超声波测距总结报告

超声波测距总结报告
超声波测距总结报告

电子技术实验课程设计超声波测距系统

总结报告

自03

胡效赫

2010012351

一、课题内容及分析

首先根据课程所给的几个题目进行选择,由于自己最近在做电子设计大赛的平台设计,希望对超声波测距在定位方面应用有更详尽的了解,所以选择课题三——超声波测距作为课程设计,内容如下:

对课题进行分析:实验提供超声波传感器T40-16和R40-16,利用面包板和小规模芯片搭接电路,实现距离的测量及显示。大致思路即驱动发射端发出超声波,接收端收到返回的脉冲进行处理与计算得到测量距离并通过数码管和蜂鸣器显示。

二、方案比较与选择

由于超声波测距方案原理基本相同,只要能够检测出发射到接收的时间,并通过相应计算就可以得到所测距离。所以问题大致分为驱

动发射端、接收端检测、间隔时间计算与计算结果显示四部分。

具体的方案设计如下:

闸门脉冲源产生基准宽度为T 的闸门脉冲,该脉冲一方面控制计数电路的计数启动和并产生计数器清零脉冲,使计数器从零开始对标准脉冲源输出的时钟脉冲(频率为17KHz)计数。同时开启控制门,超声波振荡器输出的40kHz脉冲信号通过控制门,放大后送至超声波换能器,由发射探头转换成声波发射出去。该超声波经过一定的传播时间,达到目标并反射回来,被超声波换能器的接收探头接收变成电信号,经放大、滤波、电压比较和电平转换后,还原成方波。图中的脉冲前沿检测电路检测出第一个脉冲的前沿,输出控制信号关闭计数器,使计数器停止计数。则计数器的计数值反映了超声波从发射到接收所经历的时间(或距离)。

三、模块化设计及参数估算

1、闸门控制模块

●设计思路

555振荡电路产生频率为2Hz的脉冲,作为闸门脉冲源。

RC微分电路将输出的2Hz脉冲进行微分运算产生脉冲信号,作为计数启动和计数清零的信号,分别控制D触发器的置高端和74LS90的清零端。

●参数设计:

