基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-資料下載頁(yè)
2025-06-27 19:49本頁(yè)面
【正文】 傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過(guò)在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，有時(shí)也可加隔離光耦來(lái)解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳播到敏感器件的干擾。切斷干擾源采用了如下措施:(1) 將數(shù)字部分與模擬部分完全分開(kāi)，電源接入處與地線接出處一點(diǎn)相接地。(2) 為防止超聲波接收器與發(fā)射器輻射千擾，將其相隔8cm的距離平行放置。因超聲波的波束很小，如此相隔后，輻射傳播路徑可以切斷。(3) 注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近。2 提高敏感器件的抗干擾性能在此設(shè)計(jì)中，超聲波接收器是敏感元件，在其兩端的信號(hào)稍有變化，經(jīng)過(guò)放大后即為嚴(yán)重的干擾信號(hào)。提高敏感器件抗干擾性能采用了如下措施:(1) 布線時(shí)盡量減少回路環(huán)的面積，以降低感應(yīng)噪聲。(2) 布線時(shí)電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外，更重要的是降低耦合噪聲。3 對(duì)電路板進(jìn)行合理設(shè)計(jì)對(duì)電路板合理設(shè)計(jì)，方法有如下幾種。(1) PCB板元件布局① 線路板面上的元器件應(yīng)盡量成直線排列。② 多級(jí)放大器的各級(jí)最好能成直線排列，使輸出與輸入級(jí)相距較遠(yuǎn)，從而減少輸出與輸入的級(jí)間耦合；③ 元器件合理分區(qū):對(duì)于那些易產(chǎn)生噪聲的器件組成的電路，如微機(jī)系統(tǒng)中指示燈、電源線路等電路，應(yīng)與微弱信號(hào)電路分開(kāi)布局，尤其是應(yīng)盡量使其遠(yuǎn)離單片機(jī)的邏輯控制電路和存儲(chǔ)電路(ROM, RAM)，如果可能的話，可以將這些電路另外制成電路板，這樣有利于抗干擾，提高電路工作的可靠性。(2) PCB布線原則① 加粗地線。② 電源和地是從電源的兩端接到印制板上來(lái)的，電源一個(gè)接點(diǎn)，地一個(gè)接點(diǎn)，印制板上有多個(gè)返回地線，這些都會(huì)聚到回電源的那個(gè)接地點(diǎn)上，就是所謂單點(diǎn)接地。③ 對(duì)于模擬地、數(shù)字地、匯集到接地點(diǎn)上夾。PCB印制板圖如附錄3。結(jié) 論通過(guò)設(shè)計(jì)基于8051單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀，我對(duì)單片機(jī)（51系列）及傳感器理論有了全面了解，主要對(duì)51單片機(jī)使用、程序編寫(xiě)有了一定的掌握。在基于8051單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)中，包含了單片機(jī)技術(shù)，數(shù)字電路，模擬電路等技術(shù)。在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，了解到單片機(jī)在生活中的巨大作用。本文針對(duì)超聲波測(cè)距儀的原理及控制，提出設(shè)計(jì)方案，考慮多種誤差因素，保證測(cè)量精度。在此基礎(chǔ)上完成硬件控制器的設(shè)計(jì)調(diào)試，軟件設(shè)計(jì)調(diào)試。主要工作包括:1 根據(jù)文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外超聲波傳感器的研究現(xiàn)狀，理解各種測(cè)距原理，理解聲波等相關(guān)知識(shí)。2 依據(jù)現(xiàn)有各種測(cè)距儀的設(shè)計(jì)方案，選擇最佳方案。3 完成了超聲波測(cè)距儀上匯編程序的設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)，并且調(diào)試通過(guò)，最終完成程序燒錄。4 對(duì)樣機(jī)性能進(jìn)行了試驗(yàn)，精度達(dá)到要求。在此次試驗(yàn)中，參考一些有經(jīng)驗(yàn)人士的電路結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想。借鑒經(jīng)驗(yàn)人士的思想和電路有；1 測(cè)距原理即距離=時(shí)間速度。2 振蕩電路、發(fā)射電路放大電路。由于時(shí)間和精力等多方面的原因，此控制系統(tǒng)多少還存在一些不足之處，有待進(jìn)一步改進(jìn)和提高。主要包括:1 PCB抗干擾能力有限。