超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-07-03 10:15本頁面
【正文】 flag = 2。 EX0 = 0。 //標(biāo)志位置1 EX0 = 0。 //停止計(jì)時 ET0 = 0。cs++) { xianshi()。 //顯示 } for(cs=0。 sw = 11。 qw = 11。 //計(jì)算總時間和來回距離 zhuanhuan()。 ET0 = 0。 //重新清0 TR0 = 0。 //300us延時，防止直波干擾EX0 = 1。 //T0 計(jì)時開始 fasong(20)。 ET0 = 1。 TL0 = 0x00。 //開始發(fā)送前保證INT0是關(guān)閉狀態(tài) ET0 = 0。 while(1) { while(!P3_2){} //，不發(fā)送 delay(5)。 //循環(huán)程序中再打開 PX0 = 1。 //先關(guān)閉T0 ET0 = 1。 TL0 = 0x00。 //掃描循環(huán)次數(shù)變量 TMOD = 0x11。 delay(20)。 P0 = shu[gw]。 P2 = 0x04。 delay(20)。 //2ms P0 = shu[bw]。 P2 = 0x01。 gw = time%10。 bw = time%1000/100。 time = time/1000。 time = time300。}//用于距離計(jì)算void jisuan() { time = TH0。nop()。nop()。nop()。 nop()。nop()。nop()。nop()。nop()。}void fasong(uchar gs) { while(gs) { P1_0 = 1。j0。i0。 /*對應(yīng)數(shù)字“0.” ，“1.” ，“2.” ，“3.” ，“4.” ，“5.” ，“6.” ，“7.” ，“8.” ，“9.” ，“ ” ，“” */void delay(uchar us) { uint i,j。 //標(biāo)志位static unsigned char shu[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff,0xbf}。 //總時間uchar qw,bw,sw,gw。該腳和電源之間連接一只R3電阻后。當(dāng)其容量值變大，則外部噪波干擾增強(qiáng)，而且輸出脈沖的低電平持續(xù)時間增加，遙控距離變短。帶通濾波器中心頻率設(shè)置端該腳與電源間所接電阻R用來設(shè)置帶通濾波器的中心頻率f。電容量小，則為峰值檢波，瞬態(tài)響應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈寬變動大，易造成遙控誤動作。3c檢波電容連接端該腳與地間連接著檢波電容。電阻增大，電容值小，則增益低:反則高。所以，可以復(fù)合使用多種非接觸式傳感器，充分發(fā)揮各檢測技術(shù)的優(yōu)勢，可以得到更精確的檢測結(jié)果。(2) 選擇更合理的發(fā)射脈沖、研發(fā)更高性能的換能器，來提高超聲波測距系統(tǒng)的測距范圍、分辨力、測量精度和抗干擾能力等性能，是超聲波測距理論的又一個重要研究方向。 超聲波測距研究趨勢的展望 超聲波測距作為非接觸式檢測技術(shù)的典型方法之一，以其獨(dú)特的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景，作以下三點(diǎn)展望：(1) 目前采用壓電式陶瓷材料和磁致伸縮材料來制造的超聲波換能器存在一定的阻抗失配問題，即在驅(qū)動脈沖結(jié)束后，由于存在慣性會使換能器繼續(xù)振動產(chǎn)生盲區(qū)，從而影響超聲波測距儀的精度。本次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度不是很高，若想得到更精確的測距方法，可以采用相位法或雙頻超聲波測距方法，或者尋找更精確的算法。由軟件實(shí)現(xiàn)40kHz脈沖經(jīng)放大電路從超聲波發(fā)射探頭T40發(fā)射出超聲波，接收探頭R40收到聲波后經(jīng)集成芯片CX20106A放大濾波整形后回送到單片機(jī)計(jì)算，通過發(fā)射與接收的時間差和聲速計(jì)算出距離。(5) 系統(tǒng)軟件算法不夠精準(zhǔn)，單片機(jī)精度不高。(3) 由于沒有溫度檢測電路，超聲波在不同的溫度下傳播速度不同，所以受溫度影響，測量距離和實(shí)際距離會有誤差。表 1實(shí)際距離(cm)5次測量距離(cm)5結(jié) 論 數(shù)據(jù)的誤差分析測量結(jié)果和實(shí)際距離有誤差，經(jīng)分析，誤差可能來源一下幾個方面：(1) 超聲波發(fā)射與接收探頭和被測點(diǎn)位置存在著一個很小的角度，這個角度會影響測量距離。每種不同的距離測量5次。 系統(tǒng)測量 測量距離選取50cm、75cm、100cm、125cm，150cm、175cm六個不同距離進(jìn)行測量。，但是測距范圍最遠(yuǎn)只能達(dá)到50cm，開始以為是發(fā)射功率不夠，于是調(diào)整發(fā)射驅(qū)動電路中的電阻和接收電路CX20106A引腳5的外接電阻，雖然有點(diǎn)提高，但效果不是很大，根本達(dá)不到系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。無誤后，將單片機(jī)安裝上，接通電源。將程序在Keil中編譯，將其放入Proteus電路中的單片機(jī)里，進(jìn)行仿真，電路如圖32，圖33所示：圖 3 – 2 仿真電路圖圖 3 – 3 發(fā)射探頭引腳波形仿真4系統(tǒng)測試 軟件和硬件測試 將元器件焊接到萬用板上，焊接的時候盡量不要長時間焊接某一管腳，否則元器件會由于溫度過高壞掉或工作不穩(wěn)定，檢查是否有短路，虛焊，元器件有沒有接反。} 系統(tǒng)仿真在Proteus中根據(jù)超聲波發(fā)射硬件電路搭建系統(tǒng)，由于個別元件在Proteus元件庫中沒有，用其他的方式代替。 P0 = shu[gw]。 delay(20)。P2 = 0x04。 P0 = shu[bw]。 delay(20)。}void xianshi() //顯示程序{ P2 = 0x01。 sw = time%100/10。 顯示子程序 本設(shè)計(jì)采用共陽極7段LED數(shù)碼管顯示，顯示子程序如下所示：void zhuanhuan() //轉(zhuǎn)換程序{ qw = t
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