数字超声波倒车测距仪设计-毕业设计
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第一章绪论1.1课题设计目的及意义1.1.1设计的目的随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来,超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。
在新的世纪里,面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
1.1.2设计的意义超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如:液位、井深、管道长度等场合。
因此研究超声波测距系统的原理有着很大的现实意义。
对本课题的研究与设计,还能进一步提高自己的电路设计水平,深入对单片机的理解和应用。
1.2超声波测距仪的设计思路1.2.1超声波测距原理发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播,在到达被测物体时被反射返回,由接收器接收,其往返时间为t,由s=vt/2即可算出被测物体的距离。
由于超声波也是一种声波,其声速v与温度有关,下表列出了几种不同温度下的声速。
在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。
如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。
表1-1 超声波波速与温度的关系表1.2.2 超声波测距仪原理框图如下图单片机发出40kHZ的信号,经放大后通过超声波发射器输出;超声波接收器将接收到的超声波信号经放大器放大,进行检波处理后,启动单片机中断程序,测得时间为t,再由软件进行判别、计算,得出距离数并送LED显示。
毕业设计方案超声波测距仪的设计方案1. 引言超声波测距仪是一种常用的测量设备,可以通过发送超声波信号并接收回波来测量距离。
本文将介绍一种基于超声波的测距仪设计方案,用于毕业设计项目。
2. 设计目标本设计方案的主要目标是设计一种精确、稳定、成本效益高的超声波测距仪。
具体而言,设计要求如下:- 测距范围:至少10米- 测量精度:在0.5%以内- 响应时间:小于100毫秒- 成本:尽可能低廉- 可靠性:能够在不同环境条件下稳定工作3. 设计原理超声波测距仪的工作原理是利用超声波在空气中传播速度恒定的特性,通过测量超声波的往返时间来计算距离。
一般来说,超声波测距仪由发射模块和接收模块组成。
发射模块:发射模块用于发送超声波信号,通常由脉冲发生器和超声波发射器组成。
脉冲发生器用于产生短暂的高频脉冲信号,驱动超声波发射器将信号转换成超声波信号并发射出去。
接收模块:接收模块用于接收反射回来的超声波信号,并将其转换成电信号。
接收模块一般由超声波接收器和信号处理电路组成。
超声波接收器将接收到的超声波信号转换成电信号,并通过信号处理电路进行放大、滤波和波形整形等处理,得到可用的测量信号。
距离计算:通过测量超声波的往返时间,可以计算出距离。
超声波在空气中的传播速度约为340米/秒,因此距离可以通过距离等于速度乘以时间的公式来计算。
4. 硬件设计硬件设计是实现超声波测距仪的关键。
以下是硬件设计方案的主要组成部分:超声波发射器和接收器:选择适当的超声波发射器和接收器是关键。
一般来说,发射器和接收器的频率应该相同,常见的频率有40kHz和50kHz。
此外,发射器和接收器需要具有相匹配的电特性,以确保信号的传输和接收的准确性。
脉冲发生器:脉冲发生器的设计应考虑到发射模块的需求,需要产生高频、短暂的脉冲信号。
常用的脉冲发生器电路有多谐振荡电路和555定时器电路等。
信号处理电路:接收到的超声波信号需要进行处理,以便得到可用的测量信号。
摘要随着社会的发展,人们对距离或长度测量的要求越来越高。
在社会生活中应用超声波测距技术已很广泛,如汽车倒车雷达、测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声测距技术的研究和开发具有实际意义。
本文介绍了一种利用超声波测距的系统,该系统是一种基于STC12C2052 单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为检测部件,应用单片机技术和超声波在空气中的时间差来测量距离。
该系统主要由主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块和显示模块等四个模块构成。
通过单片机的I/O口控制超声波发射电路发出40KHz的超声波,反射波经由超声波检测接收电路、放大电路送入单片机外部中断端,通过计算超声波的发射和返回的时间,确定超声波发生器和反射物体之间的距离,完成测距。
该系统可实现4米内测距,盲区20厘米。
关键词:超声波;测距;单片机AbstractWith the development of society, the demand on the measurement of distance or length is increasing. It is applied widely by ultrasonic to measure distance,such as cars reversing radar,range finder and level measurement and so on.Because of the strong point of ultrasonic, low energy consumption,long distance transporting in media, thus it is practical and significant to measure distance by ultrasonic.In this paper ,it introduces a system to measure distance by ultrasonic,which is based on the STC12C2052.The theory is based on the principles of reflection of ultrasonic spreading in the air. The system uses ultrasonic sensors as a detector, and applies MCU and the time difference of ultrosonic spreading in the air to measure the distance. The system consists of the main controller module, ultrasonic transmitter module, ultrasonic receiver module and display module. The MCU I / O port controls ultrasonic transmitter to send 40 KHz ultrasonic, and the reflecting singal is received by the ultrasonic receiver circuit, and it is amplified,and finally,it starts the interruptor of the MCU.The MCU calculates the time of launch and return of ultrasonic to get the disctance between the ultrasonic generator and the reflective objects. The range of measurement is within four meters,with the blind spot of 20 cm。
