基于STC89C52单片机的超声波测距仪设计

基于STC89C52单片机的超声波测距仪设计基于ST8952单片机的超声波测距仪设计传感器是现代信息技术的主要内容之一，其中超声波传感器有着广泛、普遍的应用。随着科学技术的快速开展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的开展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向开展，以满足日益开展的社会需求。利用单片机控制超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。本文所设计的测距仪包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键控制、四位数码管显示、报警等子模块。电路构造可划分为：超声波传感器、蜂鸣器、单片机控制电路。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。系统采用ST8952单片机作为核心控制单元，当测得的间隔 小于设定间隔 时，主控芯片将测得的数值与设定值进展比较处理。然后控制蜂鸣器报警。图1为系统总体设计图：主控制模块设计ST8952、超声波传感器、按键、四位数码管、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路。电路中用到3个按键，一个是设定键，一个加键，一个减键。复位电路模块设计单片机在启动时都需要复位，以使PU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，假设RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期24个振荡周期以上，那么PU就可以响应并本文由论文联盟.Ll.搜集整理将系统复位。时钟电路模块设计因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为2个振荡周期，所以一个机器周期共有12个振荡周期，假设外接石英晶体振荡器的振荡频率为12HZ，一个振荡周期为1/12us，故而一个机器周期为1us。声音报警电路模块设计用一个Speaker和三极管、电阻接到单片机的P13引脚上，构成声音报警电路。显示模块设计数码管使用的是4位共阳极数码管，驱动电路中三极管使用的是8550三极管。其中8550三极管可以和9012三极管通用，都为PNP型三极管。其中三极管是用来做驱动的作用。按键电路模块设计按键电路用来设置测距的平安间隔 有三个按键分别是进入设定键，增加间隔 键，减少间隔 键。超声波测距模块设计超声波模块采用现成的H-SR04超声波模块，该模块可提2-400的非接触式间隔 感测功能，测距精度可达高到3。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。根本工作原理：采用I口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回。有信号返回，通过I口EH输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试间隔 =高电平时间*声速340/S/2。时序图说明只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40KHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号那么输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的间隔 成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到间隔 。建议测量周期为60s以上，以防止发射信号对回响信号的影响。误差分析要想判断捕获到的第一个回波确定准确的承受时间，必须对收到的信号进展足够的放大，否那么不正确的判断回波时间，会对超声波测量精度产生影响。超声波在大气中传播的速度受介质气体的温度、密度及气体分子成分的影响。实际情况下，温度每上升或者下降1度，声速将增加或者减少0.607/s，这个影响对于较高精度的测量是相当严重的。结论对所设计的硬件电路进展测量、校准发现其测量范围0.2400内的平面物体做了屡次测量发现，其最大误差为3，显示最小分辨率为0.01，测量盲区小于0.15米，且重复性好。该系统通过以ST8952单片机为工作处理器核心，超声波传感器，它是一种新颖的被动式超声波探测器件，可以以非接触测出前方物体间隔 ，并将其转化为相应的电信号输出。该报警器的最大特点就是使用户可以操作简单、易懂、灵敏；且安装方便、智能性高、误报率低。