超声波测距仪设计VIP免费

超声波测距仪 一、功能要求 设计一个超声波测距仪，可以测量测距仪与被测物体间的距离。要求测量范围 0.1~4.00没，测量精度 1cm，测量时与被测物体不接触，并将测量结果显示出来。 二、系统硬件电路 1．单片机系统及显示电路 单片机采用 89C51 或 89S51。采用 12MHz 高精度晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测量误差。单片机用 p1.0 端口输出超声波换能器所需的 40Hz 方波信号，利用外中断 0 口监测超声波接受电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的 4 位共阳极 LED 数码管，段码用 74LS244 驱动，位用 PNP8550 驱动。 2．超声波发射电路 主要由 74LS04 和超声波换能器 T 构成。这种推挽形式的方波信号可以提高发射强度。反相器并联提高驱动能力。上拉电阻 R1、R2 提高 74LS04 输出高电平的驱动能力。 3．超声波接收电路 CX20106A 是接收 38KHz 超声波的芯片，可利用它做接收电路。 4．系统程序 超声波测距仪的软件主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及显示子程序组成。 主程序： 丢系统初始化，设置 T0 为方式 1，EA=1，P0，P2 清 0。为避免超声波发射器直接接传送到接收器，需要延时 0.1ms。由于时钟的频率是 12MHz，计数器每计一个数就是 1us。如果按声速 344m/s，则 d=c*t/2=172T0 cm 超声波发生子程序：通过 P1.0 端口发送 2 个左右超声波脉冲信号，脉宽 12us，同时 T0计数。 超声波测距仪利用中断 0 检测返回的超声波，一旦接收到返回的信号，立即进入中断。中断后就立即关闭 T0 停止计时。如果计数器益出则测试不成功。 开始 系统初始化 等待反射超声波 发送超声波脉冲 计算距离 显示结果 3 方案设计和选择 根据本次设计的要求，方案的选择应力求实用性强，性价比高，使用简单。 3.1 超声波测距的基本原理 谐振频率高于20kHz 的声波被称为超声波。超声波为直线传播方式，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强。利用超声波的这种性能就可制成超声传感器，或称为超声换能器，它是一种既可以把电能转化为机械能、又可以把机械能转化为电能的器件或装置。换能器在电脉冲激励下可将电能转换为机械能，向外发送超声波；反之，当换能器处在接收状态时，它可将声能(机械能)转换为电能。 3 .1 .1 超声波发生器 为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一 类是用电...