51单片机设计测距仪原理及其应用收藏讲课讲稿.doc
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1、51单片机设计测距仪原理及其应用收藏精品文档51单片机设计测距仪原理及其应用收藏新一篇:用AT89C2051设计超声波测距仪|旧一篇:基于ATmega8的超声波倒车雷达实现方案5l系列单片机中典型芯片(AT89C51)采用40引脚双列直插封装(DIP)形式,内部由CPU,4kB的ROM,256 B的RAM,2个16b的定时计数器TO和T1,4个8 b的工O端I:IP0,P1,P2,P3,一个全双功串行通信口等组成。特别是该系列单片机片内的Flash可编程、可擦除只读存储器(EPROM),使其在实际中有着十分广泛的用途,在便携式、省电及特殊信息保存的仪器和系统中更为有用。该系列单片机引脚与封装如
2、图1所示。5l系列单片机提供以下功能:4 kB存储器;256 BRAM;32条工O线;2个16b定时计数器;5个2级中断源;1个全双向的串行口以及时钟电路。空闲方式:CPU停止工作,而让RAM、定时计数器、串行口和中断系统继续工作。掉电方式:保存RAM的内容,振荡器停振,禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件复位。5l系列单片机为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。充分利用他的片内资源,即可在较少外围电路的情况下构成功能完善的超声波测距系统。2 单片机实现测距原理 单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射和接收回波的时间差tr,然后求出距离SCt2
3、,式中的C为超声波波速。限制该系统的最大可测距离存在4个因素:超声波的幅度、反射的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。为了增加所测量的覆盖范围、减小测量误差,可采用多个超声波换能器分别作为多路超声波发射接收的设计方法。由于超声波属于声波范围,其波速C与温度有关,表1。列出了几种不同温度下的波速。在测距时由于温度变化,可通过温度传感器自动探测环境温度、确定计算距离时的波速C,较精确地得出该环境下超声波经过的路程,提高了测量精确度。波速确定后,只要测得超声波往返的时间r,即可求得距离5。其系统原理框图如图2所示。 单片机(A
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