【正文】
上可分為數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制兩個(gè)基本類型。因此,軟件設(shè)計(jì)在微機(jī)測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。只要通過(guò)單片機(jī)來(lái)來(lái)計(jì)算發(fā)射信號(hào)時(shí)到收到信號(hào)是產(chǎn)生下降沿這段時(shí)間的長(zhǎng)度,再通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算得出當(dāng)前距離,程序?qū)⒋藬?shù)值與設(shè)定的閾值相比較并作出相應(yīng)動(dòng)作。其余元件按圖 取值。R3 和 C13 是控制 CX20226A內(nèi)部放大增益,R5 控制帶通濾波器的中心頻率。CX20226A 的第 5腳的電阻決定接收的中心頻率,220k 的電阻決定了接收的中心頻率為40KHz。適當(dāng)更改電容 C8 的大小,可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力??紤]到紅外遙控常用的載波頻率 38 kHz 與測(cè)距的超聲波頻率 40 kHz 較為接近,可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同,使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。上位電阻 RR8 一方面可以提高反向器4069 輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力,另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果,縮短其自由振蕩時(shí)間。發(fā)射電路主要由反相器 4069 和超聲波發(fā)射換能器 T 構(gòu)成,單片機(jī) 端口輸出的 40kHz 的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極,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,用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端,可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。AT89S52 輸出超聲波換能器所需的 40K 方波信號(hào),利用外中斷 0 口監(jiān)測(cè)超聲波接收電路輸出的返回信號(hào), 并實(shí)現(xiàn)對(duì) CX20226 接收芯片和 TCT4010 系列超聲波轉(zhuǎn)換模塊的控制。所以單片機(jī)將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤頻率的信號(hào),往往這個(gè)錯(cuò)誤的頻率會(huì)比預(yù)期的值偏低。關(guān)于 40KHz 信號(hào)的產(chǎn)生,利用單片機(jī)定時(shí)器中斷產(chǎn)生,要特別注意中斷服務(wù)程序的編寫。由于超聲波屬于聲波范圍,其波速 V 與溫度有關(guān)。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測(cè)距離。 50Kfg3edc8DP7b9a1S?.VC 圖 數(shù)碼管顯示及其驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī)發(fā)出超聲波測(cè)距是通過(guò)不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波,從而測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差△T,然后求出距離 S=V△T/2,式中的 V 為超聲波波速。八段數(shù)碼顯示管有兩種,一種是共陽(yáng)數(shù)碼管,其內(nèi)部是由八個(gè)陽(yáng)極相連接的發(fā)光二極管組成;另一種是共陰數(shù)碼管,其內(nèi)部是由八個(gè)陰極相連接的發(fā)光二極管組成。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的,所以外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求,但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。還可以使用外部時(shí)鐘。對(duì)外接電容 CC2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求,但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。這個(gè)反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。該設(shè)計(jì)在電源電壓瞬間下降時(shí)可以使電容迅速放電,可令系統(tǒng)可靠復(fù)位。單片機(jī)外圍需要一個(gè)復(fù)位電路,復(fù)位電路的功能是:系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào),直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后,撤消復(fù)位信號(hào)。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的 4 位共陽(yáng)LED 數(shù)碼管,位碼用 PNP 三極管 9013 驅(qū)動(dòng)。單片機(jī)采用 AT89S52,采用 12MHz 高精度的晶振,以獲得穩(wěn)定時(shí)鐘頻率,減小測(cè)量誤差。由于超聲波在空氣中傳播時(shí)會(huì)有相當(dāng)?shù)乃p,衰減的程度與頻率的高低成正比;而頻率高分辨率也高,故短距離測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇頻率高的傳感器,而長(zhǎng)距離的測(cè)量時(shí)應(yīng)用低頻率的傳感器。 A T 8 9 S 5 2 超聲波接收 超聲波發(fā)送L E D 顯示掃描驅(qū)動(dòng)掃描驅(qū)動(dòng)圖 超聲波測(cè)距器系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 方案論證測(cè)距儀的分辨率取決于對(duì)超聲波傳感器的選擇。目前在近距離測(cè)量方面常用的是壓電式超聲波換能器。電氣方式包括壓電型、電動(dòng)型等;機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。此次設(shè)計(jì)采用反射波方式。2 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述 方案討論超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波的發(fā)射和接受,根據(jù)超聲波傳播的時(shí)間來(lái)計(jì)算出傳播距離。聲速確定后,只要測(cè)出超聲波往返的時(shí)間,即可求得 L。 通過(guò)不斷檢測(cè)產(chǎn)生波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波,從而測(cè)出發(fā)射超聲波和接收到回波的時(shí)間差△T,然后求出距離 L。超聲波傳感器在測(cè)量過(guò)程中,超聲測(cè)距器是根據(jù)超聲波遇到障礙物反射回來(lái)的特性進(jìn)行測(cè)量的。掌握儀器的接口技術(shù)和程控方法;熟練掌握儀表總線的工作原理、設(shè)計(jì)步驟、編程及調(diào)試;掌握 C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)軟件的編程與調(diào)試方法;掌握網(wǎng)絡(luò)化儀器設(shè)計(jì)編程與調(diào)試方法。在新的世紀(jì)里,面貌一新的測(cè)距儀將發(fā)揮更大的作用。無(wú)庸置疑,未來(lái)的超聲波測(cè)距儀將與自動(dòng)化智能化接軌,與其他的測(cè)距儀集成和融合,形成多測(cè)距儀。但就目前技術(shù)水平來(lái)說(shuō),人們可以具體利用的測(cè)距技術(shù)還十分有限,因此,這是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無(wú)限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。 digital。關(guān)鍵詞:超聲波;AT89S52;數(shù)碼管;測(cè)距AbstractThe strong point of ultrasonic energy consumption is slow, the spread in the medium distance, and therefore frequently used ultrasonic distance measurement. Distance using ultrasonic testing, the design is more convenient, puting is also relatively simple, and precision in the measurement can achieve the requirements of daily use. Design of ultrasonic distance measurement device using ultrasonic transmission distance of time, with the AT89S52 microcontroller as the core for control and data processing, the final pletion of lowcost, high precision, miniature digital display ultrasonic ranging device hardware and software design . The probe by the single chip integrated analysis of signal processing, and ultrasonic ranging device features. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. Experimental results show that the system software and