1.本設計采用STC89C51/52(與AT89S51/52、AT89C51/52通用,可任選)單片機作為主控制器
2.數(shù)碼管顯示測量的距離,74hc573和三極管驅動數(shù)碼管
3.HC-SR04超聲波模塊測距,測量范圍0.02m~5.5m以上
4.本設計可用作汽車的倒車雷達,報警距離可以用過按鍵設定和更改
5.附加功能:報警頻率可以隨著距離變化,距離越小頻率越快。
硬件設計:
(1)超聲波測距儀總體設計:用超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)送超聲波,同時在放射的時候開始計時,在超聲波遇到障礙物的時候反射回來,超聲波接收器在接收到反射回來的超聲波時停止計時。通過公式S=VT/2可以測出汽車與障礙物之間的距離通過LED顯示屏顯示出來。
(2)超聲波發(fā)射電路設計:在超聲探測電路中,發(fā)射端得到輸出脈沖為一系列方波,其寬度為發(fā)射超聲的時間間隔,被測物距離越大,脈沖寬度越大,輸出脈沖個數(shù)與被測距離成正比。經過R6分壓后到達A966基極通過集電極輸出后經過中周變壓器組成諧振回路,最終將頻率為40KHZ的信號作用于發(fā)射探頭上,使其產生共振后,發(fā)射出超聲波。
(3)超聲波接收電路設計:集成電路CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片,常用于電視機紅外遙控接收器。CX20106A也有不少用于超聲波測試。紅外遙控常用的載波頻率為38KHz,這是由發(fā)射端所使用的455KHZ晶振來決定的。在發(fā)射端要對晶振進行整數(shù)分頻,分頻系數(shù)一般取12,所以455KHz÷12≈37.9KHz≈38KHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用36KHz、40KHz、56KHz等,一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來決定。本設計中就是利用這一芯片來實現(xiàn)檢測接收電路,實驗證明用集成電路CX20106A接收超聲波(無信號時輸出高電平),具有很高的靈敏度和較強的抗干擾能力。
(4)顯示電路:采用簡單的3位共陽極LED數(shù)碼管進行動態(tài)顯示。
(5)電源電路:超聲波測距儀可利用干電池進行供電,可采用若干節(jié)1.5V干電池,視最后超聲波測距儀的功率所定。控制系統(tǒng)可采用5V電源進行供電。
2.3 軟件設計:
(1) 軟件實現(xiàn)的功能:初始化LED,顯示開機界面為“---”,表示測量沒有開始;
單片機連續(xù)發(fā)射40KHZ的脈沖波,立即啟動INT0,系統(tǒng)進入中斷后激活系統(tǒng),等待計數(shù)值滿產生中斷,開始啟動接收程序;回波信號到達,立即關閉計數(shù)器,捕獲INT1的值;單片機捕獲計數(shù)值,調用及計算程序;顯示測量結果。
使用說明:
本設計共3個按鍵,一個設置鍵,一個加,一個減鍵,只有按下設置鍵的時候才可以加減。