555振荡电路T = (R1+2*R2)*C*ln2。其中R1取4.7kΩ,R2接入10kΩ滑动变阻器,最后实测7.51kΩ,C取47uF。

RC微分电路R为1kΩ,C为4.7nF

2、超声波发生模块

●设计思路

555振荡电路产生频率为40kHz的脉冲,作为驱动超声波发射端

的基础脉冲信号。

同时由2Hz闸门信号作为门控(高电平有效)。

再利用电压比较器,对555脉冲信号进行整形,而后输出。

●参数设计

555振荡电路T = (R1+2*R2)*C*ln2。其中R1取2kΩ,R2接入1kΩ滑动变阻器,最后实测440Ω,C取10nF。

3、超声波接收模块

●设计思路

电压放大电路,利用LF347放大超声接收端信号

电压比较电路,利用电阻分压设计阈值电压V REF,当没有接收到信

号时V-大于V+,输出为负,当接收到信号时V-小于V+,输出为正。

稳压电路,电压比较器输出端接1kΩ电阻,反接5V稳压管接地,

使没有信号即输出为负时,输出-0.7V电平,有信号即输出为正时,输出5V电平。

●参数设计

放大电路电阻值为1kΩ和750kΩ,放大倍数为750。

电压比较器V REF由100kΩ电阻和100kΩ的滑动变阻器分压决定,最终滑动变阻器阻值取为5.68kΩ,V REF取值大致为-0.6V。

4、计数控制模块

●设计思路

计数控制模块由,计数启动和计数停

止控制组成。由D触发器进行实现

当计数开始时闸门信号的微分电路

给出低电平脉冲将Q置高,计数信号有

效。而接收到回波后,接收信号由低变

高,CLK产生上升沿将Q置低,计数信号关闭。

5、计数模块

●设计思路

555振荡电路产生17kHz的脉冲型号用来计数

三个74LS90级联,采用十进制接法计数,分别对应米、分米、厘米。

计数信号控制源由计数控制模块的D触发器的Q信号给出

计数信号清零源由闸门控制信号的微分模块经由缓冲器后给出高脉冲清零。

●参数设计

555振荡电路T = (R1+2*R2)*C*ln2。其中R1取5.1kΩ,R2接入

47kΩ滑动变阻器,最后实测18.98kΩ,C取2.2nF。

6、报警模块

●设计思路

令A[4],B[4],C[4]分别对应米、分米、厘米,同时当模块计数时报警应该无效,设D触发器输出信号为Q,则

逻辑函数Alarm = A1’A0’B3’B2’B1’Q

利用与非、或非及非逻辑运算搭接电路

四、实验电路总图

1、电路原理图

2、时序图

3、面包板布局

五、实验结果与实验中出现的问题分析

1、实验结果

结果:基本要求及提高要求全部完成。其中四个地方用到了滑动变阻器分别是三个555的脉冲源(产生2Hz、17kHz和40kHz的方波)和接收模块的电压比较器阈值电压V REF的确定。调试结果的各

阻值已在模块设计中标明。

2、实验中出现的问题及分析

A.微分电路输出信号的检查

开始分模块调试时,不会测量微分电路输出的脉冲信号,然后不能确定问题出现在下级还是本级。经过老师的提示,只要把示波器显示的波形调到最粗最亮,调成相应扫描速度,可以看到面板上有亮点间歇显示。从而验证微分电路输出信号无误,并且幅值正确。

B.数码管显示不稳定

数码管显示不稳定,多数原因是由于数字电路与模拟电路相互干扰,计数器中混有杂波和高频信号。用示波器测量计数电路的74LS90的信号,发现有17kHz的杂波。首先将模拟地和数字地分开将555振荡电路的地直接由引线接到学习机上,而后数码管开始显示,但仍不太稳定。再在VCC和GND之间跨接0.1uF的电容滤掉杂波。之后数码管稳定显示。

C.信号输出不正确

D触发器输出电平Q在未接受到信号时应该是低电平,但始终是高电平。开始时不确定前级各模块的正确与否,有些停滞,之后确定前级信号正确,D触发器接线正确,而输出信号不对,则一定芯片的问题。换了芯片之后,输出正常。

六、收获、体会和建议

1、收获与体会

本次实验充分体会电路模块设计与调试的过程,对于设计电路和

测试电路的能力有了更一步的提升。

首先,搭接与调试电路时,应该本着自顶向下逐步求精的原则,在理解原理并确定原理正确之后,先对于面包板的布局进行规划,把相应的芯片测试后,插到相应部分,保证后面搭接时方便并且思路清晰。

然后,按分模块逐级搭接调试的原则测试电路,保证了每一级的输入信号都是正确的后,如果输出不正确,去检查接线,接线正确后检查芯片是否正常工作。

最后,发现信号干扰问题,尝试用滤波,分离数字地和模拟地,以及简单的搭接电容的方法,解决干扰。

依照上述方法调试电路,保持一颗正常心态,可以高效并且正确的完成问题。

2、建议

由于整个实验过程中只需要,测量接收波形的上升沿,所以对于模拟电路中波形整形处理部分现对简单。现提出以下课程建议:建议老师将提高要求的测量距离改为高于3m,这样同学们利用波形放大然后与阈值电压比较的方法就不能实现了,因为相应的杂波干扰也会随之放大,冲过阈值电压,影响结果。所以此时同学应该使用选频电路选出40kHz的波形,控制后面的计数模块,对于模拟电路部分会有更高的锻炼。

附工作日志

8月21日

经过周末的预习,查找了关于超声传感器的原理知识和超声测距的相关内容。分析了超声测距的实现方案,并将电路分为各个模块实现,每个模块进行了相应仿真(但有些仿真结果不理想,待硬件实测)。

本日上午首先针对超声测距系统方案中的几个模块与同学进行了讨论,包括方波频率的选择与实现,闸门信号的实现与清零,以及面包板的布局合理性。

而后首先搭接了三个555方波发生器。上午只搭接测试出了,40kHz的方波本日下午再次对于板子的规划进行思考,并大致划分了区域,把相应用到的芯片放到了相应的位置。然后搭接测试出了2Hz方波。分别测试两种方波的频率均很稳定,效果不错。而后开始搭接超声发射模块的实现,将两种频率的方波进行逻辑运算,经由LS00,信号传至运算放大器LF347,将信号与2.5V电压值进行比较,得到最终的大约0.5s驱动一次超声波发射器的效果。

