基于單片機超聲波測距器(編輯修改稿)
2025-07-24 21:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 能量消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠,因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量。如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。但由于超聲波傳感器的成本較高,所以一般運用于專業(yè)領域,民用產(chǎn)品中運用較少?？紤]到一般情況下對測距的要求較低,可在一定程度上犧牲其精確度和測距范圍,從而降低成本,使其運用范圍大大擴展。本文所論述的超聲波測距系統(tǒng)主要由聲波發(fā)射電路，回波接收電路和單片機控制電路及LCD顯示電路，靈活性強，可靠性高，計算簡單，易于做到實時控制，價格便宜等優(yōu)點。聲波在其傳播介質(zhì)中被定義為縱波。當聲波受到尺寸大于其波長的目標物體阻擋時就會發(fā)生反射；反射波稱為回聲。假如聲波在介質(zhì)中傳播的速度是已知的，而且聲波從聲源到達目標然后返回聲源的時間可以測量得到，從聲波到目標的距離就可以精確地計算出來。這就是本系統(tǒng)的測量原理。 超聲波傳感器結構圖由于此超聲波測距儀可以實現(xiàn)雙向測距，所以需進行測距選擇，而這個測距選擇就以自動選擇功能來實現(xiàn)。 測距的原理圖，是利用檢測聲波發(fā)出到接收到被測物反射回波的時間來測量距離其原理如圖所示，對于距離較短和要求不高的場合我們可認為空氣中的聲速為常數(shù)，我們通過測量回波時間T利用公式S=C*(T/2) 其中，S為被測距離、V為空氣中聲速、T為回波時間（T=T1+T2），可以計算出路程，這種方法不受聲波強度的影響，直接耦合信號的影響也可以通過設置“時間門”來加以克服。這樣可以求出距離：S=C(T1T2)/2。 單片機系統(tǒng)電路單片機選用的是ATMEL公司新推出的AT89S52。該芯片具有低功耗、高性能的特點，是采用CMOS工藝的8位單片機。AT89S52還有以下主要特點： ①采用了ATMEL公司的高密度、非易失性存儲器（NVSRAM）技術； ②其片內(nèi)具有256字節(jié)RAM，8KB的可在線編程（ISP）FLASH存儲器； ③有2種低功耗節(jié)電工作方式：空閑模式和掉電模式 ④片內(nèi)含有一個看門狗定時器（WDT），WDT包含一個14位計數(shù)器和看門狗定時器復位寄存器(WDTRST)，只要對WDTRST按順序先寫入01EH，后寫入0E1H，WDT便啟動，當CPU由于擾動而使程序陷入死循環(huán)或“跑飛”狀態(tài)時，WDT即可有效地使系統(tǒng)復位，提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。 單片機系統(tǒng)圖 時鐘電路 單片機的時鐘信號用來提供單片機片內(nèi)各種微操作的時間基準，時鐘信號通常用兩種電路形式得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩。MCS51單片機內(nèi)部有一個用于構成振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTALl和XTAL2分別是此放大電器的輸入端和輸出端，由于采用內(nèi)部方式時，電路簡單，所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實際使用中常采用這種方式，如圖22所示在其外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器就構成了內(nèi)部振蕩方式，片內(nèi)高增益反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構成一個自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。圖22中外接晶體以及電容C2和C1構成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其值均為30P左右，晶振頻率選12MHz。 復位電路 為了初始化單片機內(nèi)部的某些特殊功能寄存器，必須采用復位的方式，復位后可使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始正常工作。單片機的復位是靠外電路來實現(xiàn)的，在正常運行情況下，只要RST引
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1