超聲波測距含51單片機程序與電路圖(編輯修改稿)
2025-08-03 16:01 本頁面
【文章內容簡介】 發(fā)射：由NE555發(fā)射頻率為40KHz的方波，經過CD4049互補電路推升功率，最后由換能器轉換為超聲波發(fā)送出去。 接收：由接收換能器轉換而來的電信號，經放大、濾波、比較后給MCU處理。 處理：51單片機最小系統(tǒng)板。經接收模塊處理后的信號由本模塊作出判別并計算出距離。顯示：以STC89C52為控制核心，進行距離的液晶顯示因此。STC89C52系統(tǒng)主控模塊發(fā)射電路接收電路發(fā)射器接收器被測物顯示 超聲波測距系統(tǒng)總體方框圖 發(fā)射模塊。I/OOUTR210KR3C2C1VCC1KR1NE555U1GNDVCCRESET187DISCHG6THOLD5CVOLT43OUT2TRIG用于驅動超聲波傳感器的40KHz的方波由一片NE555搭成的多諧振蕩器生成，受控于控制器的控制信號；40KHz的方波經CD4049調理后，成為振幅18V的方波，提高發(fā)射功率。注：電路中，CD4049接的是9V的電源。 發(fā)射電路圖 接收模塊 放大電路。Ui100uFC3Uo1KR?220uFC21KR3220uFC1VCC1KR1104R2NPNQ1 放大測得放大倍數 （31） 比較電路。在實際測試中發(fā)現輸入信號盡管經過電容濾波，但仍存在直流偏置，使信號直流信號抬升調節(jié)可以使比較門限改變，以解決輸入信號里夾帶直流偏置的問題。outputinput10KR3R2R1VCCLM3935V+6V 7OUTPUT B8Vcc4GND3V+2V1OUTPUT A 比較電路 主控模塊 該模塊的核心為STC89C52 本模塊要設計和制作的為一51最小實驗板，包括最基本的時鐘電路、復位電路。 第4章 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)軟件設計介紹 軟件部分 本系統(tǒng)的軟件設計的最根本思想的是基于超聲波反射原理。 首先，由單片機控制NE555產生40KHz的CW（Continuous waves）脈沖信號。 然后通過外部中斷采集電平觸發(fā)信號，并利用定時器計算出時間，根據22式計算距離，之后將數據顯示在數碼管上?！≤浖驁D和流程圖 主機發(fā)生40KHz脈沖電平觸發(fā)信號采樣同步顯示 軟件框圖 程序流程圖 ：初始化子程序啟動NE555發(fā)射脈沖啟動定時器、延時1ms開啟外部中斷是否發(fā)生外部中斷？等待顯示距離YN是否超時？Y關閉計時器關閉超聲波 程序流程圖第5章 系統(tǒng)調試 測試儀器測試使用的儀器設備如表二所示。表二 測試使用儀器設備表序號名稱、型號、規(guī)格數量1示波器 DS5022M12SG1040信號發(fā)生器13萬用表 14三角架15卷尺1 測試方法與結果 在本系統(tǒng)的測試過程中，由于發(fā)射超聲波、接收并處理回波存在著時間的延遲以及其他不穩(wěn)定的因素，所以測得的數據與真實之間存在一定的誤差，為了減少測量誤差，超聲波探頭在使用之前需要標定。 我們進行測試方法為：在實驗室取出非常平的實驗桌，桌的高度大約一米，通過平整光滑的墻壁來進行數據驗證，分別對各個距離段來測試，通過3米的直板尺來一一對各個距離段進行標出之后來測量，從而來驗證本系統(tǒng)的精度，這樣通過測得的值與實際的值進行補償。 我們標定的實驗數據如表三所示： 表三 第一次校準
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