設計了一種超聲波測距系統,能夠實現超聲波傳感器對障礙物的距離測量。硬件電路以AT89C51為核心芯片,用C語言進行設計,系統主要由超聲波模塊、數碼管顯示模塊和距離報警等模塊組成。在Keil平臺上,軟件設計、編譯、仿真、下載和調試。基本上實現了超聲波測量距離的功能。
該方案采用AT89C51芯片作為主控芯片,使用數碼管模塊、超聲波模塊等幾部分完成超聲波測距的基本邏輯設計。數碼管是一種半導體發光器件,其基本單元是發光二極管。數碼管實際上是由七個發光管組成8字形而構成的,加上小數點就是8個。我們分別控制它的8個段選引腳和1個位選引腳來進行控制。我們使用超聲波模塊捕捉到單片機與障礙物之間的距離,再用數碼管進行顯示。超聲波收發模塊可產生40kHz的方波,經放大電路驅動后超聲波發射探頭發射超聲波,發射出去的超聲波經障礙物反射后由超聲波接收探頭接收。當沒有發送超聲波時ECHO引腳輸出低電平。從開始發送超聲波到街道回波這一段時間內ECHO引腳均為高電平,可以此控制計數器的啟動與停止。在ECHO引腳上產生方波脈沖的脈沖寬度與被測距離成線性關系。使用HC-SR04超聲波收發模塊進行距離測量測量時,單片機只需要輸出觸發信號,并監視回響引腳,
通過定時器計算回響信號寬度,并換算成距離即可。超聲波模塊所需單片機的引腳少,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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設計任務及主要技術指標和要求
①系統定時發射超聲波,在啟動發射電路的同時啟動單片機內部的定時器,利用定時器的計數功能記錄超聲波發射的時間和收到反射波的時間
②當收到超聲波的反射波時,接收電路輸出端產生一個負跳變,單片機檢測到這個負跳變信號后,停止內部計時器計時,讀取時間,計算距離,測量結果輸出給數碼管顯示。
③可以通過按鍵設定報警距離,如果距離過大或者過小,蜂鳴器都會報警。
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06基于51單片機的超聲波測距系統(全套).zip
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