理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种IO口和中断系统、定时器计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。12超声波测距原理
常用的超声测距的方法是回声探测法,超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时计数器开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来,超声波接收器收到反射回的超声波就立即停止计时。设超声波在空气中的传播速度为340ms(不计介质温度变化对速度的影响),根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物面的距离s,即:s340t2。
如图21所示:
320
f式中L两探头中心之间距离的一半;又知道超声波传播的距离为
式中
v超声波在介质中的传播速度;t超声波从发射到接收所需要的时间;
将式21、22、23联立得:
其中超声波的传播速度v在一定的温度下是一个常数例如在温度T30度时V349ms当需要测量的距离H远远大于L时上式变为
420
f所以只要需要测量出超声波传播的时间t就可以得出测量的距离H
520
f二、总体设计方案与说明21:设计要求1、以51系列单片机为核心,控制超声波测距系统;2、测量范围为:2cm4m,测量精度:1cm;3、通过键盘电路设置报警距离,测出的距离通过显示电路显示出来;4、当所测距离小于报警距离时,声光报警装置报警加以提示;5、设计出相应的电子电路和控制软件流程和源代码,并制作实物。22系统总体方案设计
本超声波测距系统由系统硬件电路和软件程序实现两部分构成。其中由以超声波测距模块、警报电路模块、距离显示模块、时钟模块、清零模块构成硬件系统。以STC89C52单片机为核心,通过按钮trig控制超声波测距模块发射超声波并接收回波,测算出前方障碍的距离,输入单片机进行运算,与预设报警距离比较后判断是否启动光报警装置。
根据系统功能要求和模块划分可绘制出系统硬件框图,如图22所示:
LM016L显示模块
时钟模块清零模块
80C51
620
警报电路模块超声波测距模块
f三、系统硬件部分设计
(1)时钟模块
(2)超声波测距模块
以一个按钮代替
按下trig超声波开始测距,按的时间越短则距离越短,按的r