超声波测距报告word(详细的)解析.pdf
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"超声波测距报告word详细解析.pdf" 本文档介绍了一种基于超声波测距技术的装置,可以测量出装置与障碍物之间的距离,并通过4位LED数码管显示出距离(单位为mm)。该装置的工作原理是采用两个超声波探头分别进行超声波的发射和接收,通过超声波发射探头向某一方向发出超声波,在发射的同时开始采用计时器计时,超声波在空气中传播,途中若碰到障碍物就会立即返回来,超声波接收器一旦收到反射波就停止计时器,读出时间t。根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离s,即s=340t/2。 该装置的设计包括超声波测距单元、89c52单片机控制、蜂鸣器报警模块和数码管显示模块。其中,89c52单片机作为控制中心,通过单片机其中的一个I/O口对超声波发射器进行控制,(I/O口为高电平时,触发超声波发射电路发出超声波),此时在另一个单片机I/O端口等待信号的返回(若有信号返回则此端口为低电平)。 HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能,测距精度可达高到3mm;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理是:(1)采用IO口TRIG触发测距,给至少10us的高电平信号;(2)模块自动发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回;(3)有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2; 设计过程中,单片机最小系统是其他拓展系统的最基本的基础,单片机最小系统是指一个真正可用的单片机最小配置系统即单片机能工作的系统。对于89c52单片机,由于片内已经自带有了程序存储器,所以只要单片机外接时钟电路和复位电路就可以组成了单片机的最小系统了。 超声波是一种振动频率超过20 kHz的机械波,它可以沿直线方向传播,而且传播的方向性好,传播的距离也较远,在介质中传播时遇到障碍物在入射到它的反射面上就会产生反射波。由于超声波的以上几个特点,所以超声波被广泛地应用于物体距离的测量、厚度等方面。而且,超声波的测量是一种比较理想的非接触式的测距方法。 在超声波发射和接收电路设计中,超声波发射电路是由超声波探头和超声波放大器组成。超声波探头将电信号转换为机械波发射出去,而单片机所产生的40 kHz的方波脉冲需要进行放大才能将超声波探头驱动将超声波发射出去,所以发射驱动实际上就是一个信号的放大电路。本设计选用74LS04芯片进行信号放大,超声波发射电路如图·3所示。
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