基于51單片機(jī)的超聲波測距電路(編輯修改稿)
2024-07-15 21:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ：供電部分超聲波發(fā)射部分 超聲波接收部分 結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)總體結(jié)構(gòu)可知，本電路的工作流程為：超聲波發(fā)射——超聲波接收——檢測時差——計(jì)算出距離——顯示如此就能細(xì)分每個環(huán)節(jié)的工作了。下面將就每個部分進(jìn)行詳細(xì)解析。 電路的設(shè)計(jì)與成型：根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，電路可分解為以下部分，在此進(jìn)行詳細(xì)分析。：供電部分為整個電路提供可靠的電源。 電源電路 電源電路部分依舊使用78系列穩(wěn)壓芯片作為穩(wěn)壓芯片。由于本電路只需要使用到5V電壓，故此方案簡單方便且合用。：本電路采用了STC89C52作為主控電路。 微控制器電路 STC89C52為STC公司的一款通用單片機(jī)，其操作簡便，功能強(qiáng)大，適用于簡單的控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和動作控制方面。：超聲波發(fā)射部分需要用單片機(jī)產(chǎn)生一個頻率為40kHz左右的方波來帶動發(fā)射頭的壓電晶片來起振，從而發(fā)射出超聲波。 超聲波換能器 壓電式超聲波傳感器結(jié)構(gòu)： 超聲波發(fā)射電路由于單片機(jī)端口輸出功率不夠，所以經(jīng)單片機(jī)產(chǎn)生的40 kHz方波脈沖信號T分成兩路，一路經(jīng)一級反相器后送到超聲波換能器的一個電極；另一路經(jīng)兩級反相器后送到超聲波換能器的另一個電極。再加上兩個上拉電阻TR1和TR2，可有效提高74LS04的帶負(fù)載能力。：超聲波接收部分的任務(wù)是接收到返回的超聲波信號并對其進(jìn)行濾波、放大、整形。由于用分立元件搭建超聲波接收電路的效果很差，而且電路元件的參數(shù)不容易用常用元件達(dá)到，故超聲波接收電路采用了索尼公司生產(chǎn)的集成芯片CX20106，(INT0)引腳，以產(chǎn)生一個中斷。： CX20106內(nèi)部結(jié)構(gòu)CX20l06A是日本索尼公司生產(chǎn)的紅外接收芯片，也適用于超聲波接收。其采用單列8腳直插式，小型封裝，+5V供電，使用方便，功能強(qiáng)大。 超聲波接收電路超聲波接收電路工作過程如下：接收的回波信號先經(jīng)過前置放大器和限幅放大器，將信號調(diào)整到合適幅值的矩形脈沖，由濾波器進(jìn)行頻率選擇，濾除干擾信號，再經(jīng)整形，送給輸出端7腳。當(dāng)接收到與CX20106濾波器中心頻率38kHz相符的回波信號時，其輸出端7腳就輸出低電平。將此低電平信號輸出給單片機(jī)的外部中斷0，即可產(chǎn)生一個中斷信號。：由常識可知，聲波在空氣中的傳播速度首溫度的影響。如果在計(jì)算距離時忽略這個影響，會造成不小的誤差，尤其在對距離測量有精度要求時，溫度因素更加不可忽略了。所以本電路特地加上了溫度補(bǔ)償環(huán)節(jié)。 溫度測量電路本電路采用了DALLAS公司生產(chǎn)的集成溫度傳感器DS18B20作為測溫電路芯片，它具有結(jié)構(gòu)小巧、操作簡便且功耗小的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用在各種溫度測量的場合。： 本電路采用12864液晶顯示器作為顯示部分，其突出優(yōu)點(diǎn)就是可以顯示漢字等字符，且與單片機(jī)的借口簡單，操作方便。 顯示部分電路圖：整體電路（不包含單片機(jī)部分）。 整體電路如圖，接口P1用來與單片機(jī)交流。 PCB印制板圖電路軟件的設(shè)計(jì)： 軟件流程圖由圖可知，軟件部分包括初始化部分、超聲波發(fā)射部分、定時及中斷部分、溫度檢測部分和液晶顯示部分。下面分別對這幾部分進(jìn)行列舉：：初始化部分完成對溫度檢測部分、液晶顯示部分和定時中斷部分的初始化，其函數(shù)分別如下：溫度檢測初始化函數(shù)：void init_18B20(void){ reset_18B20()。//總線復(fù)位 wbyte_18B20(0xcc)。//忽略檢查ROM匹配操作 wbyte_18B20(0x4e)。//設(shè)置寫模式（寫暫存器） wbyte_18B20(0x1f)。//寫溫度計(jì)配置寄存器}12864液晶初始化函數(shù)：void init_12864(){ delay_ms_12864(40)。 //大于40MS的延時程序 psb=1。 /
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