基于51单片机超声波测距仪设计说明
摘要:本文主要介绍了基于51单片机超声波测距仪的设计说明,包括硬件电路和软件程序的设计。硬件电路主要包括单片机电路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路等模块。软件程序主要由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成,控制单片机进行数据发送与接收,在一定温度下对超声波速度的校正,并显示数据在LED上。
关键词:AT89C51超声波测距仪设计
一、超声波测距仪的设计背景
随着电子测量技术的发展,超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量,适用于建筑物部、液位高度的测量等。超声测距是一种非接触检测技术,不受光线、被测对象颜色等的影响,较其它仪器更卫生,更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境,具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。
二、超声波测距仪的硬件电路设计
硬件电路主要包括单片机电路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路等模块。整个电路采用模块化设计,由信号发射和接收、供电、温度测量、显示等模块组成。发射探头的信号经放大和检波后发射出去,单片机的计时器开始计时,超声波被发射后按原路返回,在经过放大带通滤波整形等环节,然后被单片机接收,计数器停止工作并得到时间。温度测量后送到单片机,通过程序对速度进行校正,结合两者实现超声波测距的功能。
三、超声波测距仪的软件程序设计
软件程序主要由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。它控制单片机进行数据发送与接收,在一定温度下对超声波速度的校正,并显示数据在LED上。此外程序控制单片机消除各探头对发射和接收超声波的影响。
四、超声波测距仪在实际应用中的考虑
在实际环境中,超声波测距仪需要考虑外部电磁干扰、电源干扰、信道干扰等因素,并且空气的温度对超声波的速度影响也很大。供电电源也会使测量差生很大的误差。在设计过程中,需要考虑这些因素,并给出了一些解决方案。
五、结论
基于51单片机超声波测距仪的设计,提供了一种低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的解决方案。该设计可以广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品(酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品)、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限等行业中。