超声波汽车倒车警示器设计毕业论文目录摘要....................................................................................... 错误!未定义书签。
目录.. (1)第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计意义 (1)1.4设计内容 (2)第2章方案比较与选择 (3)第3章超声波测距原理 (6)3.1 超声波的原理及应用 (6)3.1.1超声波的物理特性 (6)3.1.2超声波的衰减 (6)3.1.3超声波的波形 (7)3.2 测距原理 (7)3.2.1超声波的传播速度 (7)3.2.2超声波的测距原理 (8)3.3超声波传感器 (8)第4章超声波发射电路 (10)4.1超声波发射电路工作原理 (10)4.2元件选择 (11)4.2.1 UCM--T40K1简介 (11)4.2.2 LM567简介 (12)4.2.3 S9013简介 (13)第5章超声波接收电路 (14)5.1超声波接收原理 (14)5.2元器件选择 (15)5.3 锁相环电路部分 (16)5.4元器件选择 (18)第6章语音提示电路 (20)6.1电路工作原理 (20)6.2电路组成 (20)6.3 元器件选择 (20)6.3.1 LM386介绍 (20)6.3.2 HFC5214语音集成电路 (22)6.3.3 扬声器BL (23)第7章倒车警示器电路 (24)7.1电路工作原理 (24)7.2元器件清单 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章绪论1.1选题背景随着科技发展的不断进步,自动测量的技术不断更新,非接触式测量技术也有了长足的发展。
在很多工控场合,测量的物体是不能够直接接触到的,或者测量的物体不宜直接接触。
这时要用到非接触式测量仪器。
自发现压电效应和逆压电效应后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法。
毕业设计(论文)题目:超声波测距仪专业:机电一体化班级:04413学号:23姓名:万继余指导老师:罗垂敏成都电子机械高等专科学校二〇〇七年六月摘要超声波具有指向性强,能量消耗缓慢,传播距离较远等优点,所以,在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中,超声波测距是目前应用最普遍的一种,它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性,以及Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点,并在分析了超声波测距的原理的基础上,指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题,给出了以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。
关键词:超声波单片机测距A T89C51AbstractUltrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy consumption ,propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology combine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring , building construction site and some industrial scenes extensively。
黄河科技学院本科毕业设计任务书信息工程学院电子与通信工程系电子信息工程专业级普本1 班学号1403020007 学生杨肖飞指导教师王玉巧毕业设计题目倒车系统超声波测距仪设计毕业设计工作内容与基本要求一、背景和意义随着汽车的普及,越来越多的家庭拥有了汽车。
交通拥挤状况也随之出现,撞车事件也是经常发生,人们在享受汽车带来的乐趣和方便的同时,更加注重的是汽车的安全性,许多“追尾”事故都与车距有着密切的关系。
为了解决这个安全问题,设计一种汽车测距防撞报警系统势在必行。
二、目标和任务解超声波测距的原理,对理论知识有一定的学习才能运用到实际操作中。
根据原理设计超声波测距仪的硬件结构电路。
对设计的电路进行分析能够产生超声波,实现超声波的发送和接收,从而实现利用超声波测距的方法测量物体之间的距离。
具体设计一个基于单片机的超声波测距器,包括单片机控制电路,发射电路,接收电路,LED显示电路。
三、途径和方法硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波接收电路、报警输出电路、供电电路等几部分。
单片机采用AT89S51,系统晶振采用12MHz高精度的晶振,以获得较稳定时钟频率,减小测量误差。
单片机用P2.7端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号,P3.5端口监测超声波接收电路输出的返回信号。
显示电路采用简单实用的3位共阳LED数码管,段码输出端口为单片机的P2口,位码输出端口分别为单片机的P3.4、P3.2、P3.3口,数码管位驱运用PNP三极管S9012三极管驱动四、主要参考资料[1]沈晋明,等.室内空气品质的新定义与新风直接入室的实验测试[J].暖通空调,1995(6).16~18.[2]国家环境保护局.空气和废气监测分析方法[M].中国环境科学出版社,1990.11~16.[3]陈尚芹.环境污染物监测[M].冶金工业出版社,1999.23~28.[4]马学童.室内空气品质监控系统的开发与研制[D].西北工业大学硕士论文,2002.20~34.[5]王化祥.传感器原理与应用[M].天津:天津大学出版社,1998.18~27.[6]邬宽明.单片机外围器件实用手册.数据传输接口器件分册[M].北京航空航天大学出版社,1998.35~38.五、技术要求1.要求学生具有一定的电子设计与制作方面的理论知识,熟悉集成电路的引脚安排;掌握各芯片的逻辑功能及使用方法;了解面包板结构及其接线方法。
超声波测距设计毕业设计一、引言距离测量在许多领域都具有重要的应用,如工业自动化、机器人导航、汽车防撞等。
超声波测距作为一种非接触式的测量方法,具有测量精度高、响应速度快、成本低等优点,因此在实际工程中得到了广泛的应用。
本次毕业设计旨在设计一种基于超声波的测距系统,实现对目标物体距离的准确测量。
二、超声波测距原理超声波是一种频率高于 20kHz 的机械波,其在空气中的传播速度约为 340m/s。