但是遇到的问题是,当2Hz和40kHz的方波共同输入到LS00中时,对2Hz 的方波进行测量,示波器显示的频率很难稳定下来,发现混有杂波,可能是40kHz 的杂波,也可能是交流成分。进行了各种测试,重新退到上一步骤,检查芯片的问题,等等。但是问题并没解决,后来怀疑是示波器测量可能不是很准。直接测量最终运放发射的信号,发现效果正常。问题解决。

而后进行超声接收信号接收处理的部分电路的搭接,以及触发器电路的搭接。之后搭出17kHz的脉冲源后,下课。

晚上又把数码显示和蜂鸣器部分搭出来了,明天分模块测试。

8月22日

由于昨天已经把各个模块全部搭好,今天开始分模块测试和模块的联调测试。

今天下来调试结果:

超声波发射模块调试通过正常运行,并且接收模块可以接收到相应信号,在示波器上显示相应波形。40kHz的555脉冲源正常,2Hz的555脉冲源正常,经过LS00运算后,到LF347正常驱动T40-16,而相应的R40-16接收到反射的超声波信号后,产生较大幅值的波形(较之原有的干扰信号),可以通过放大,与阈值电压比较后得到相应的脉冲信号(没有接收到信号时,信号为0,大于阈值电压,最终输出低电平信号-0.7V;接收到信号后,信号为负,小于阈值电压,最终由于稳压管稳压后输出高电平5V)。即,当调整出较好的阈值电压后接收到超声信号后会产生相应的上升沿信号。

对于闸门信号的作用部分,由74LS74双上升沿D触发器来完成。对2Hz脉冲信号进行微分运算,上升沿时给出正脉冲,经由40106COMS施密特反相器可以得到一直是高电平闸门信号时给出低电平和一直是低电平闸门信号时给出高电平的信号。将LS74的置高端接前者信号,给出低电平脉冲时D触发器被置高,而只有CLK信号给出上升沿后才能将D触发器置低。

!!!但是输入信号都测出来了,输出不对哎有木有

所以明天LS74是重点哎有木有!!!

而后是计数器显示模块,需要有17kHz的555脉冲源,搞定。与经由闸门信号控制锁存后的Q输出端进行逻辑运算(LS00),结果输出到LS90中进行计数并在数码管中显示。同时从计数的信号端中做组合逻辑实现低于0.2m时报警。同时计数器的清零信号由闸门信号微分运算后COMS施密特反相器整形后得到。

开始没有产生555脉冲信号的时候,将CLK和CLR用学习机模拟,效果很好,接上555后发现数码管不稳,有木有!!!

模拟地和数字有干扰有木有!!!想办法有木有!!!

数电电子技术实验考核的时候就有这个问题木有解决,明天上午一定要解决有木有!!!

8月23日

今天来到实验室后重新整理了思路,调整了心态。理清了各个模块的作用关系,由最初级开始逐级测试,当确定D触发器的输入信号均正常,并且接线正常,而输出不正常,所以果断换了74LS74。突然之间信号变好了,然后数码管开始工作了,无比的开心。直接找助教验收基本实验,助教发现信号并不是很稳定,然后感觉计数器和数码管显示部分仍有杂波干扰,在VCC和GND之间接入0.1uF,信号稳定了,基本实验调试通过。好开心,有木有。而后通过改变阈值电压,使阈值电压接近0V,将距离较远处的返回信号,也作为有效信号。然后通过了提高要求。搞定!

51单片机超声波测距程序

//晶振:11.0592 //TRIG:P1.2 ECH0:P1.1 //波特率:9600 #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit RX=P0^2; sbit TX=P0^3; unsigned int time=0; unsigned int timer=0; float S=0; bit flag =0; void Conut(void) { time=TH0*256+TL0; TH0=0; TL0=0; S=(time*1.87)/100; //算出来是CM if(flag==1) //超出测量 { flag=0; printf("-----\n"); } printf("S=%f\n",S); } void delayms(unsigned int ms) { unsigned char i=100,j; for(;ms;ms--) { while(--i)

{ j=10; while(--j); } } } void zd0() interrupt 1 //T0中断用来计数器溢出,超出测距范围{ flag=1; //中断溢出标志 } void StartModule() //T1中断用来扫描数码管和计800ms启动模块{ TX=1; //800MS启动一次模块 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); TX=0; } void main(void) { TMOD=0x21; //设T0为方式1,GATE=1; SCON=0x50; TH1=0xFD; TL1=0xFD; TH0=0; TL0=0;

