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求基于AT89C52超声波测距简易设计的源程序要求用3个LED管显示其

归档日期:08-08       文本归类:发射装置      文章编辑:爱尚语录

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  2010-12-21展开全部目前国内超声波测距器的设计大多采用汇编语言设计。由于单片机应用系统的日趋复杂,要求所写

  的代码规范化,模块化,并便于多人以软件工程的形式进行协同开发,汇编语言作为传统的单片机应用系

  统的编程语言,已经不能满足这样的实际需要了,而C语言以其结构化和能产生高效代码满足了这样的需

  求,成为电子工程师进行单片机系统编程时的首先编程语言。在本设计中,由于C语言程序有利于实现较

  复杂的算法,汇编语言程序具有较高的效率并且容易精确计算程序运行的时间,而超声波测距器的程序既

  有较复杂的距离计算又要求精确计算超声波测距时程序运行的时间,所以本设计采用C语言和汇编语言

  混合编程来实现。本文论述的是一种基于AT89C52单片机的超声波测距器,可用于汽车倒车等场合。

  设计一个超声波测距器,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

  于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.10—5.00 m,测量精度lem,测量时与被测物

  超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。

  完成这种功能的装置就是超声波传感器,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,但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。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,将电能转换为超声波,发射超声波;而在收到回

  超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOt(time of fliight)。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。测量距离的方法有很多

  种,短距离的可以用尺,远距离的有激光测距等,超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波

  作者简介:周功明(1963一),男,副教授,主要研究方向:电子信息科学技术。

  在标准空气中的传播速度为331.45粑秒,由单片机负责计时,单片机使用12.0M晶振,所以此系统的测

  量精度理论上可以达到毫米级。由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播距离远,因而超声波

  可以用于距离的测量。利用超声波检测距离,设计比较方便,计算处理也较简单,并且在测量精度方面也

  超声波发生器可以分为两类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。本课题

  根据设计要求并综合各方面因素,可以采用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,超声波测距器的系统框图如下图l所示¨2:

  器来控制超声波的发送,然后单片机不停的检测INT0引脚,当INTO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

  单片机采用AT89C52或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振,以获得较稳定的时钟频率,减小测

  量误差。单片机用P1.0端口输出超声波转化器所需的40KHz方波信号,利用外中断0口检测超声波接收

  电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管,段码用74LS244驱动,位码用PNP

  压电超声波转换器的功能:利用压电晶体谐振工作。内部结构如图3‘3Ⅲ1所示,它有两个压电晶片和

  电路CX20106A,这是一款红外线检波接收的专用芯片,常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控

  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。声速确定后,只要测得超声波往

  返时间,即可求得距离。在系统加入温度传感器来监测环境温度,可进行温度补偿。这里可以用DSl8820

  测量环境温度,根据不同的环境温度确定一声速提高测距的稳定性。为了增强系统的可靠性,可在软硬件

  主程序首先对系统环境初始化,设置定时器1D工作模式为16位的定时计数器模式,置位总中断允许

  位EA并给显示端Po和P2清0。然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲,为避免超声波从发射

  器直接传送到接收器引起的直接波触发,需延迟0.1ms(这也就是测距器会有一个最小可测距离的原因)

  后,才打开外中断0接收返回的超声波信号。由于采用12MHz的晶振,机器周期为lus,当主程序检测到接

  超声波测距仪的制作和调试,其中超声波发射和接收采用中15的超声波换能器TCT40一IOFl(T发

  射)和TCT40—10S1(R接收),中心频率为40kHz,安装时应保持两换能器中心轴线 cm,

  其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来,则可提高抗干扰能力。根据测量范围

  要求不同,可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C4的大小,以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。

  硬件电路制作完成并调试好后,便可将程序编译好下载到单片机试运行。根据实际情况可以修改超

  声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔时间,以适应不同距离的测量需要∞】【71。

  本文设计的是基于AT89C52单片机的超声波测距器,可应用于汽车倒车等场合,提醒驾驶员倒车时有

  效的避开可能对倒车造成危害的障碍物和行人,从而有效避免由于倒车造成的汽车碰撞或擦伤经济损失

  [1] 周功明.基于AT89C2051弹片机的防盗自动报警电子密码锁系统设计[J].绵阳师范学院学报,2007,26(5):112—

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