超聲波測(cè)距儀-職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論(編輯修改稿)
2025-07-13 08:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入 /輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過(guò)程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段。 系統(tǒng)采用STC89C52 單片機(jī)作為核心控制單元 ,當(dāng)測(cè) 得的距離小于設(shè)定距離時(shí)， 主控芯片將測(cè)得的數(shù)值與設(shè)定值進(jìn)行比較處理。然后控制蜂鳴器報(bào)警。 系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方框圖如圖 1所示。 10 主控制最小系統(tǒng)電路如圖 2 所示。 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR1410KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P37 P23TrigEcho 硬件電路 總 設(shè)計(jì)見(jiàn)圖 3， 從以上的分析可知在本設(shè)計(jì)中要用到如下器件： STC89C5 超聲波 傳感器、按鍵、 四位數(shù)碼管 、蜂鳴器等一些單片機(jī)外圍應(yīng)用電路。其中 D1 為電源工作指示燈 。 電路 中用到 3 個(gè)按鍵， 一個(gè)是設(shè)定鍵 , 一個(gè)加鍵，一個(gè)減鍵 。 E1D2DP3C4G54H62H9F10A111H12B73H8DS1ABCDE FGDP 1H2H3H4HR1 100R2 100R3 100R8 100R9 100R10 100R11 100R12 100ABCDEFGDPP10P11P12P13P14P15P16P17Q18550Q38550Q48550Q28550VCC1H3H2H4HR4 1KR5 1KR7 1KR6 1KP34P35 P36P37546231SW1sw 灰色12P2GNDR15 1K12D1DVCC12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR1410KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P37S4GNDS3GNDS2GNDP20 P21 P22P23B1蜂鳴器Q58550VCCGND+R132KP231234P1VCCGNDTrigEchoTrigEcho 圖 3 總設(shè)計(jì)電路圖 11 12 13 電源設(shè)計(jì) 電源部分的設(shè)計(jì)采用 3 節(jié) 5 號(hào)干電池 供電。 超聲波測(cè)試模塊 超聲波模塊采用現(xiàn)成的ＨＣ－ＳＲ０４超聲波模塊，該模塊可提供 2cm500cm 的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)高到 3mm。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。基本工作原理：采用 IO 口 TRIG 觸發(fā)測(cè)距，給至少 10us 的高電平信號(hào) 。模塊自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè) 40khz 的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；有信號(hào)返回，通過(guò) IO 口 ECHO 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回 的時(shí)間。測(cè)試距離 =(高電平時(shí)間 *聲速 (340M/S))/2。實(shí)物如下圖 4。其中 VCC 供 5V 電源， GND 為地線， TRIG 觸發(fā)控制信號(hào)輸入， ECHO 回響信號(hào)輸出等四支線。 超聲波探測(cè)模塊 HCSR04 的使用方法如下： IO 口觸發(fā)，給 Trig 口至少 10us的高電平，啟動(dòng)測(cè)量；模塊自動(dòng)發(fā)送 8個(gè) 40Khz 的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；有信號(hào)返回，通過(guò) IO口 Echo 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間，測(cè)試距離 =（高電平時(shí)間 *340） / 2，單位為 m。程序中測(cè)試功能主要由兩 個(gè)函數(shù)完成 。 實(shí) 現(xiàn)中采用定時(shí)器 0進(jìn)行定時(shí)測(cè)量， 8 分頻， TCNTT0 預(yù)設(shè)值 0XCE，當(dāng) timer0溢出中斷發(fā)生
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