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《簡易的超聲波測距系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第26卷第1期天津理工大學(xué)學(xué)報Vo.l26No.12010年2月JOURNALOFTIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGYFeb.2010文章編號:1673095X(2010)01004904簡易的超聲波測距系統(tǒng)1,2趙小強(1.天津理工大學(xué)機械工程學(xué)院,天津300084;2.發(fā)泰科技有限公司,天津300402)摘要:根據(jù)超聲波的傳播特性,采用555電路產(chǎn)生40kHz正弦波驅(qū)動超聲波換能器,通過單片機適時控制外圍電路,對超聲波在空氣中的傳播時間進(jìn)行測量,從而設(shè)計了超聲波測距系統(tǒng).本文詳細(xì)的闡述了
2、超聲波測距系統(tǒng)的構(gòu)成,電路原理,程序設(shè)計及溫度補償.關(guān)鍵詞:超聲波測距;超聲波換能器;單片機;溫度補償中圖分類號:TP216文獻(xiàn)標(biāo)識碼:ASimplifiedultrasonictelemetersystem1,2ZHAOXiaoqiang(1.ShoolofMechanicalEngineering,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300084,China;2.PHARMTECH(TIANJIN)CO.,LTD,Tianjin300402,China)Abstract:According
3、tothepeculiarityofultrasonictransmitting,usingthe555circuittobring40kHzsinewavetodrivetheultrasonictransducer,themicroprocessorcontroltheperipheralcircuitstimely,andmeasurethetimethatultrasonictransmittedinair,sotheultrasonictelemetersystemitdesigned.Thispaperexpatiatesth
4、eUltrasonicTelemeterSystems'composing,theprincipleofcircuit,programdesignandthetemperaturecompensation.Keywords:ultrasonicranging;ultrasonictransducer;microprocessor;temperaturecompensation[12]超聲波是頻率大于20kHz以上的聲波,是一種電型等.在超聲波測距過程中,超聲波換能器發(fā)機械震動在媒介中的傳播過程,其指向性強,能量消射端得到輸出脈沖的一系
5、列方波,同時單片機的定耗緩慢,在介質(zhì)中傳播距離遠(yuǎn)等特點,而經(jīng)常用于各時器開始計時,這些脈沖到達(dá)被測目標(biāo)時,發(fā)生反種測量,它是一種非接觸的檢測方式,和激光、紅外射,經(jīng)空氣傳播反射到超聲波換能器的接收端.單片及無線電測距相比,具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、在測機接收到第一個脈沖去觸發(fā)定時器停止計時,通過量過程中不受光線、顏色以及磁場的影響等特點.超單片機檢測聲波的渡越時間,t根據(jù)常溫下超聲波的聲波測距廣泛應(yīng)用在汽車倒車、建筑施工工地、工業(yè)傳播速度V,即可得到被測物到發(fā)射點的距離S,S=現(xiàn)場的位置監(jiān)控等場合.Vt/2,通過數(shù)碼管顯示出測試結(jié)果.其原理圖
6、見圖1所示.1超聲波測距原理2系統(tǒng)硬件設(shè)計超聲波測距通過超聲波換能器發(fā)射和接收超聲波信號來進(jìn)行距離測量.目前的超聲波換能器可以系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)分為單片機控制超聲波的發(fā)射、分為兩大類:一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波,一類是回波的接收放大、溫度測量、數(shù)據(jù)處理和顯示四個用電氣式產(chǎn)生超聲波.機械方式有液哨、加爾統(tǒng)笛和部分.氣流旋笛等;電氣方式包括磁致伸縮型、電動型和壓單片機采用ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能收稿日期:20090405.基金項目:天津市高等學(xué)?？萍及l(fā)展基金(2006BA12).作者:趙小強(1983),男,碩士研究生#50
7、#天津理工大學(xué)學(xué)報第26卷第1期入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方[3]案.2.1超聲波發(fā)射電路設(shè)計在超聲波測距系統(tǒng)中,40kHz的超聲波信號是最理想的.因此利用555時基電路產(chǎn)生40kHz的方波信號,其振蕩頻率計算公式為f1.43!((R1+2?R2)?C1),這里R2采用可調(diào)電阻,其目的是為了圖1超聲波測距原理圖調(diào)節(jié)信號頻率,使之與換能器的40kHz固有頻率一Fig.1Schematicofultrasonicdistancemeasurement致.這里
8、的R1、R2、C1的選擇通過軟件PROTEUS仿CMOS8位機AT89S52,它具有8kHz在系統(tǒng)可編程真選取,最后通過測試能夠準(zhǔn)確達(dá)到設(shè)計要求.為保Flash存儲器.使用Atm
