基于单片机的超声波测距系统

uqHZau

基于单片机的超声波测距系统

摘要:基于单片机的超声波测距系统，采用测量输出脉冲宽度，即发射与接收超声波的时间间隔，通过对单片机
$ X# b: V6 t) g适时控制外围电路，并向外围电路提供频率振荡、数据处理和译码显示等信号。该超声波发射电路包括门控电路(RS
触发器)及微分/整形电路，接收电路则由接收、放大及信号筛选、整形电路组成。
关键词:测距系统;超声波;单片机

; j) j$ g8 u4 T% H  g, [2 a. s, ^1超声波测距原理
9 z6 |2 Z# ~& N2 h& l4 S  X超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一-
- {% P: q7 Q0 l/ Y. K/ e个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于
压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共
8 C* h; Y( }0 n* [' Q振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如
果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波
) G4 C/ L$ S* U8 p4 y时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信
4 P5 {' n6 S( ]: ]9 f号，就成为超声波接收器。在超声探测电路中，发
, Y  B- Y! B; `5 c; Z; H射端得到输出脉冲为-系列方波，其宽度为发射超
声与接收超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲
) E+ Q& h( K* K. \宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。超声
$ H7 G- K  K+ d9 W: }测距大致有以下方法:①取输出脉冲的平均值电
2 \9 V, [" ~$ p* B1 I( W8 }* n压，该电压(其幅值基本固定)与距离成正比，测
3 p8 C/ o$ A: Z  _" A量电压即可测得距离;②测量输出脉冲的宽度，
即发射超声波与接收超声波的时间间隔t，故被测
距离为s=1/2vt。本测量电路采用第二种方案。由
于超声波的声速与温度有关，如果温度变化不大，
  n5 q2 E. {) L4 J; l7 U则可认为声速基本不变。如果测距精度要求很高，
! S) A/ b9 v# O0 v. E" {  B则应通过温度补偿的方法加以校正。
6 ]* }, T2 p' S& I' {3 @8 k本方案以ATMEL89C52为核心，通过对其软
9 V% K8 E1 Q- j# q8 Q4 z' m0 J! g件编程，实现该对其外围电路的适时控制，并提供
. l* B( d) V; I给外围电路所需的信号，包括频率振荡信号、数据
处理信号和译码显示信号等。简化了外围电路，且
移植性好。整个硬件电路方框图如图1。
2超声波发射电 路
2.1频率产生电路

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

$ V) r5 S  l  u+ i3 C1 z
" _9 g4 g) j9 Z" H

CCxiaom

基于单片机的超声波测距系统