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設(shè)計(jì)了一種超聲波測(cè)距系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)超聲波傳感器對(duì)障礙物的距離測(cè)量。硬件電路以AT89C51為核心芯片,用C語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì),系統(tǒng)主要由超聲波模塊、數(shù)碼管顯示模塊和距離報(bào)警等模塊組成。在Keil平臺(tái)上,軟件設(shè)計(jì)、編譯、仿真、下載和調(diào)試。基本上實(shí)現(xiàn)了超聲波測(cè)量距離的功能。
該方案采用AT89C51芯片作為主控芯片,使用數(shù)碼管模塊、超聲波模塊等幾部分完成超聲波測(cè)距的基本邏輯設(shè)計(jì)。數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形而構(gòu)成的,加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。我們分別控制它的8個(gè)段選引腳和1個(gè)位選引腳來(lái)進(jìn)行控制。我們使用超聲波模塊捕捉到單片機(jī)與障礙物之間的距離,再用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。超聲波收發(fā)模塊可產(chǎn)生40kHz的方波,經(jīng)放大電路驅(qū)動(dòng)后超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波,發(fā)射出去的超聲波經(jīng)障礙物反射后由超聲波接收探頭接收。當(dāng)沒(méi)有發(fā)送超聲波時(shí)ECHO引腳輸出低電平。從開(kāi)始發(fā)送超聲波到街道回波這一段時(shí)間內(nèi)ECHO引腳均為高電平,可以此控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。在ECHO引腳上產(chǎn)生方波脈沖的脈沖寬度與被測(cè)距離成線性關(guān)系。使用HC-SR04超聲波收發(fā)模塊進(jìn)行距離測(cè)量測(cè)量時(shí),單片機(jī)只需要輸出觸發(fā)信號(hào),并監(jiān)視回響引腳,
通過(guò)定時(shí)器計(jì)算回響信號(hào)寬度,并換算成距離即可。超聲波模塊所需單片機(jī)的引腳少,便于控制。
仿真原理圖如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載)
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設(shè)計(jì)任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)和要求
①系統(tǒng)定時(shí)發(fā)射超聲波,在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器,利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間
②當(dāng)收到超聲波的反射波時(shí),接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變,單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)負(fù)跳變信號(hào)后,停止內(nèi)部計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí),讀取時(shí)間,計(jì)算距離,測(cè)量結(jié)果輸出給數(shù)碼管顯示。
③可以通過(guò)按鍵設(shè)定報(bào)警距離,如果距離過(guò)大或者過(guò)小,蜂鳴器都會(huì)報(bào)警。
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06基于51單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)(全套).zip
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