超声波测距的原理是通过发射超声波脉冲,并测量其从发射到接收的时间间隔,然后根据声速和时间间隔计算出目标物体与传感器之间的距离。
假设发射超声波脉冲的时刻为 t1,接收到回波的时刻为 t2,声速为c,距离为 d,则距离 d 可以通过以下公式计算:d = c ×(t2 t1) / 2三、系统硬件设计(一)超声波发射模块超声波发射模块主要由超声波换能器和驱动电路组成。
超声波换能器将电信号转换为超声波信号发射出去,驱动电路则提供足够的功率和电压来驱动换能器工作。
(二)超声波接收模块超声波接收模块主要由超声波换能器、前置放大器、带通滤波器和比较器组成。
换能器将接收到的超声波信号转换为电信号,前置放大器对信号进行放大,带通滤波器去除噪声和干扰,比较器将信号整形为方波信号。
(三)控制与处理模块控制与处理模块采用单片机作为核心,负责控制超声波的发射和接收,测量时间间隔,并计算距离。
同时,单片机还可以将测量结果通过显示模块进行显示,或者通过通信模块与上位机进行通信。
(四)显示模块显示模块用于显示测量结果,可以采用液晶显示屏(LCD)或数码管。
(五)电源模块电源模块为整个系统提供稳定的电源,包括 5V 和 33V 等不同的电压等级。
四、系统软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机的初始化、定时器的初始化、端口的初始化等。
然后进入主循环,不断地发射超声波脉冲,并等待接收回波。
当接收到回波后,计算距离,并进行显示或通信。
超声波测距仪毕业论文中文摘要电子测距仪要求测量范围在50cm~500cm,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量。
如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
超声波测距器,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。
因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
我的超声波测距仪设计采用74hc04反相器和CX20106搭接电路实现了超声波的发射与接收。
采用AT89C51单片机为该测距仪的控制核心,此设计易于调试,成本低廉,具有很强的实用价值和良好的市场前景。
关键词:超声波传感器,单片机,测距仪ABSTRACTElectronic distance measurement instrument for measurement in the range of 20cm-2.5m, precision 1cm, with the measurement of the measured object without direct contact, can clearly demonstrate the stability of the measurement results. Because of the strong point of ultrasonic energy consumption, slow, medium of communication in the longer distance, which are often used for ultrasonic distance measurement. Such as the range finder and level measurement and so on can be achieved by ultrasound. Ultrasonic ranging, can be applied to car parking, construction sites and some industrial site location monitoring, and can also be used for liquid level, depth, pipe length measurement occasions. Use of ultrasonic testing is often more rapid, convenient, simple, easy to achieve real-time control, and measurement accuracy can meet the practical requirements of industry. In the mobile robot has been developed on a wide range of applications. My car anti-collision anti-theft alarm system design using 74hc04inverter and CX20106lap circuit to realize the ultrasonic transmitter and receiver. Using AT89C51 SCM as the control core of the range finder, this design easy debugging, low cost, has the very strong practical value and good market prospects. Key words: ultrasonic sensor, single chip microcomputer, range finder,目录第一章绪论 .............................................................................................................................................. - 1 - 1.1 设计项目概述 ..................................................................................................................................... - 1 - 1.2 设计要求 ............................................................................................................................................. - 1 - 1.3 超声波测距原理 ................................................................................................................................. - 1 - 第二章超声波测距仪的内容及意义 ...................................................................................................... - 3 - 2.1 超声波测距仪的意义 ......................................................................................................................... - 3 - 2.2超声波测距仪的内容 .......................................................................................................................... - 3 - 第三章系统方案选择 .............................................................................................................................. - 3 - 3.1 方案一 ................................................................................................................................................. - 4 - 3.2 方案二 ................................................................................................................................................. - 4 - 3.3 方案确定 ............................................................................................................................................. - 4 - 第四章系统硬件电路设计 ...................................................................................................................... - 4 - 4.1单片机模块 .......................................................................................................................................... - 4 -4.1.1 AT89C51标准功能 .................................................................................................................. - 5 -4.1.2管脚说明................................................................................................................................... - 6 - 4.2超声波谐振频率调理电路模块 .......................................................................................................... - 7 - 4.3超声波回路接收处理电路模块 .......................................................................................................... - 8 - 4.4数码管显示模块 .................................................................................................................................. - 8 - 第五章系统软件程序设计 ...................................................................................................................... - 9 -5.1 超声波测距程序设计 ......................................................................................................................... - 9 - 5.2 超声波测距流程图 ........................................................................................................................... - 10 - 第六章系统软硬件调试 ........................................................................................................................ - 10 -6.1 硬件调试 ........................................................................................................................................... - 10 - 6.2 软件调试 ........................................................................................................................................... - 11 - 6.3 测试结果 ........................................................................................................................................... - 11 - 第七章调试中遇到的问题 .................................................................................................................... - 11 -7.1 发射接收时间对测量精度的影响分析 ........................................................................................... - 11 - 7.2 当地声速对测量精度的影响分析 ................................................................................................... - 12 - 总结 ........................................................................................................................................................ - 13 - 参考文献 .................................................................................................................................................. - 14 -附录A ....................................................................................................................................................... - 0 - 附录B ........................................................................................................................................................ - 0 - 致谢 ........................................................................................................................................................ - 6 -第一章绪论声波在其传播介质中被定义为纵波。
超声波测距毕业设计超声波测距毕业设计引言:在现代科技发展的浪潮中,超声波测距技术作为一种非接触式测距手段,被广泛应用于各个领域。
超声波测距技术以其高精度、高可靠性和低成本的特点,成为许多工程师和研究人员的首选。
本文将探讨超声波测距技术在毕业设计中的应用。
一、超声波测距原理超声波测距技术是利用超声波在空气中传播的特性来测量距离的一种方法。
超声波是指频率超过人耳能听到的上限20kHz的声波。
超声波在空气中传播速度快、衰减小,因此被广泛应用于测距领域。
二、毕业设计中的超声波测距应用1. 超声波测距在智能车辆中的应用智能车辆是当今汽车工业的热门研究方向之一。
超声波测距技术可以用于智能车辆的避障系统,通过测量车辆与前方障碍物的距离,及时发出警报或自动刹车,保证行车安全。
此外,超声波测距还可以用于智能泊车系统,帮助车辆准确停靠在指定位置。
2. 超声波测距在物流仓储中的应用物流仓储是现代物流业的重要环节,仓库内货物的堆放和取货需要高精度的测量手段。
超声波测距技术可以用于测量货物堆放的高度,帮助仓库管理人员合理规划货物的存放空间。
此外,超声波测距还可以用于自动化仓储系统中的货物拣选和分拣,提高工作效率。
3. 超声波测距在环境监测中的应用环境监测是保护生态环境和人类健康的重要任务。
超声波测距技术可以用于测量空气中的颗粒物浓度,如PM2.5、PM10等。
通过精确测量颗粒物的距离,可以及时采取相应的措施,保障环境质量。
三、超声波测距毕业设计实施步骤1. 确定设计目标和需求在进行超声波测距毕业设计前,首先需要明确设计的目标和需求。
例如,设计一个能够测量距离并在一定范围内发出警报的系统。
2. 确定硬件平台和传感器根据设计目标和需求,选择合适的硬件平台和超声波传感器。
市面上有许多成熟的超声波测距模块可供选择,如HC-SR04等。
3. 进行电路设计和连接根据选定的硬件平台和传感器,设计相应的电路,并将传感器与其他硬件连接起来。
数字超声波倒车测距仪设计学生:XX 指导教师:XX内容摘要:在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用。
单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。
它是一种集计数和多中接口于一体的微控制器。
而52单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本设计主要应用AT89C52作为控制核心,与显示器,驱动电路等相结合的系统。
基于单片机设计。
利用单片机AT89C52作为报警装置的控制器,能充分发挥AT89C52的数据处理和实时控制功能而设计的数字超声波倒车测距仪。
使系统工作于最佳状态,提高系统的灵敏度。
其优点是体积小、使用方便、硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,具有一定的使用和参考价值。
若将安全距离设为0.5m,就可作为汽车倒车报警器,提高汽车倒车时的安全性。
该数字超声波倒车测距仪利用超声波实现对汽车的测距。
利用单片机的实时控制和数据处理功能完成系统的控制。
文章给出了测距仪的硬件电路原理及软件设计。
关键词:AT89C52 超声波测距仪The design of Digital ultrasonic Reverse rangefinder Abstract:In the application system of single-chip microcomputer of real-time detection and automatic control, the single-chip microcomputer always be used as a core components. The single-chip microcomputer is a microcomputer which collect all the important computer components to a chip.It is a kind of micro controller which contains count and varieties of interface. However, the 52 single-chip is the most typical and representative one of all the single-chip.This design is mainly taking AT89C52 as the control core, it is a system of connecting monitor, drive circuit etc. According to the design of the single-chip, using AT89C52 as the controller of alarm device will fully develop the function of data processing and real-time control of AT89C52. This kind of single-chip ensures the best condition and arises