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0 P* i) C* F4 I: }, [) b" X, j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& y* }. n2 i) @! _
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( ~- C. G) V4 _% c" @
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。' W) c- P5 b, {
关键词:测距系统;超声波;单片机
: S! I$ q4 q1 C5 q2 ?1超声波测距原理9 r$ n. V Z* N) V) k8 }/ R$ r- i
超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一 m1 l" `2 [2 d/ r% o- X/ r
个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于. J* A8 ` x2 q( n4 K% U' p2 U
压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共3 T, I* ^. M- {9 r* h% f, d7 o# M
振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如) P3 F: H" y E6 [/ Q. D' d% d5 c
果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波
; C E$ b( @1 ?1 V! f: f. @5 ^时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信: N$ T: ]6 J& L& T6 t( z1 t
号，就成为超声波接收器。在超声探测电路中，发
/ w, y5 M( ]! e5 X5 }射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超
# J* l, b6 V, D$ k& _声与接收超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲$ b$ J8 y. _* u+ t
宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。超声
2 e! ^0 N+ F$ r测距大致有以下方法:①取输出脉冲的平均值电
2 Z" J6 l& x; @# c压，该电压(其幅值基本固定)与距离成正比，测8 H! |& J* W! A: [
量电压即可测得距离;②测量输出脉冲的宽度,' W. T$ ^' n' x# p- Y
即发射超声波与接收超声波的时间间隔t，故被测 s" \- c0 ?! \# s
距离为s=1/2vt。本测量电路采用第二种方案。由
' p% x/ m. [1 P8 f! ^5 g+ R于超声波的声速与温度有关，如果温度变化不大，/ W4 ~) i. m: s! y# J/ \- D
则可认为声速基本不变。如果测距精度要求很高，
7 B# v Y8 c; R* v7 Q则应通过温度补偿的方法加以校正。) `0 L0 g) M# b6 y/ Y5 b. @. [
本方案以ATMEL89C52为核心，通过对其软
9 g. M' ]( c0 s, I7 V件编程，实现该对其外围电路的适时控制，并提供% K; j9 O" J5 ?7 h- I( i
给外围电路所需的信号，包括频率振荡信号、数据
: F8 n; ~8 ~7 G& K4 W处理信号和译码显示信号等。简化了外围电路，且
% h$ b6 O9 u- @5 t* s/ k, t0 Y移植性好。整个硬件电路方框图如图1。5 n- N' ~+ i) `
' D; K* D2 A3 x! \' _3 D/ M, [- p' ]- f2 x6 q7 E" s
附件下载：
) J- l6 W( v- r: y1 g! R) T, |; W8 z4 s, I% B" {( f
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发表于 2020-7-1 15:51
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