基于单片机的超声波测距系统设计实验报告 - 重

指导教师评定成绩: 审定成绩: 自动化学院 计算机控制技术课程设计报告设计题目:基于单片机的超声波测距系统设计 单位(二级学院): 学生姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 负责项目: 设计时间:二〇一四年五月 自动化学院制

目录 一、设计题目 (1) 基于51单片机的超声波测距系统设计 (1) 设计要求 (1) 摘要 (2) 二、设计报告正文 (3) 2.1 超声波测距原理 (3) 2.2系统总体方案设计 (4) 2.3主要元件选型及其结构 (5) 2.4硬件实现及单元电路设计 (9) 2.5系统的软件设计 (13) 三、设计总结 (17) 四、参考文献 (17) 五、附录 (18) 附录一:总体电路图 (18) 附录二:系统源代码 (18)

一、设计题目 基于51单片机的超声波测距系统设计 设计要求 1、以51系列单片机为核心,控制超声波测距系统; 2、测量范围为:2cm~4m,测量精度:1cm; 3、通过键盘电路设置报警距离,测出的距离通过显示电路显示出来; 4、当所测距离小于报警距离时,声光报警装置报警加以提示; 5、设计出相应的电子电路和控制软件流程及源代码,并制作实物。

摘要 超声波具有传播距离远、能量耗散少、指向性强等特点,在实际应用中常利用这些特点进行距离测量。超声波测距具有非接触式、测量快速、计算简单、应用性强的特点,在汽车倒车雷达系统、液位测量等方面应用广泛。本次课设利用超声波传播中距离与时间的关系为基本原理,以STC89C52单片机为核心进行控制及数据处理,通过外围电源、显示、键盘、声光报警等电路实现系统供电、测距显示、报警值设置及报警提示的功能。软件部分采用了模块化的设计,由系统主程序及各功能部分的子程序组成。超声波回波信号输入单片机,经单片机综合分析处理后实现其预定功能。 关键词:STC89C52单片机; HC-SR04;超声波测距

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹 小车 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

电子实习报告 学院:电气学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模 块 (3) (2)电机驱动模块 (4) (3)简易控制模 块 (6) (4)红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) (1)安装 (8)

(2)调 试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) (1)电 阻 (11) (2)电解电 容 (11) (3)LED................................................. ..12 (4)芯 片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力; 2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能;

超声波测距报告(带报警)

目录 一、超声波测距原理 二、超声波测距模块介绍 1.主控模块 2.电源模块 3.显示模块 4.超声波模块 5.扬声器模块 三、超声波测距功能介绍 四、超声波测距前景展望 五、心得 附:程序

超声波测距(可报警) 一、超声波测距原理 超声波发射器定期发送超声波,遇到被测物体时发生反射,反射波经超声波接收器接收并转化为电信号,只要测出发送和接收的时间差t,即可测出超声测距装置到被测物体之间的距离S: S=c*t/2 (式中c为超声波在空气中的传播速度,c=331.45*√(1+T/273.16)) 由此可见声速与温度的密切的关系。在应用中,如果温度变化不大或者对测量要求不太高(例如汽车泊车定位系统),则可认为声速是不变的,否则,必须进行温度补偿。 超声波传感器是超声测距核心部件,传感器按其工作介质可分气相、液相和固相传感器;按其发射波束宽度可分为宽波束和窄波束传感器;按其工作频率又可分为40kHz, 5OkHz等不同等级。超声波在空气传播过程中,由于空气吸收衰减和扩散损失,声强随着传播距离的增大而衰减,而超声波的衰减随频率增大而成指数增加。本设计选用气相、窄波束、40kHz的超声波传感器。 二、超声波测距模块介绍 该产品共有五个模块,其中主控模块、电源模块、显示模块、扬声器模块集成在开发板上,超声波模块是外接的。 1.主控模块 主要部分是51单片机。 51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机,后来随着Flash rom技术的发展,8031单片机取得了长足的进展,成为目前应用最广泛的8位单片机之一,其代表型号是ATLEM公司的AT89系列,它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出,在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机,还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。 主要功能: ·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)

超声波测距程序(详细C语言数码管显示)

