51传感器的原理
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基于51单片机的超声波测距仪说明书
引言
超声波测距仪,可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。利用超声波指向性强,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。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。
一、性能要求
该超声波测距仪,要求测量范围在0.08-3.00m,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。
二、工作原理及方案论证
超声波传感器及其测距原理
超声波是指频率高于20KHz的机械波。用超声波传感器产生超声波和接收超声波,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器.超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(timeofflight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。
根据要求并综合各方面因素,采用AT89C52单片机作为主控制器,用动态扫描法实现LED数字显示,超声波驱动信号用单片机的定时器完成,超声波测距仪的系统框图如下图所示:
图1 超声波测距仪系统设计框图
三、系统硬件部分
硬件部分主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。
1.单片机系统及显示电路
单片机采用AT89C52来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。单片机通过P1.1引脚发射脉冲控制超声波的发送,然后单片机不停的检测外中断0口INT0引脚,当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管,段码用74LS244驱动,位码用PNP三极管驱动。
(完整word版)基于51单片机的循迹小车系统设计
I 基于51单片机的循迹小车系统设计
摘 要
80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。在生活中但凡涉及到自动控制的地方都会出现单片机的身影,单片机的应用有利于产品的小型化、智能化,并且能够提高生产效率.这里介绍的是如何用AT89C52单片机来实现小车的循迹功能,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用AT89C52单片机为控制核心,利用红外传感器检测道路上的黑线,控制电动小汽车的自动循迹,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,和寻光功能。整个系统的电路结构非常简单,可靠性能很高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
关键词:80C51单片机;电动小车;pwm调速;光电检测;自动调速系统
(完整word版)基于51单片机的循迹小车系统设计
II
Car tracking system based on microcontroller
Abstract
80C51 is a 8 bit single chip computer。 Its easily using and multi—function suffer large
users。 In life, whenever it comes to automatic control of the local microcontroller will
appear figure, microcontroller applications in favor of product miniaturization,
intelligent, and can improve productivity. Here is how to use AT89C52 microcontroller
51单片机温度测量与控制系统
摘 要
随着现代信息技术和工农业的快速发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也进行了介绍,该系统可以方便的实现实时温度采集和显示,并可根据需要设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与51单片机结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键字: 51单片机、温度、DS18B20、数码管、 C51
Abstract With the rapid development of modern information technology and
industry and agriculture, microcontroller technology has spread to our life,
work, scientific research, each domain, has become a relatively mature
technology, this paper introduces a temperature measurement system based
on 51 single chip, detailed description of the use of digital temperature sensor
DS18B20 temperature measurement system development, key the connection
2.3 51单片机增强型学习系统各组成部份原理图及功能简介
2.3.1 共阴极数码管动态扫描控制
图2.2 51单片机增强型学习系统的四位共阴极数码管动态扫描硬件连接原理图
AT89S51单片机P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上接电阻。
AT89S51单片机P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口,作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @Ri指令)时,P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器SFR区中P2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和其它控制信号。
在上面的硬件连接原理图里,我们用到的是P0和P2口控制四位数码管显示的。四位数码管显示的方式是动态扫描显示,动态扫描显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路如上图是把所有显示器的8个笔划段a-h同名端连在一起由单 51单片机增强型学习系统
1 片机的P0.0~P0.7控制,而每一个数码管的公共极(阴极) 是各自独立地受单片机P2.7~P2.4控制。CPU向字段输出口P0口送出字形码时,所有数码管接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管亮则取决于P2.7~P2.4的输入结果,所以我们就可以自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的方法,轮流控制各个数码管的公共极,使各个数码管轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中,每位数码管的点亮时间是极为短暂的(约1ms),但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感。