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基于單片機超聲波測距的設(shè)計(專業(yè)版)

2024-08-03 19:50上一頁面

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【正文】 參考文獻[1][J].,5:2932[2][J]. ,4(3):810[3].何希才,[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004:138152[4][M].北京:清華大學(xué)出版社,2004:2746[5]吳斌方,劉民,[J].,19(6):2628[6]譚洪濤,[J].,18:9496[7]趙占林,[J].,12(6):144145[8]蘇煒,龔壁建,[J].,23(6):811[9]羅忠輝,[J]. ,1:109[10] 石峰: 高精度低成本車用超聲波傳感器的研制, 傳感器世界, 2006年01期, P30P32[11] 張珂,劉鋼海: 提高超聲波測距精度方法的研究, 現(xiàn)代電子技術(shù),, P139P141 [12] 程 周:可編程序控制器原理與應(yīng)用,高等教育出版社,, P3P7[13] 吳中俊、黃永紅:可編程序控制器原理及應(yīng)用,機械工業(yè)出版社, , P52P57[14] 時瑋,孟軍,劉波:溫度修正的超聲波測距控制設(shè)計, 機械工程與自動化, 2005年06期, P86P88[15][J].,6:5859[16]Yusuke Moritake, Hiroomi Recognition System Using Two Ultrasonic Sensors and Combinational Logic Circuit[M]. Electronics and Communications in ,88(7):3342[17]Atmed Data Book[M].[18] MCS51 MICROCONTROLLER FAMILY USER’S [19]Desigin Ware DW8051 MaeorCell Databook. SynopsysInc December9. 2003[20] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors [21] JakaSimsic. OC8051 Design Document 致 謝經(jīng)過兩個多月的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計,由于經(jīng)驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo),以及同學(xué)們的支持,想要完成這個設(shè)計是非常困難的。實用的測距方法有兩種,一種是在被測距離的兩端,一端發(fā)射,另一端接收的直接波方式,適用于身高計;一種是發(fā)射波被物體反射回來后接收的反射波方式,適用于測距儀。 5系統(tǒng)調(diào)試與誤差分析通過多次實驗,對電路各部分進行了測量、調(diào)試和分析。 shi = shi_data。 } }//*****************************************************************//定時器1中斷,用做超聲波測距計時timer1() interrupt 3 // 定時器0中斷是1號 {TH1=0。 switch(flag) {case 0x00:P2=ge。 //測試燈變化 } distance[i]=distance_data。 //等待Echo回波引腳變高電平 // succeed_flag=0。 i=0。為了有利于程序結(jié)構(gòu)化和容易計算出距離,主程序采用C語言編寫。本設(shè)計采用上電且開關(guān)復(fù)位電路,如圖9所示上電后,由于電容充電,使RST持續(xù)一段高電平時間。本設(shè)計采用共陰極數(shù)碼顯示管做顯示電路,數(shù)碼管引腳圖如圖8所示:圖8數(shù)碼管引腳圖 由于采用的是共陰的數(shù)碼顯示管,所以只要數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、h引腳為高電平,那么其對應(yīng)的二極管就會發(fā)光,使數(shù)碼顯示管顯示0~9的編碼見表1。如此不斷的周期測,就可以達到移動測量的值了。ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。該測距裝置是由超聲波模塊、單片機、和LED顯示電路組成。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛(PZT)等。利用超聲波在異質(zhì)界面上發(fā)生的反射特性,獲得從界面反射回來的反射波,通過內(nèi)部的電路處理從而達到探測距離的目的。超聲波是在一種彈性介質(zhì)中的機械振蕩,它有兩種形式:橫向振蕩(橫波)及縱向振蕩(縱波)。 3醫(yī)療行業(yè):醫(yī)療器械的清洗,消毒,殺菌,實驗器皿的清洗等等。未來的超聲波測距技術(shù)將朝著更高精度,更大應(yīng)用范圍,更穩(wěn)定方向發(fā)展,死角問題也能得以解決。超聲波在空氣中的傳播速度為v,根據(jù)計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離s,即:s=vt/2 。本設(shè)計就是本著這個宗旨出發(fā),利用超聲波的特性來為我們服務(wù)。但就目前技術(shù)水平來說,人們可以具體利用的超聲波技術(shù)還十分有限,因此,這是一個正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。利用單片機控制超聲波檢測模塊往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制,并且測量精度較高。超聲粉碎:降低溶質(zhì)顆粒度,如:細胞粉碎和化學(xué)檢測等。超聲波可以在固體、液體和氣體中以不同的速度進行傳播,其速度受介質(zhì)溫度、壓力等因素的影響,但在相同外部環(huán)境下,超聲波在同一介質(zhì)中的傳播速度是一常數(shù)。限制該系統(tǒng)的最大可測距離存在四個因素:超聲波的幅度、反射物的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收裝置的靈敏度。一旦有高電平出處,即在模塊中經(jīng)過放大電路,驅(qū)動超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能口,如下所示: RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) /INT0(外部中斷0) /INT1(外部中斷1) T0(記時器0外部輸入) T1(記時器1外部輸入) /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號?;仨懶盘柕拿}沖寬度與所測的距離成正比。此時,要求段驅(qū)動電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流,還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。因此要求單片機復(fù)位后能脫離復(fù)位狀態(tài)。讀取當(dāng)前定時器的值,換算成時間,乘以波速,即得到測距距離。uchar scan_con[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}。 delay_20us()。 //因為定時器默認為12分頻 distance_data/=58。 //至成功測量的標(biāo)志 EX0=0。P1=0xf7。 ge_data =SEG7[ge_data]。 } 本章小結(jié)本章主要是對系統(tǒng)的軟件進行了介紹以及編程的設(shè)計,這部分內(nèi)容也是整個設(shè)計的關(guān)鍵部分。 結(jié)論本設(shè)計介紹了一種基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的原理和設(shè)計。了解了超聲波傳感器的原理,也掌握了單片機的開發(fā)過程和利用單片機設(shè)計電路的方法。他嚴肅的教學(xué)態(tài)度,嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng)深深地感染和激勵著我。單片機采用AT89S52或其兼容系列。40kHz的方波驅(qū)動超聲波發(fā)射頭發(fā)射超聲波,經(jīng)反射后由超聲波接收頭接收到40kHz的正弦波,由于聲波在空氣中傳播時衰減,所以接收到的波形幅值較低,經(jīng)接收電路放大,整形,最后輸出一負跳變,在單片機的外部中斷源輸入端產(chǎn)生一個中斷請求信號。 }//******************************************************************void delay_20us() { uchar bt 。 if (temp_data=40) {fengming=0。break。 a=distance_data。 //定時器1清零 TL1=0。 Trig=0。 //回波引腳sbit test = P3^0。 圖9 單片機復(fù)位電路本系統(tǒng)所選用的模塊是HCSR04型號的超聲波模塊,該模塊所測量的范圍是2cm400cm,當(dāng)所測得的距離超過此量程時,所測得的數(shù)據(jù)就會失真,數(shù)據(jù)不準確。~,另外數(shù)碼管顯示是采用動態(tài)顯示。而數(shù)碼管作為一種主動顯示器件,具有亮度高、響應(yīng)速度快、防潮防濕性能好、溫度特性極性、價格便宜、易于購買等優(yōu)點,而且有遠距離視覺效果,很適合夜間或是遠距離操作。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的/PSEN信號將不出
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