超声波测距程序(详细C语言数码管显示) #include //头文件 #include// _nop_() 函数延时1US用 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define nop _nop_() sbit csb=P1^0;//超声波发送端口为P1.0 sbit bai=P2^2;//数码管百位 sbit shi=P2^1;//数码管十位 sbit ge=P2^0;//数码管个位 uchar flag;//超声波接收标志 float juli1;//距离变量,用来数码管显示用 int juli; uchar table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//共阳数码管0到9的代码 int xianshi[3]; void delayshow(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void ledshow(void) { xianshi[0]=juli/100; xianshi[1]=((juli%100)/10); xianshi[2]=juli%10; bai=0; P0=table[xianshi[0]]; delayshow(2); bai=1; delayshow(2); shi=0; P0=table[xianshi[1]]; delayshow(2); shi=1;

超声波测距仪硬件电路的设计

超声波测距仪电路设计实验报告 轮机系楼宇071 周钰泉2007212117 实验目的:了解超声波测距仪的原理,掌握焊接方法,掌握电路串接方法,熟悉电路元件。 实验设备及器材:电烙铁,锡线,电路元件 实验步骤:1,学习keil软件编写程序2、焊接电路板3、运行调试 超声波测距程序: #include unsigned char code dispbitcode[]={0x31,0x32,0x34,0x38,0x30,0x30, 0x30,0x30}; unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x77,0x7c,0x 39}; unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,10,0,0}; unsigned char dispcount; unsigned char getdata; unsigned int temp; unsigned int temp1;

unsigned char i; sbit ST=P3^0; sbit OE=P3^1; sbit EOC=P3^4; sbit CLK=P3^5; sbit M1=P3^6; sbit M2=P3^7; sbit SPK=P2^6; sbit LA=P3^3; sbit LB=P3^2; sbit LC=P2^7; sbit K1=P2^4; sbit K2=P2^5; bit wd; bit yw; bit shuid; bit shuig; unsigned int cnta; unsigned int cntb; bit alarmflag; void delay10ms(void) { unsigned char i,j; for(i=20;i>0;i--) for(j=248;j>0;j--); } void main(void) { M1=0; M2=0; yw=1; wd=0; SPK=0; ST=0; OE=0; TMOD=0x12; TH0=0x216; TL0=0x216; TH1=(65536-500)/256; TL1=(65536-500)%256; TR1=1; TR0=1; ET0=1; ET1=1; EA=1; ST=1; ST=0; while(1) { if(K1==0) { delay10ms(); if(K1==0) { yw=1; wd=0; } } else if(K2==0) { delay10ms(); if(K2==0) { wd=1; yw=0; } } else if(LC==1) { delay10ms(); if(LC==1) { M1=0; M2=1; temp1=13; shuid=0; shuig=1; LB=0; } } else if((LC==0) && (LB==1)) { delay10ms(); if((LC==0) && (LB==1)) { M1=0; M2=0; temp1=12; shuig=0; shuid=0; LB=0; }

E+H实习报告

E+H实习报告 摘要:通过本次毕业实习我们了解了世界先进的检测仪表技术,并结合我们在传感器、检测仪表课程上所学的原理,对于这些知识的实际应用有了感性的了解。经过为期两天的实习,我们对于物位、流量、分析、压力、温度等检测技术有了更深层次的掌握,同时也使我们对现代化企业的运作、生产工艺流程、质量保证体系等有了系统的认识。 关键词:E+H,检测,仪表,传感器 1、引言 E+H公司,由瑞士工程师Georg H. Endress和德国银行家Ludwig Hauser 创建于1953年,是一家世界著名的国际性自动化仪表集团公司。总部位于瑞士, 地处德国、瑞士和法国的交界处,先后在德国、瑞士、法国、美国、日本、中国等世界工业国成立了规模庞大的生产中心,全球雇员达到 6,077名,拥有70个独立的子公司分布在全球,其严格的品质管理和完整的质保体系均已达到ISO9001国际标准。2006年,全球销售额达到了10亿欧元。 Endress+Hauser测量及自动化仪表广泛应用于世界各地的各种工业领域。为了帮助用户获取最佳的过程控制结果,Endress+Hauser开发和制造了各种高技术水准的测量和控制仪表,改善和提高了化工、石油及天然气、制药、能源、源水和污水、食品、散料处理、纸浆及造纸、造船和海上运输等领域的过程效益。同时可提供适用于在危险区域,卫生型场合,过溢保护和其他特殊应用场合使用的认证证书。 2、E+H物位测量仪表简介 2.1雷达物位计 2.1.1调频连续波雷达物位计 调频连续波雷达物位计在测量过程中应用了按照线性变化的高频信号,雷达物位计的信号从天线发出,在被测量平面反射,回波被天线接收。雷达物位计信号的发出与回波接收的频率差被用于进一步的信号处理,频率差对应于测量距离。一个大的频率差应对于一个较大的测量距离。通过FFT频率差被转化为频谱差,进而换算出测量距离。物位与测量距离的差别取决于空罐的高度。 雷达物位计探头同时进行雷达波的发射和接受,由于回波信号频率的滞后,使得反射频率与发射信号频率之间的差频,而该频差与雷达物位计测量的距离H呈正比关系,即H越大频差也越大。因此,通过对锯齿波的频差的检测即可得到一个高精度的物位信号。 2.1.2脉冲雷达物位计 脉冲雷达采用高频、窄脉冲对微波源信号进行调制,以波束的形式发射固定频率(即载波频率)的脉冲波,在介质表面反射后由接收器接收,脉冲的时间行

