最新超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計-展示頁
2025-07-09 03:47本頁面
【正文】 時（16位） TH0=0。計算出來的距離通過算法處理可用LCD1602液晶顯示器直觀顯示出來。//脈沖發(fā)射結(jié)束 } LCD1602顯示算法程序工作時由超聲波發(fā)射極發(fā)射超聲波, 同時開始計時, 超聲波在空氣中傳播, 當(dāng)碰到障礙物時, 由于其良好的反射能力而被反射, 由超聲波接收極接收, 此時計時結(jié)束。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 //一個_nop_()相當(dāng)于延時1us，從而啟動超聲波測距模塊 _nop_()。部分代碼如下：void StartModule() { TX=1；//啟動模塊，（TX）向超聲波模塊發(fā)出大于10us的觸發(fā)脈沖 _nop_()。主程序圖如圖51. 圖51 主程序圖采用I/O觸發(fā)測距，單片機通過I/O口給超聲波測距模塊至少10us的高電平信號。首先是單片機給超聲波模塊至少10us的高電平信號，當(dāng)超聲波模塊接收到回波后超聲波模塊輸出管腳輸出高電平，隨即啟動定時器，直至管腳電平變成低電平，計時結(jié)束，結(jié)合公式即可計算出距離。 圖44 LCD1602的規(guī)格示意圖 圖45LCD1602的硬件原理圖5系統(tǒng)軟件設(shè)計由超聲波測距模塊的工作原理：采用I/O觸發(fā)測距，給至少10us的高電平信號；模塊自動發(fā)送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；有信號返回，通過IO輸出一高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間．測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。超聲波傳感器實物圖如圖43.圖 43超聲波傳感器實物圖出于人性化設(shè)計考慮，系統(tǒng)設(shè)計采用LCD液晶顯示器實時顯示汽車與障礙物之間的距離，便于駕駛員倒車操作。模塊工作原理：(1)采用IO觸發(fā)測距，給至少10us的高電平信號。 圖42單片機最小系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)濟適用的原則，選擇DYPME007超聲波傳感器作為測距模塊，其基本性指標(biāo)如下：1. 使用電壓：DC5V ：小于2mA：高5V ：低0V：不大于15度 ：2cm750cm ：可達3mm接線方式，VCC、trig（控制端）、echo（接收端）、GND地線。完全可以滿足本系統(tǒng)設(shè)計要求。 圖41 總體框圖STC12C5A60S2/AD/PWM系列單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘、機器周期(1T)的單片機，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快812倍。該超聲波測距系統(tǒng)硬件電路組成比較簡單, 包括單片機、超聲波測距模塊、LCD1602液晶顯示器、按鍵4 部分。而且汽車在行駛的過程中測距傳感器測距時應(yīng)具有較強的抗干擾能力和較短的響應(yīng)時間，因此選用超聲波傳感器作為此設(shè)計方案的傳感器探頭。 在測量精度要求不是很嚴(yán)格的情況下, 可以忽略溫度的影響, 認為c 為常數(shù), 設(shè)計中取c= 340 m/ s。記超聲波往返的時間為t, 根據(jù)s= ct / 2 計算超聲波收發(fā)極與障礙物之間的距離, 這就是通常所說的渡越時間法, 也稱時間差測距法。 超聲波測距原理超聲波測距從機理上可以分為共振式和脈沖反射式兩種,該設(shè)計采用后者。 超聲波測距與激光測距、紅外線測距相比, 超聲波對外界光線、色彩和電磁場不敏感, 更適于黑暗、電磁干擾強、有毒、灰塵或煙霧的惡劣環(huán)境, 在識別透明及漫反射性差的物體上也更有優(yōu)勢。紅外線測距系統(tǒng)的紅外發(fā)射電路發(fā)射出40 kHz 頻率的紅外線,當(dāng)遇到障礙物紅外線發(fā)生漫反射,紅外線接收電路第一次接收到反射的紅外線時,給單片機一個信號脈沖,啟動單片機內(nèi)的計數(shù)器,計數(shù)器置位進入計數(shù)狀態(tài)。通過編程,單片機自動處理,用脈沖的周期T 乘以脈沖數(shù)n 就得到發(fā)射紅外線到接收紅外線的時間差t ,即：t = nT (34) ，(34) 式代入(33) 式就得測量距離。測出發(fā)射波與接收到反射波的時間差t ,即可求出距離： (33)(33) 式中, c 為光速度,一般取3 108 m/ s。單片機對于TDCGP1 進行寄存器配置以及時間測量控制，時間測量結(jié)果傳回給單片機通過算法進行距離的精確計算和處理，再將結(jié)果送給液晶顯示出來。一旦從物體傳回的發(fā)射脈沖達到了光電探測器(接收電路) 則給了TDC 產(chǎn)生一個STOP 信號，這個時候時差測量完成。其基本原理是：在測距點向被測目標(biāo)發(fā)射一束短而強的激光脈沖，光脈沖發(fā)射到目標(biāo)上后其中一小部分激光反射到測距點被光功能接收器所接收。目前，脈沖激光測距獲得了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)工作時，激光由發(fā)射單元發(fā)出，以光速到達目標(biāo)物后反射回來，被接收單元接收，通過距離計算與顯示單元得到目標(biāo)物距離。而本設(shè)計的核心是測距模塊，其他相關(guān)模塊都是在測距的基礎(chǔ)上拓展起來的，首先選擇合適的測距傳感器，之后選擇合適單片機芯片，以下就是從相關(guān)方面來論述的。；倒車完畢，按下“停止”鍵，系統(tǒng)停止運行。職稱副教授職稱講 師 2013 年10月21日 1 設(shè)計內(nèi)容設(shè)計一個由單片機控制的倒車測距監(jiān)測系統(tǒng)，倒車時可以監(jiān)測車尾與障礙物的距離，近距離時可報警提示。專 業(yè): 單片機及其接口技術(shù) 課程設(shè) 計 說 明 書學(xué)生姓名:J Guo 學(xué) 號：學(xué) 院:計算機與控制工程學(xué)院自動化題 目:倒車測距系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)老師2 設(shè)計要求選擇傳感器，設(shè)計鍵盤、測距和報警電路，按下“啟動”鍵，每隔1秒，檢測1次車尾和障礙物的距離，檢測范圍02m，測量精度177。3 系統(tǒng)設(shè)計方案本設(shè)計主要是進行距離的測量和報警，設(shè)計中涉及到的內(nèi)容較多，主要是將單片機控制模塊、測距模塊、蜂鳴器報警模塊、顯示模塊這幾個模塊結(jié)合起來。 激光測距一個典型的激光測距系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾個單元：激光發(fā)射單元，激光接收單元，距離計算與顯示單元，準(zhǔn)直與聚焦單元。激光測距中的一種方法是脈沖測距法。脈沖激光測距利用激光脈沖持續(xù)時間極短，能量在時間上相對集中。假定光脈沖在發(fā)射點與目標(biāo)間來回一次所經(jīng)歷的時間間隔為t，那么被測目標(biāo)的距離D 為： D=(31)在式31 中C 表示光速，當(dāng)認為光速一定時(不考慮大氣中光速的微小變化)，脈沖時間誤差為△t，那么由此可以確定測距精度: (32) 測距系統(tǒng)設(shè)計該系統(tǒng)主
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