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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>傳感與控制>如何使用51單片機(jī)進(jìn)行超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

如何使用51單片機(jī)進(jìn)行超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2019-06-17 | docx | 3.87 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

  本文采用超聲波傳感器,IAP15單片機(jī)以及LCD顯示模塊設(shè)計(jì)了一種超聲波測距顯示器,可以實(shí)現(xiàn)測量物體到儀器距離以及顯示等功能。是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價(jià)格低廉的超聲波距離測量器,具有一定的實(shí)用價(jià)值。

  超聲波是指頻率在20kHz以上的聲波,它屬于機(jī)械波的范疇。近年來,隨著電子測量技術(shù)的發(fā)展,運(yùn)用超聲波作出精確測量已成可能。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,電子測量技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,而超聲波測量精確高,成本低,性能穩(wěn)定則備受青睞。超聲波也遵循一般機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播規(guī)律,如在介質(zhì)的分界面處發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,在進(jìn)入介質(zhì)后被介質(zhì)吸收而發(fā)生衰減等。正是因?yàn)榫哂羞@些性質(zhì),使得超聲波可以用于距離的測量中。

  隨著科技水平的不斷提高,超聲波測距技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘9ぷ骱蜕钪?。一般的超聲波測距儀可用于固定物位或液位的測量,適用于建筑物內(nèi)部、液位高度的測量等。超聲在空氣中測距在特殊環(huán)境下有較廣泛的應(yīng)用。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制,并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的指標(biāo)要求,因此為了使移動機(jī)器人能夠自動躲避障礙物行走,就必須裝備測距系統(tǒng),以使其及時(shí)獲取距障礙物的位置信息(距離和方向)。因此超聲波測距在移動機(jī)器人的研究上得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)由于超聲波測距系統(tǒng)具有以上的這些優(yōu)點(diǎn),因此在汽車倒車?yán)走_(dá)的研制方面也得到了廣泛的應(yīng)用。

  最常用的超聲測距的方法是回聲探測法,超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來,超聲波接收器收到反射回的超聲波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t,就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物面的距離s,即:s=340t/2。 由于超聲波也是一種聲波,其聲速V與溫度有關(guān)。在使用時(shí),如果傳播介質(zhì)溫度變化不大,則可近似認(rèn)為超聲波速度在傳播的過程中是基本不變的。如果對測距精度要求很高,則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽y量結(jié)果加以數(shù)值校正。聲速確定后,只要測得超聲波往返的時(shí)間,即可求得距離。

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