基于单片机的超声波测距系统实验报告

基于单片机的超声波测距系统实验报告

一、实验目的 1.了解超声波测距原理; 2.根据超声波测距原理,设计超声波测距器的硬件结构电路; 3.对设计的电路进行分析能够产生超声波,实现超声波的发送与接收,从而实现利用 超声波方法测量物体间的距离; 4.以数字的形式显示所测量的距离; 5.用蜂鸣器和发光二极管实现报警功能。 二、实验容 1.认真研究有关理论知识并大量查阅相关资料,确定系统的总体设计方案,设计出系 统框图; 2.决定各项参数所需要的硬件设施,完成电路的理论分析和电路模型构造。 3.对各单元模块进行调试与验证; 4.对单元模块进行整合,整体调试; 5.完成原理图设计和硬件制作; 6.编写程序和整体调试电路; 7.写出实验报告并交于老师验收。 三、实验原理 超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射和接收回波的时间差t,然后求出距S=Ct/2,式中的C为超声波波速。由于超声波也是一种声波,其声速C与温度有关。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理,单片机(AT89C51)发出短暂的40kHz信号,经放大后通过超声波换能器输出;反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入,锁相环对此信号锁定,产生锁定信号启动单片机中断程序,得出时间t,再由系统软件对其进行计算、判别后,相应的计算结果被送至LED显示电路进行显示。 (一)超声波模块原理: 超声波模块采用现成的HC-SR04超声波模块,该模块可提供 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:采用 IO 口 TRIG 触发测距,给至少 10us 的高电平信号;模块自动发送 8 个 40khz 的方波,自动检测是否有信号返回;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。实物如下图1。其中VCC 供5V 电源,GND 为地线,TRIG 触发控制信号输入,ECHO 回响信号输出等四支线。

单片机应用_超声波测距器

单片机课程设计 一、需求分析: 超声波测距器,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量围在1m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。 本文旨在设计一种能对中近距离障碍物进行实时测量的测距装置,它能对障碍物进行适时、适量的测量,起到智能操作,实时监控的作用。 关键词单片机AT82S51 超声波传感器测量距离 二、硬件设计方案 设计思路 超声波传感器及其测距原理 超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段,必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器,但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(time of flight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离 测量距离的方法有很多种,短距离的可以用尺,远距离的有激光测距等,超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为340米/秒,由单片机负责计时,单片机使用12.0M晶振,所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。 由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播距离远,因而超声波可以用于距离的测量。利用超声波检测距离,设计比较方便,计算处理也较简单,并且在测量精度方面也能达到要求。 超声波发生器可以分为两类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。本课题属于近距离测量,可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。 根据设计要求并综合各方面因素,可以采用AT89S51单片机作为主控制器,用动态扫描法实现LED数字显示,超声波驱动信号用单片机的定时器完成,超声波测距器的系统框图如下图所示: 超声波测距器系统设计框图 主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。采用AT89S51来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。单片机通过P1.0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INT0引脚,当INT0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。

