基于51單片機的超聲測距器的設計-展示頁
2025-06-28 13:13本頁面
【正文】 設 計設計名稱： 基于51單片機的超聲測距器的設計 學年學期： 20102011學年第二學期 課程名稱： 單片機原理及應用課程設計 專業(yè)年級： 08級電氣工程及其自動化 姓 名： * * * 學 號： 提交日期： 2011年 6 月 13 日 成 績： 指導教師： 目錄緒論 1 1 1 2 超聲波發(fā)生器的設計 2 超聲波接收器的設計 3 單片機系統(tǒng)及顯示電路 4 5 7447解碼器 54. 系統(tǒng)軟件設計 6 產(chǎn)生發(fā)射脈沖信號 6 6 計算并顯示距離 7 9 40kHz發(fā)射脈沖信號 9 接受脈沖信號 9 測量距離顯示 10 11結(jié)論 11參考文獻 11致 謝 12附錄 13元器件清單 13基于51單片機的超聲測距器的設計摘 要：由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此本文設計了基于51單片機的超聲波測距器。本文還對設計的系統(tǒng)進行了Proteus仿真，驗證其正確性。～，測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。在醫(yī)學、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應用。超聲波在氣體、液體及固體中以不同速度傳播，定向性好、能量集中、傳輸過程中衰減較小、反射能力較強[3]。超聲波測距迅速、方便，且不受光線等因素影響，廣泛應用于水文液位測量、建筑施工工地的測量、現(xiàn)場的位置監(jiān)控、振動儀車輛倒車障礙物的檢測、移動機器入探測定位等領域[4][5][6]。設計一個超聲波測距器，可以應用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控，也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合。超聲波是指頻率高于20KHz的機械波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。超聲波傳感器是利用壓電效應的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化，即在發(fā)射超聲波的時候，將電能轉(zhuǎn)換，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時候，則將超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(S)，即：S=340t/2 。 超聲波發(fā)生器的設計方案一：壓電式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，便產(chǎn)生超聲波。圖3 壓電式超聲波發(fā)生電路原理圖方案二：由CD4069構(gòu)成的4個反相器用于驅(qū)動超聲波發(fā)射器Tx，兩個三極管2SC1815起到電平匹配的作用，與非門CD4011將輸入的方波信號分解出一個反響信號，這一正一反的信號都由反相器CD4069驅(qū)動后，通過電容C1的相移作用產(chǎn)生了180度的相差，于是正反信號疊加成一個具有正負電平的脈沖信號作為超聲波發(fā)射器的發(fā)生信號
試題試卷相關推薦
鄂ICP備17016276號-1