超聲波發(fā)射接收器之間依然存在直達(dá)波間或影響。2 放大電路中，由于集成芯片、電阻、電容的熱噪聲影響，對(duì)遠(yuǎn)距離的微弱信號(hào)放大有干擾作用。3 在遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)，驅(qū)動(dòng)功率相對(duì)不夠。4 在此設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距儀與市場(chǎng)上的測(cè)距儀相比，精度上和性能上還有不足之處,有待改進(jìn)。參考文獻(xiàn)[1]何柞鋪，. 北京:，6785.[2]張迎新，. 北京：,12. [3]. 北京:,6.[4]鄒振春，：，3,58. [5]胡建凱，.[6]徐淑華，:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版 ,6. [7]:,4,2229. [8]周晗曉，,25，261265.[9]蘇煒，,23,811.[10]:人民郵電出版社,1993,6.[11]樊昌元，,9，5256.[12]史建軍，, 9.[13]時(shí)德鋼，. 2002,10, 480482.[14],5,5456.[15]，,9. [16]翁黎朗，,3,6064.[17]Kuang, Morris,. Supersonic Doppler distance measurement technique or robot tracking system. Electronics ，.附錄1：硬件電路總體設(shè)計(jì)圖附錄2：程序全文ORG 0000HLJMP MAINORG 0003H LJMP GINT0ORG 000BH LJMP GT0ORG 001BHLJMP GT1MAIN: MOV P1,99HCLR MOV R7,0MOV IE,8CHMOV TMOD,11HMOV TH1,15HMOV TL1,9FHMOV TH0,0FDHMOV TL0,0B3HSETB LCALL DELAYCLR SETB TR1SETB TR0SJMP $GT0: MOV TH0,0FDHMOV TL0,0B3HINC R7RETIGT1:CLR TR0CLR TR1CLR MOV TH1,15HMOV TL1,9FHMOV TH0,0FDHMOV TL0,0B3HSETB LCALL DELAYCLR SETB TR1SETB TR0TETIGINTO:CLR TR0CLR TR1CLR MOV TH1,15HMOV TL1,9FHMOV TH0,0FDHMOV TL0,0B3HMOV A,R7MOV B,10DIV ABSWAP AANL A,BMOV P1,AMOV R7,0SETB LCALL DELAYCLR SETB TR1SETB TR0RETIDELAY: MOV R6,64HDJNZ R6,$RETEND附錄3：PCB印制版圖致 謝經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于接近尾聲。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，非常感謝我的指導(dǎo)老師楊慶德教授的精心指導(dǎo)，他不僅在百忙中耐心的輔導(dǎo)我對(duì)設(shè)計(jì)提出的疑問(wèn)，而且特別注意引導(dǎo)我獨(dú)立思考，啟發(fā)我自主解決問(wèn)題。從楊老師一絲不茍的鉆研態(tài)度中，我看到了治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯?，同時(shí)激勵(lì)了我在學(xué)業(yè)上不斷進(jìn)取。在楊老師循循善誘的指導(dǎo)下，使我的專業(yè)知識(shí)水平得到很大的提高。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合檢查。當(dāng)一些比較復(fù)雜的我自己無(wú)法解決的問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候,楊老師及宗燕燕老師都給予我畢業(yè)設(shè)計(jì)上的指導(dǎo)和幫助。在實(shí)際調(diào)試和仿真的階段,實(shí)驗(yàn)室的各位老師為我提供了計(jì)算機(jī),穩(wěn)壓電源等相關(guān)的設(shè)備儀器,給予我在畢業(yè)設(shè)計(jì)上很大的支持。在各位老師和同學(xué)的幫助下,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是一個(gè)設(shè)計(jì)制作的過(guò)程,更是一個(gè)學(xué)習(xí)和完善的過(guò)程。在此，我向所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，正是得益于他們的幫助，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)順
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