一種基于超聲波和紅外的測距定位系統(tǒng)-在線瀏覽
2025-08-06 05:49本頁面
【正文】 外觀結(jié)構(gòu)反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將迫使壓電晶片振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。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。經(jīng)查閱資料得知，紅外線傳感器可彌補(bǔ)其性能上的不足。的紅外線傳感器。而且，還可以采用反應(yīng)速度較快的紅外線傳感器（如光導(dǎo)紅外傳感器，其響應(yīng)時(shí)間達(dá)到了微秒級）來消除超聲波傳感器盲區(qū)，提高系統(tǒng)的整體性能?！ 〖t外線反射型傳感器的檢測距離與工作電壓密切相關(guān)?！ ? 系統(tǒng)總體方案 本文研究目標(biāo)是利用單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)及傳感器探測技術(shù)，開發(fā)一套傳感器定位測距系統(tǒng)?！ ∠到y(tǒng)包括四部分：超聲波收發(fā)部分、紅外線收發(fā)部分、控制部分和顯示部分。這是一個帶有4K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲器的低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，可與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)80C51的指令設(shè)置和管腳輸出兼容，因而具有較好的實(shí)用性[2]?！?fù)位電路設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的復(fù)位電路應(yīng)具有上電復(fù)位和手動復(fù)位功能?！ 。?）復(fù)位電路RC參數(shù)的選擇 微控制器的復(fù)位脈沖高電平必須大于2個機(jī)器周期，若系統(tǒng)選用6MHz晶振，則1個機(jī)器周期為2μs,那么復(fù)位脈沖寬度最小應(yīng)為4μs。圖4是利用RC充電原理實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位的電路原理圖。只要RESET端保持10μs以上的高電平，就能使微控制器有效復(fù)位。圖4 復(fù)位電路原理圖 應(yīng)當(dāng)指出，在圖4（a）所示電路中，非門的最小輸入高電平U′IH=210V,因而當(dāng)充電時(shí)間t=016RC,則充電電壓UC=0145VCC=01455V≈2V,其中t為復(fù)位時(shí)間。 ?。?）復(fù)位電路的可靠性和抗干擾設(shè)計(jì) 微控制器復(fù)位端口的干擾主要來自電源和按鈕傳輸線串入的噪聲。以圖4為例，電源噪聲干擾過程如圖5所示，其中u代表噪聲源，為了分析方便起見，設(shè)u為階躍擾動。由此可見，對于圖4所示的兩種復(fù)位電路，圖5（a）的抗電源噪聲的能力要優(yōu)于圖5（b）?！ ≌袷幤麟娐吩O(shè)計(jì) 晶振設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一，通?？捎脙煞N方式產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘信號。晶體的頻率范圍在112～12MHz之間任選。 在晶體振蕩下，電阻RF≈10MΩ。對此電路來說，MCS51系列單片機(jī)可使用已集
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