基于C8051F300的超声测距仪设计

BillScot2

摘要：介绍一种基于C8051F300单片机的便携式超声测距仪。系统充分利用单片机各集成功能模块和片内资
源,采用包络相关估计法估计射程时间,可在利用VB编制的界面平台上实时显示数据处理结果。该方
; i; z( _0 N0 F0 a法在应用于大量程测距时,能有效去除噪声干扰,提高系统整体性能。
关键词：超声波 C8051F300单片机 测距仪
引言
* T, z- I0 R. P( ~1 z$ }5 {超声波受环境影响小，指向性好,能广泛应用于物位
测量和倒车雷达等场合”。近年来,超声测距克服了测量
8 O4 H1 F' L& l距离短精度有限等约束,通过算法改进和抗干扰措施的
  c" [$ g! H& |0 K# L% O采用,逐步向大量程、高精度方向发展。这就要求控制器
具有高运算速度、低响应时间和较高的集成度。
C8051F300(简称“F300")在这些方面具有杰出的性
能。它具备高速8051微控制器内核(最高可达25
% |! e: Z4 R# ^MIPS).8位ADC.温度传感器和UART,在很少外围电路
9 j3 j% H3 m3 X0 h$ K: A的情况下即可构成超声测距系统,成为优选控制器。
超声测距仪的实物示意图如图1所示。其中,探头部
分采用本教研室自主研发的超声传感器,内嵌换能器和发
' C4 w0 Y* ^; [射接收电路,可及时传回回波数据。经调理滤波的回波信
号频率为24.4 kHz, 幅值为士4 V,通过测距仪器执行算
$ c6 S/ E$ f1 r1 r3 h$ K法和上传数据。
( s( t& r# G/ a& c6 E4 {8 N3 d
1结构与接口
如，上所述,回波信号幅值集中在士4 V之间,这个数
9 W/ ?5 j7 r! j4 P4 J6 ?6 _值大小适中,也便于观察,但却不符合F300的I/O口对工
; K2 H6 L6 R) }作电压0~3.3 V的要求,所以在信号接人单片机前,必须
先进行预处理,调整幅值。本系统采取了取绝对值再作小
幅衰减的方法来实现预处理。
# A0 d, S, e6 }& i预处理电路如图2所示。该电路由1个负电压截止
% Y7 ^  Q, c/ k4 y9 }正电压导通的滤波电路和1个基本加法电路组成。


7 \, z$ E$ U4 C( o- W
, t( L4 \0 C) m8 w2 y4 m附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

0 m! W; {! H3 J8 {7 [2 V7 G

Racheler

超声测距克服了测量距离短精度有限等约束,通过算法改进和抗干扰措施的采用,逐步向大量程、高精度方向发展