基于at89c2051單片機(jī)超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計報告-文庫吧資料
2025-07-03 17:05本頁面
【正文】 塊鍵盤模塊供電單元全靜態(tài)操作：0Hz－24MHz 1000 次擦寫周期 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 AT89C2051 單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合。顯示電路采用簡單實用的 3 位共陽LED 數(shù)碼管，段碼輸出端口為單片機(jī)的 P1 口，位碼輸出端口分別為單片機(jī)的、 口,數(shù)碼管位驅(qū)運(yùn)用 PNP 三極管 S9012 三極管驅(qū)動。采用 12MHz 高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時鐘頻率，減小測量誤差。圖 31：系統(tǒng)設(shè)計框圖硬件電路的設(shè)計主要包括單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路三部分。發(fā)射電路由單片機(jī)輸出端直接驅(qū)動超聲波發(fā)送。開始測量超聲波信號開定時器關(guān)定時器數(shù)據(jù)運(yùn)算顯示器接收檢測 電聲換能器電聲換能器驅(qū)動電路圖 23 超聲波測距系統(tǒng)框圖三、設(shè)計方案按照系統(tǒng)設(shè)計的功能的要求，初步確定設(shè)計系統(tǒng)由單片機(jī)主控模塊、顯示模塊、超聲波發(fā)射模塊、接收模塊共四個模塊組成。限制超聲波系統(tǒng)的最大可測距離存在四個因素：超聲波的幅度、反射物的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。若外部施加的極性變反，如圖 c 所示那樣，壓電陶瓷在厚度方向上伸長，在長度方向上縮短。若在圖 a 所示的已極化的壓電陶瓷上施加如圖 b 所示極性的電壓，外部正電荷與壓電陶瓷的極化正電荷相斥，同時，外部負(fù)電荷與極化負(fù)電荷相斥。 壓電式超聲波發(fā)生器原理壓電型超聲波傳感器的工作原理：它是利用壓電效應(yīng)的原理，壓電效應(yīng)有逆效應(yīng)和順效應(yīng)，超聲波傳感器是可逆元件，超聲波發(fā)送器就是利用壓電逆效應(yīng)的原理。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等。表 21 聲速與溫度的關(guān)系溫度(℃) －30 －20 －10 0 10 20 30 100聲速(m/s) 313 319 325 323 338 344 349 386圖 21 超聲波測距時序圖 超聲波傳感器 超聲波發(fā)生器為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計和制成了許多超聲波發(fā)生器。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時單片機(jī)開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。其原理為: 檢測從超聲波發(fā)射器發(fā)出的超聲波，經(jīng)氣體介質(zhì)的傳播到接收器的時間，即渡越時間。 聲波幅值檢測法易受反射波的影響。超聲波測距的方法有多種，如相位檢測法、聲波幅值檢測法和渡越時間檢測法等。而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、信號處理可靠等特點。因此在液位測量、機(jī)械手控制、車輛自動導(dǎo)航、物體識別等方面有廣泛應(yīng)用。與其它方法相比，如電磁的或光學(xué)的方法，它不受光線、被測對象顏色等影響。由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。誤差：1%。 性能指標(biāo)距離顯示：用三位 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示（單位是 CM） 。3AT89C2051 單片機(jī)超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計題目：AT89C2051 單片機(jī)超聲波測距系統(tǒng)姓名： 繆庚 完成日期：2022 年 4 月 25 日目 錄一、設(shè)計任務(wù)和性能指標(biāo) .......................................................................................................................................3 設(shè)計任務(wù)........................................................................................................................................................3 性能指標(biāo)........................................................................................................................................................3二、超聲波測距原理概述 .......................................................................................................................................4 超聲波傳感器................................................................................................................................................5 超聲波發(fā)生器 ...........................................................................................................................................5 壓電式超聲波發(fā)生器原理 .......................................................................................................................5 單片機(jī)超聲波測距系統(tǒng)構(gòu)成....................................................................................................................5三、設(shè)計方案 ...........................................................................................................................................................6 AT89C2051 單片機(jī) ........................................................................................................................................7 超聲波測距系統(tǒng)構(gòu)成 ...
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