單片機(jī)課程設(shè)計(jì)之超聲波測(cè)距(電信1002班唐建軍)(編輯修改稿)
2025-02-12 10:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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了。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。超聲波發(fā)射換能器上標(biāo)有字母T，而接收換能器上標(biāo)有字母R。超聲波換能器結(jié)構(gòu)圖 集成電路CX20106A是一款紅外線(xiàn)檢波接收的專(zhuān)用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測(cè)距的超聲波頻率40kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路，如圖所示。實(shí)驗(yàn)證明，用CX20106A接收超聲波（無(wú)信號(hào)的輸出高電平）具有很高的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。適當(dāng)?shù)馗碾娙軨4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。超聲波檢測(cè)接收電路四、 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距器的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波程序發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。由于C語(yǔ)言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語(yǔ)言程序則具有較高的效率并且容易精確計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，而超聲波測(cè)距器的程序既有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時(shí)），又要求精確計(jì)算程序運(yùn)行時(shí)間（超聲波測(cè)距時(shí)），所以控制程序可采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程。下面對(duì)超聲波測(cè)距器的算法。1. 超聲波測(cè)距器的算法設(shè)計(jì) 距離計(jì)算公式：d=s/2=(vt)/2其中d是被測(cè)物與測(cè)距器的距離；s是超聲波的來(lái)回路程，v是超聲波在當(dāng)前溫度下的速度，t是發(fā)送和接收超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間。超聲波測(cè)距器原理圖TR障礙物主程序首先要對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器工作模式為16位定時(shí)、計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位EA并對(duì)顯示端口P0和P2清0；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)，接收返回的超聲波信號(hào)。由于采用12MHZ晶振，計(jì)數(shù)器每記一個(gè)數(shù)就是1us，取20℃時(shí)的超聲波傳輸速度v=344m/s,則d=(vt)/2=344t/2=(172T0/106)m=(172T0 /10000)cm其中T0為中斷T0的計(jì)數(shù)值。測(cè)出距離后，然后再發(fā)出超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量。開(kāi)始系統(tǒng)初始化發(fā)送超聲波脈沖等待反射超聲波計(jì)算距離顯示結(jié)果主程序流程圖如下： （頻率約40KHZ的方波），脈沖寬度為12us左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T0打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行時(shí)間準(zhǔn)確，所以采用匯編語(yǔ)言程序編程。超聲波測(cè)距主程序利用外中斷0檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回的超聲波信號(hào)（即INT0引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入超聲波接收中斷程序。進(jìn)入該中斷后，就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0，停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦1。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，表示本次測(cè)距不成功。源程序代碼：includeinclude/***************************數(shù)碼管為共陽(yáng)數(shù)碼管***************************/sbit s0=P2^7。//個(gè)位選通sbit s1=P2^6。//十位選通sbit s2=P2^5。//百位選通sbit s3=P2^4。//千位選通sbit dp=P0^7。//小數(shù)點(diǎn)sbit in=P3^2。//外部中斷,接CX20106的腳sbit csb=P3^3。//40KHz方波輸出腳define seg P0 //數(shù)碼管的數(shù)據(jù)口為P1口define uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine nop _nop_()/****************************/void init(void)。//初始化void delay_nms(uint n)。//延時(shí)nmsvoid delay100us()。//延時(shí)usvoid display(uint dat)。//4位數(shù)碼管顯示函數(shù),只用了位void tran(void)。//超聲波測(cè)量函數(shù)/***************************/uint dis,H=100,L=0。uchar flag=0,high_time,low_time,m=0。uchar leddata[]={ 0x00, //00x01, //10x02, //20x03, //30x04, //40x04, //50x06, //60x07, //70x08, //80x09, //90x0A, //
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