基于52單片機(jī)的短距離超聲波測(cè)距系統(tǒng)-文庫(kù)吧資料
2025-06-28 18:37本頁(yè)面
【正文】 據(jù)處理模塊主要任務(wù)是用單片機(jī)產(chǎn)生 38kHz 的脈沖，以驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器發(fā)射超聲波，同時(shí)采用計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)；當(dāng)超聲波接收器接收到回波信號(hào)時(shí)停止計(jì)時(shí)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0、1的工作模式的設(shè)定和定時(shí)器的控制由工作模式寄存器TMOD和控制寄存器TCON來(lái)完成。本設(shè)計(jì)中用單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0來(lái)對(duì)發(fā)射到接收的時(shí)間進(jìn)行精確計(jì)時(shí)。在這種方式下，在兩個(gè)相鄰機(jī)器周期內(nèi)，INT0或INT1引腳電平狀態(tài)發(fā)生變化，即在第一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)為高電平，第二個(gè)機(jī)器周期內(nèi)為低電平，就激活外部中斷標(biāo)志。只要在INTO或INT1引腳上出現(xiàn)有效低電平時(shí)，就激活外部中斷標(biāo)志。外部中斷請(qǐng)求有兩種信號(hào)方式電平方式和脈沖方式。系統(tǒng)采用單片機(jī)內(nèi)部自帶的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0中斷功能，對(duì)發(fā)射到接收的時(shí)間進(jìn)行精確計(jì)時(shí)。片內(nèi)8K Flash存儲(chǔ)器可在線(xiàn)重新編程，或使用通用的非易失性存儲(chǔ)器編程器。 單片機(jī)的設(shè)定超聲波測(cè)距系統(tǒng)的控制核心是單片機(jī)，軟件主要完成測(cè)量過(guò)程控制、精確計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)計(jì)算及結(jié)果處理等功能。如上圖所示。在本設(shè)計(jì)中選用了 9 針的 D 型連接器，實(shí)際使用中僅使用，并給出了 9個(gè)引腳的功能說(shuō)明：引腳 1：DCD，方向 I，載波檢引腳 2：RXD，方向 I, 數(shù)據(jù)輸入引腳 3：TXD，方向 O，數(shù)據(jù)輸出引腳 4：DTR , 方向 O,數(shù)據(jù)終端就緒引腳 5：GND , 地引腳 6：DSR, 方向 I，數(shù)據(jù)設(shè)備就緒引腳 7：KTS, 方向 O，請(qǐng)求發(fā)送引腳 8：CTS, 方向 I，清除發(fā)送引腳 9：RI , 方向 I, 振鈴指示 9針D型連接器數(shù)據(jù)輸出，地線(xiàn)。完整的 RS232 接口需要 22 根線(xiàn)，采用標(biāo)準(zhǔn)的 25 芯插頭。RS232 是目前最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸。 串行通訊接口電路設(shè)計(jì)單片機(jī)執(zhí)行信息檢測(cè)任務(wù)，然后把檢測(cè)結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)中去，這就需要在單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間建立一種通信結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)LED的方法，通過(guò)軟件的編譯來(lái)實(shí)現(xiàn)由二進(jìn)制到BCD碼的轉(zhuǎn)化，從 顯示電路圖（本設(shè)計(jì)中的數(shù)碼管外形不代表實(shí)際產(chǎn)品）而簡(jiǎn)化了顯示電路。LED顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。而在共陽(yáng)極接法中，剛好與共陰極接法向反。根據(jù)各管的極管接線(xiàn)形式，可分為共陰極型和共陽(yáng)極型。只需能顯示09的數(shù)字，且顯示穩(wěn)定無(wú)閃爍即可。由于經(jīng)探頭變換后的正弦波電信號(hào)非常弱，經(jīng)過(guò)CX20106A處理后產(chǎn)生負(fù)跳變，引起單片機(jī)的外部中斷。 發(fā)射電路圖 接收電路的設(shè)計(jì) 接收電路圖超聲波接收器包括超聲波接收探頭、CX20106A處理兩部分。上拉電阻RR10一方面可以提高反向器74HC04AN輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力。輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián)。另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極。發(fā)射脈沖可以由單片機(jī)或振動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)射電路的主要目的是驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射探頭內(nèi)的壓電晶片振動(dòng)，使之發(fā)出超聲波，并且發(fā)射的超聲波具有一定的能量，可傳播較遠(yuǎn)的距離，實(shí)現(xiàn)測(cè)量的目的。（5）顯示電路采用單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)LED的方式。它是用來(lái)對(duì)接收到的回波進(jìn)行放大和整形，并產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變作為單片機(jī)的中斷信號(hào)。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)直接軟件產(chǎn)生38kHz的超聲波信號(hào)，通過(guò)輸出引腳輸入至比較器，經(jīng)比較器推動(dòng)探頭產(chǎn)生超聲波。④控制數(shù)據(jù)的顯示。二、 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)
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