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之间的距离,即
1、硬件电路设计
f我们设计的超声波测距系统由polaroid600系列传感器、polaroid6500系列超声波距离模块和at89c51单片机构成。
21polaroid600系列传感器此超声波传感器是集发送与接收一体的一种传感器。传感器里面有一个圆形的薄片,薄片的材料是塑料,在其正面涂了一层金属薄膜,在其背面有一个铝制的后板。薄片和后板构成了一个电容器,当给薄片加上频率为494khz、电压为300vacpkpk的方波电压时,薄片以同样的频率震动,从而产生频率为494khz的超声波。当接收回波时,polaroid6500内有一个调谐电路,使得只有频率接近494khz的信号才能被接收,而其它频率的信号则被过滤。polaroid600超声传感器发送的超声波具有角度为30度的波束角3,如图1所示:
超声波传感器既可以作为发射器又可以作为接收器,传感器用一段时间发射一串超声波束,只有待发送结束后才能启动接收,设发送波束的时间为d,则在d时间内从物体反射回的信号就无法捕捉;另外,超声波传感器有一定的惯性,发送结束后还留有一定的余振,这种余振经换能器同样产生电压信号,扰乱了系统捕捉返回信号的工作。因此,在余振未消失以前,还不能启动系统进行回波接收,以上两个原因造成了超声传感器具有测量一定的测量范围。此超声波最近可以测量37cm。
22polaroid6500系列超声波距离模块polaroid6500系列超声波距离模块的硬件电路如图2所示:
ftl851是一个经济的数字12步测距控制集成电路。内部有一个420khz的陶瓷晶振,6500系列超声波距离模块开始工作时,在发送的前16个周期,陶瓷晶振被85分频,形成494khz的超声波信号,然后通过三极管q1和变压器t1输送至超声波传感器。发送之后陶瓷晶振被45分频,以供单片机定时用。tl852是专门为接收超声波而设计的芯片。因为返回的超声波信号比较微弱,需要进行放大才能被单片机接收,tl852主要提供了放大电路,当tl852接收到4个脉冲信号时,就通过rec给tl851发送高电平表明超声波已经接收。
23at89c51单片机
本系统采用at89c51来实现对polaroid600系列传感器和polaroid6500系列超声波距离模块的控制。单片机通过p10引脚经反相器来控制超声波的发送,然后单片机不停的检测i
t0引脚,当i
t0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。超声波测距的硬件示意图如图3所示:
f3、系统软件设计系统程序流程图如图4所示:
工作时,微处理器at89c51先把p10置0,r
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