超声波测距仪
摘要传统的超声波测距采用的主要原理是通过比较发射超声波与接收到的超声波时差,从而根据距离与时间的关系,得到测量距离。而本设计利用超声波传输中距离与时间的关系,采用AT89C51单片机进行控制及数据处理,设计出了能精确测量两点间距离的超声波测距仪。关键词超声波测距AT89S51处理Abstract:Abstract:Traditio
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引言
我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声波,这就是利用“声呐”的原理来探测水中目标及其状态,如潜艇的位置等。产生超声波的装置有机械型超声发生器、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器,以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。超声波具有如下特性:1.超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。2.超声波可传递很强的能量。3.超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。4.超声波在液体介质中传播时,可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。本设计的超声波测距仪,利用超声波的特性可以对不同距离进行测试,并可以进行详尽的误差分析。根据超声波传输中距离与时间的关系,采用AT89C51单片机进行控制及数据处理,设计出了能精确测量两点间距离的超声波测距仪。
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f第一章方案选择与总体设计
11基于单片机AT89S51的超声波测距仪
声音输出锁相环电路
主控制器
超声波发射接收电路
放大电路LCD显示
图11设计框图
方案一:如上图所示单片机AT89C51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,从而测出发射和回收的时间差tr,然后求出距离SCt2,式中的c为超声波波速。超声波接收器将接收到的反射超声波送到放大器进行放大,然后用锁相环电路进行检波。经处理后输出低电平,送到AT89S51引脚。AT89S51通过外部引脚P20输出脉冲宽度为25us,载波为40KHZ超声波脉冲串,加到射随器的基极,经功率放大推动超声波发射器发射出去。限制该系统的最大可测距离存在四个因素:超声波的幅度、反射的质地、反射和入射声波之间的夹r