the sensitivity of the system. The merit of this single-chip is the small volume, convenience, simple hardware circuit, perfect software functions, the Control system is reliable,as well as the value of using and reference. If the safety distance is 0.5m, the single-chip may be setted as the reverse alarm and the safety will be improved. This digital ultrasonic reverse rangefinder uses ultrasonics to finish the test of the distance of vehicles. Completing the control of the system with real-time detection and the function of data processing. This essay is mainly talking about the hardware circuit principle and the software design of rangefinder.Keywords: AT89C52 ultrasonic rangefind目录前言 (1)1 数字超声波倒车测距仪介绍 (1)1.1 数字超声波倒车测距仪功能分析 (1)1.1.1 数字超声波倒车测距仪的基本功能 (1)1.2.1 AT89C52的硬件结构图 (2)1.2.2 AT89C52各部分的作用与工作原理 (3)2 系统硬件电路设计 (6)2.1 单片机的最小系统 (6)2.2 时钟电路 (6)2.3 复位电路 (7)2.4 多谐振荡器 (7)2.5 超声波传感器 (8)2.6 超声波接收电路 (9)2.7 放大电路及参数设定 (9)2.8 电压比较电路及参数设计 (10)2.9 AT89C52和LCD显示器模块的硬件接口 (11)3 系统软件设计 (14)3.1 超声波接收发射软件设计 (14)3.1.1 距离计算问题 (14)3.1.2 串扰问题 (14)3.1.3程序流程图 (15)3.2 LCD液晶显示器软件设计 (16)3.2.1 读/写时序 (17)4 结束语 (18)附录: (18)参考文献: (25)数字超声波倒车测距仪设计前言人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20HZ-20KHZ范围内,超过20KHz称为超声波,低于20Hz的称为次声波。
常用的超声波频率为几十KHz~几十MHz。
由于超声波指向性强,因而常于距离的测量。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人,汽车安全,海洋测量等上得到了广泛的应用。
本设计提供一种液晶显示测距装置,该装置利用了发射接收一体化的超声波传感器和微处理器。
采用超声波传感器分时工作于发射和接收,利用声波在空气中的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物到超声波测距器之间的距离。
距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数,所以,测距就成为数据采集中要解决的一个问题。
尽管测距有多种方式,比如,激光测距,微波测距,红外线测距和超声波测距等。
但是,超声波测距不失为一种简单可行的方法。
虽然超声波测距电路多种多样,甚至已有专用超声波测距集成电路。
但是,有的电路复杂,技术难度大,有的调试困难,有的元件不易购买。
本文介绍的电路,成本低廉,性能可靠,所用元件易购,并且利用测距原理,结合单片机的数据处理,使测量精度提高,电路实现容易,无须调试,工作稳定可靠。
1 数字超声波倒车测距仪1介绍1.1 数字超声波倒车测距仪功能分析这部分阐述了数字超声波倒车测距仪的各种动作功能和控制要求,给出了完整的数字超声波倒车测距仪操作规程,并介绍了数字超声波倒车测距仪运行系统种所包括的人工操作步骤。
1.1.1 数字超声波倒车测距仪的基本功能在进行程序编写之前,首先要做的工作是数字超声波倒车测距仪本身所具备的功能及在进行某种操作后所具有的状态。
数字超声波倒车测距仪的基本功能就是对汽车尾部到静止物体的距离进行运算,并根据所测距离数值判断是否能够顺利完成车辆的倒车,并作出相应的反应。
数字超声波倒车测距1超声波倒车测距仪俗称倒车雷达又称泊车辅助系统,一般由超声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器等部分组成,现在市场上的倒车雷达大多采用超声波测距原理,驾驶者在倒车时,启动倒车雷达,在控制器的控制下,由装置于汽车车尾保险杠上的探头发送超声波,遇到障碍物,产生回波信号,传感器接收到回波信号后经过控制器进行数据处理,判断障碍物的位置,由显示器显示距离并发出警示信号,得到及时警示,从而使驾驶者倒车时做到心中有数,使倒车变得更轻松。
仪的工作框图如图1.1.1-1所示:图1.1.1-1 超声波倒车测距仪工作框图1.2 控制器的选型与工作原理当某一个控制任务决定由控制器来完成后,选择控制器就成为最重要的事情。
一方面要选择多大容量的控制器,另一方面是选择什么公司的单片机及外设。
对第一个问题,首先要对控制任务进行详细的分析,把所有的I/O口找出来,包括每个端口的具体功能。
1.2.1 AT89C52的硬件结构图图1.2.1-1 AT89C52硬件结构图1.2.2 AT89C52各部分的作用与工作原理1.2.2.1 中央处理器CPU是由控制器和运算器组成的。
运算器也称为算术逻辑单元,它的功能就是进行算术运算和逻辑运算。
控制器的作用是控制整个计算机的各个部件有条不紊地工作,其基本功能是从内存中取指令和执行指令。
他的重要功能如下:★为一般控制应用的 8 位单芯片;★晶片内部具时钟振荡器(传统最高工作频率可至 12MHz);★内部程式存储器(ROM)为 4KB;★内部数据存储器(RAM)为 128B;★外部程序存储器可扩充至 64KB;★外部数据存储器可扩充至 64KB;★ 32 条双向输入输出线,且每条均可以单独做 I/O 的控制;★ 5 个中断向量源;★ 2 组独立的 16 位定时器;★ 1 个全多工串行通信端口;★ 8751 及 8752 单芯片具有数据保密的功能;★单芯片提供位逻辑运算指令。
1.2.2.2 存储器AT89C52的存储器分为两大部分一大部分是程序存储器,用来存放系统管理程序、监控程序及其系统内部数据;二大部分是数据存储器,用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位。
1.2.2.3 I/O口介绍图1.2.2.3-1 AT89C52管脚图◆ VCC: 电源◆ GND: 电源地◆ P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
◆ P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。