最新虛擬儀器課程設(shè)計(jì)正文(編輯修改稿)
2024-07-26 02:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 測(cè)量距離方法有很多種，短距離可以用尺，遠(yuǎn)距離有激光測(cè)距等，超聲波測(cè)距適用于高精度中長(zhǎng)距離測(cè)量。，由單片機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，所以此系統(tǒng)測(cè)量精度理論上可以達(dá)到毫米級(jí)。 目前比較普遍的測(cè)距的原理：通過發(fā)射具有特征頻率的超聲波對(duì)被攝目標(biāo)的探測(cè)，通過發(fā)射出特征頻率的超聲波和反射回接受到特征頻率的超聲波所用的時(shí)間，換算出距離，如超聲波液位物位傳感器，超聲波探頭，適合需要非接觸測(cè)量場(chǎng)合，超聲波測(cè)厚，超聲波汽車測(cè)距告警裝置等。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖21所示。它主要由單片機(jī)、超聲波發(fā)射及接收電路、超聲波傳感器、鍵盤、LED顯示電路及電源電路組成。系統(tǒng)主要功能包括：1) 超聲波的發(fā)射、接收，并根據(jù)計(jì)時(shí)時(shí)間計(jì)算測(cè)量距離；2) 檢測(cè)空氣溫度用于距離計(jì)算的補(bǔ)償；3) LED顯示器顯示距離、溫度；4) 鍵盤接收用戶命令并處理；5) 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí)，用電平式開關(guān)與上電復(fù)位電路復(fù)位。 圖21 超聲波測(cè)距儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3 主要元件介紹 單片機(jī)AT89C51AT89C51是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash 超聲波傳感器HCSR04 超聲波測(cè)距原理超聲波測(cè)距原理是利用超聲波從發(fā)射到接收過程中傳播的時(shí)間來(lái)計(jì)算出傳播距離。 超聲波測(cè)距模塊HCSR04簡(jiǎn)介HCSR04超聲波測(cè)距模塊可提供2cm400cm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。整，否則會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果。 上位機(jī)設(shè)計(jì)軟件LabVIEWLabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司研制開發(fā)，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語(yǔ)言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。 LabVIEW軟件是NI設(shè)計(jì)平臺(tái)的核心，也是開發(fā)測(cè)量或控制系統(tǒng)的理想選擇。 LabVIEW開發(fā)環(huán)境集成了工程師和科學(xué)家快速構(gòu)建各種應(yīng)用所需的所有工具，旨在幫助工程師和科學(xué)家解決問題、提高生產(chǎn)力和不斷創(chuàng)新例如：NI LabVIEW應(yīng)用程序生成器 (Windows版)。4 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)51單片機(jī)最小系統(tǒng)由復(fù)位電路和晶振電路構(gòu)成。圖41 51單片機(jī)最小系統(tǒng)4. 2 超聲波模塊與單片機(jī)連接電路超聲波模塊HCSR04共有四個(gè)引腳，其中第一腳VCC接電源正極（+5v），第4腳GND電路連接原理圖如圖42所示。圖42超聲波模塊與單片機(jī)連接電路原理圖 串口通信電路該器件內(nèi)置USB功能控制器、USB 收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號(hào)的UART， 只需外接幾只電容就可實(shí)現(xiàn)USB 信號(hào)與RS232 信號(hào)的轉(zhuǎn)換，能夠方便嵌入到各
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