基于單片機的超聲波測距課程設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-07-24 19:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 觸發(fā)，需延遲一段時間，保持電平20us左右，也就是超聲波頻率大約為40KHZ，連續(xù)發(fā)送8個波形（這也是超聲波測距離會有一個最小可測距離的原因）后，才打開外中斷1接收返回的超聲波信號。由于采用12MHz的晶振，機器周期為1us，當主程序檢測到接收成功的標志位后，將計數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按下式計算即可測得被測物體與測距儀之間的距離，設(shè)計時取20℃時的聲速為340m/s則有：d=（T0*344）/2（其中T0為計數(shù)器T0的計數(shù)值）測出距離后結(jié)果將以十進制BCD碼方式送到LED顯示管顯示，然后再發(fā)射超聲波脈沖重復測量過程。主程序框圖如下圖51所示： 開始 單片機初始化 N 定時中斷子程序有無回波信號You 一 外部中斷子程序 結(jié)束 圖51 超聲波測距離主程序流程圖 ，頻率約40KHz的方波，脈沖寬度為20us左右，同時把計數(shù)器T0打開進行計時。超聲波測距離主程序利用外中斷0檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（INT0引腳出現(xiàn)低電平），立即進入中斷程序。進入該中斷后就立即關(guān)閉計時器T0停止計時，并將測距成功標志位賦值1.，中斷子程序流程圖如圖52所示： 外部中斷入口 定時中斷入口 關(guān)外部中斷 定時初始化 讀取時間值N 發(fā)射超聲波 計算距離 是否發(fā)射完 結(jié)果顯示 停止發(fā)射 返回 返回圖52 定時中斷子程序流程圖 外部中斷子程序流程圖五、測試數(shù)據(jù)以及結(jié)論在溫度為25度左右環(huán)境下測試：實際距離（mm）707580859095100105110實際距離（mm）727681879296100105110超聲波測距儀的制作和調(diào)試都比較簡單，其中超聲波發(fā)射和接收采用Φ15的超聲波換能器TCT4010F1（T發(fā)射）和TCT4010S1（R接收），中心頻率為40kHz，安裝時應保持兩換能器中心軸線平行并相距4～8cm，其余元件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機試運行。根據(jù)實際情況可以修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間，以適應不同距離的測量需要。根據(jù)所設(shè)計的電路參數(shù)和程序，～1m，測距儀最大誤差不超過1mm。系統(tǒng)調(diào)試完后應對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達到實際使用的測量要求。改裝：由于技術(shù)水平所限暫時不能給該設(shè)計加入語音程序，如果能加入語音程序的話，就能使超聲波測距離在倒車系統(tǒng)和其他領(lǐng)域中得到最完美的體現(xiàn)。超聲波測距離在生活中的應用越來越廣泛，且也使汽車在倒車的時候能最大可能的減少事故的發(fā)生。其有很高的開發(fā)的價值和十分廣泛的應用領(lǐng)域，為提高生活和科學技術(shù)水平提供了選擇。六、課程設(shè)計過程中遇到的主要問題以及解決辦法問題一：該實驗不能在Protues上進行仿真由于不能在Protues上仿真出超聲波信號的發(fā)射和接收所以進行不了仿真，這時候我只能通過查資料直接在Protel上畫出該實驗的整個電路圖，直接做出硬件來進行調(diào)試。問題二：接受超聲波電路的電容用錯
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