 的 要求： (1) 設(shè)計(jì)出超聲波測距模塊 的硬件結(jié)構(gòu)電路。 路況檢測 電源供電 單片機(jī) 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇 方案 1:采用繼電器的方法 ,使用繼電器作為開關(guān)作用 ,通過單片機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)某個(gè)繼電器的打開和關(guān)閉，打開和關(guān)斷其中一個(gè)或兩個(gè)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)彎和停止。 但是工作不夠穩(wěn)定，容易受外界光線的影響，并且能檢測的距離也有限，達(dá)不到小車避障所需要的效果，因此我們放棄了這個(gè)方案。設(shè)計(jì)圖如下： 后來，經(jīng)過三個(gè)人的努力，把小車設(shè)計(jì)成用三塊超聲波模塊和兩塊單片機(jī)來控制。充分利用他的片內(nèi)資源，即可在較少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的超聲波測距系統(tǒng)。常用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片有 L297/298， MC33886， ML4428 等。 最后，根據(jù)小車的實(shí)際模型，設(shè)計(jì)出 PCB 電路板如下圖所示： 做成的事物圖如下： 電源模塊的硬件設(shè)計(jì) 穩(wěn)壓電源芯片 7805 屬于線性穩(wěn)壓電源芯片， 7805 的經(jīng)典電路圖如下： 用 7805 主要穩(wěn)壓給 AT89C51 單片機(jī)，而不太適合大功率的消耗。首先由超聲波發(fā)射探頭 發(fā)射超聲波并同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播的途中一旦遇到障礙物后就會(huì)被反射回來，當(dāng)接收探頭收到反射波后就會(huì)給負(fù)脈沖到單片機(jī)使其立刻停止計(jì)時(shí)。 CX20206A 芯片的 5 腳在外接電阻對(duì)它的帶通濾波器的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且不用再外接其他的電感，能夠很好地避免外加磁場對(duì)芯片電 路的干擾，而且它的可靠性也是比較高的。主機(jī)用分時(shí)掃描的方法控制兩塊超聲波和接受從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并 且控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向，從而使小車避開障礙物。a》0？ b《 =15amp。 //回波引腳 sbit Tx2 = P1^5。 } void fas1() //產(chǎn)生一個(gè) 20us的脈沖，在 Tx1引腳 { EA=0。 } void ding1() //產(chǎn)生超聲波，定時(shí)器 T0的初始化 { fas1()。 //啟動(dòng)定時(shí)器 1 EA=1。 //清測量成功標(biāo)志 TH0=0。 //關(guān)閉外部中斷 } if(succeed_flag==1) //接收到回波時(shí)計(jì)算距離 { time=outeH*256+outeL。 //取出定時(shí)器的值 succeed_flag=1。 PCON=0x00。 TI=0。 EA=1。j++)。 IN4=0。 IN2=0。 delay1ms(800)。 IN4=1。 right2()。 } else back()。我們還可以改變直流電機(jī)的反應(yīng)距離，從而使小車更加能避開障礙物。經(jīng)驗(yàn)不夠，根本看不出哪里出現(xiàn)問題。還有許許多多給予我學(xué)業(yè)上鼓勵(lì)和幫助的朋友，在此無法一一列舉，在此也一并表示忠心地感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 胡萍 超聲波測距儀的研制 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化 [2] 蘇長贊 紅外線與超聲波遙控 .北京 人民郵電出版社 [3] 張謙琳 超聲波檢測原理和方法 中國科技大學(xué)出版社 [4] 蘇偉 鞏壁建 .超聲波測距誤差分析 傳感器技術(shù) 2020. [5] 譚浩強(qiáng) C 程序設(shè)計(jì) 第四版 清華大學(xué)出版社 2020 [6] 陸彬 51 單片機(jī)開發(fā) 第二版 電子工業(yè)出版社 2020