超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)說(shuō)明書-文庫(kù)吧資料
2025-08-09 06:58本頁(yè)面
【正文】 波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)（正弦波），信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大以后，應(yīng)輸出的方波幅度較大的正弦波，放大電路有兩片 u741 完成。電路工作電壓 9V，工作電流約 25mA，發(fā)射距離大于 9m。由于超聲波屬于聲波范圍，其波速 C 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。 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)距原理 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 tr，然后求出距離 S＝Ct／2，式中的 C 為超聲波波速。5l 系列單片機(jī)為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法?？臻e方式：CPU 停止工作，而讓 RAM、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。該系列單片機(jī)引腳與封裝如圖所示。其振蕩頻率計(jì)算公式如下：f=((R9+2*R10)*C5)3. 51系列單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理 51系列單片機(jī)的功能特點(diǎn)5l 系列單片機(jī)中典型芯片(AT89C51)采用 40 引腳雙列直插封裝(DIP)形式，內(nèi)部由 CPU，4kB 的 ROM，256 B 的 RAM，2 個(gè) 16b 的定時(shí)／計(jì)數(shù)器 TO 和 T1，4 個(gè) 8 b 的工／O 端 I：IP0，P1，P2，P3，一個(gè)全雙功串行通信口等組成。 理論計(jì)算測(cè)距的原理沈陽(yáng)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 4 如圖所示為反射時(shí)間法，是利用檢測(cè)聲波發(fā)出到接收到被測(cè)物反射回波的時(shí)間來(lái)測(cè)量距離其原理如圖所示，對(duì)于距離較短和要求不高的場(chǎng)合我們可認(rèn)為空氣中的聲速為常數(shù)，我們通過(guò)測(cè)量回波時(shí)間 T 利用公式 S=C*(T/2)其中，S 為被測(cè)距、V 為空氣中聲速、T 為回波時(shí)間（T=T1+T2），可計(jì)算出路程，這種方法不受聲波強(qiáng)度的影響，直接耦合信號(hào)的影響也可以通過(guò)設(shè)置“時(shí)間門”來(lái)加以克服。假如聲波在介質(zhì)中傳播的速度是已知的，而且聲波從聲源到達(dá)目標(biāo)然后返回聲源的時(shí)間可以測(cè)量得到，從聲波到目標(biāo)的距離就可以精確地計(jì)算出來(lái)。超聲波發(fā)射器放大電路超聲波接收器放大電路鎖相環(huán)檢波電路定時(shí)器 單片機(jī) 控制 顯示器 測(cè)量與控制方法聲波在其傳播介質(zhì)中被定義為縱波。一般情況下，超聲波在空氣中的傳播速度為 340m/ s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間 t ，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離 s，即 s=340t/2， 這就是常用的時(shí)差法測(cè)距 [1]。發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度 υ 在空氣中傳播，在到達(dá)被測(cè)物體時(shí)被反射返回，由接收器接收，其往返時(shí)間為 t，由 s=vt/2 即可算出被測(cè)物體的距離。本文還對(duì)測(cè)距儀的方案設(shè)計(jì)，理論分析，51 系列單片機(jī)的功能，系統(tǒng)的硬件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹說(shuō)明。由于超聲波易于定向發(fā)射，方向性好，強(qiáng)度好控制，它的應(yīng)用價(jià)值己被普遍重視。因此，超聲波測(cè)距儀用途極度廣泛，如:測(cè)繪地形圖，建造房屋、橋梁、道路、開挖礦山、油井等。目 錄引 言 ...........................................................1——— 基于 AT89C51 單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀 ............2 .................................................3 測(cè)量與控制方法 .............................................3 理論計(jì)算 ...................................................3 系列單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理 ..................4 51 系列單片機(jī)的功能特點(diǎn) .....................................4 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)距原理 .........................................5 ............................................6 超聲波發(fā)射電路 .............................................6 超聲波 接收電路 .............................................7 超聲波 顯示電路 .............................................8
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