PLC超声波测距实验报告082039140程稳

利用plc的高速计数模块进行超声波测距实验 ―――――微型控制计算机暑期设计实验报告 082039140程稳 利用51单片机来驱动超声波模块测距,是一件很容易的事,只需要结合定时中断和外部中断,利用12M或更高的晶振频率即可精确获取从发射到接收到超声波之间的时间,平均1ms对应 3.4cm的行程,本GE比赛设计需要物位测量的最大距离是30cm,即需要30*2/3.4=17.64ms,而GE PAC RX3i的PME软件梯形图程序得扫描周期2ms以上,就算是最快的定时节点也有1ms,所以若直接用PLC的普通离散量输入模块IC694MDL654输入节点来测量接收到超声波回波的时间的误差为1ms,误差距离3.4/2=1.7cm,结果自然不理想,更严重的问题在于PLC该模块无硬件中断响应功能,是不能测电平宽度的。总之PLC的IO口工作在低速模式下是难以胜任高速测量任务的,但可喜的是GE PLC 的高速计数模块HSC304能处理2MHZ的信号,但仍无硬件中断功能。于是想能否干脆把单片机测出的电平时间数据通过串口发送给PLC,我也试着这样连线测试,不过PLC串口的使用不像单片机这么简单,没有相关资料,PLC内部寄存器找不到PLC从单片机接收的数据。于是仍决定放弃此方案,回到高速计数模块。再认真阅读此模块配置信息和实验调试后,发现其可以测量出外部信号频率,于是想既然PLC无法直接测电平宽度,那干嘛不测量频率,有了频率自然有周期,有周期自然有电平宽度!

利用plc的高速计数模块检测超声波测距仪的信号接收端的频率,正常情况下应使用频率直接求得周期接而来计算时间,但由于实际测得这样根本很难实现,所以直接测频率,并利用示波器查看该频率的波形,并修改程序使得在所测距离变化的情况下,一周期内的低电平保持不变(高电平所持续的时间表示超声波从发出到接收到所经历的时间,低电平是延时,为了使得波形正常),然后测出频率及其所对应的距离。 以下是用虚拟示波器测出的超声波模块在不同距离测量回波接收脚电压波形:

基于51单片机的超声波测距仪设计

自动化技术综合实训报告 实训题目: 院 专 班 姓 学 指导教师: 实训地点: 开课时间:

序号 评价内容 分数 序 号 评价内容 分数 1 出勤(10 分) 3 实训任务完成情况(50 分) 2 课题难度分值(10 分) 4 实训总结报告(30 分) 实训总成绩: 94 分 学生姓名: 魏*星 实训评分 指导教师评语: 指导教师(签名): 年 月

目录 第 1章绪论 1.1实训的目和要求 1.2实训课题设计功能描述……………………………………………………… 1.3应解决的问题………………………………………………………………第 2章整体设计方案 2.1设计原理 2.2整体系统设计………………………………………………………………第 3章硬件电路设计 3.1电路原理图 3.2元件清单…………………………………………………………………… 3.3重要电路介绍 3.3.1复位与晶振电路…………………………………………………… 3.3.2超声波发射电路…………………………………………………… 3.3.3超声波接收检测电路……………………………………………… 3.3.4显示电路 第 4章软件设计 4.1系统软件设计 4.2程序流程图 4.3程序设计与调试 第 5章制板焊接调试 5.1仿真结果与 PCB图 5.2焊制电路板、实物运行调试 5.3误差分析与校正讨论 总结与体会 谢词 参考文献 附录

第1章绪论 1.1实训的目的和要求 生产实训是自动化专业本科生在校期间必须进行的主要实践环节之一,是培养学生工程实践能力、提高学生工程素质的一个重要组成部分。作为一名工科学生,将来从事自动化及相关工作,为了让我们能尽早的认识社会实践,了解工业生产,提高自己的动手意识,强化个人素质,增强理论联系实际的观念,学校给我们安排了为期两周的专业实训,让我们学到的理论知识和实践联系到一起,为我们以后的走向社会打下一个坚实的基础。 这次实训的主要目的是让大家进一步了解 AT89 系列单片机的引脚、功能,晶振电路、显示电路和信号输入输出电路的设计,熟悉使用 keil 软件和用汇编语言编程完成各种处理和控制,同时学习使用软件对电路进行设计,对项目进行仿真、调试,以及 PCB 板的制作等,最主要的是了解一个小型项目的研发过程,从项目的提出到项目实现需要怎样一步步来完成,项目完成事应该大概掌握以上要求。 1.2实训课题设计功能描述 我们小组选择的课题是基于 AT89C51 单片机的超声波测距仪设计。 由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播距离较远,因而超声波被广泛用于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速、方便,计算简单易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,测量时与被测物体无直接接触的特点,使得其具有很大的使用价值。 我们最熟悉的超声波测距的应用是声纳系统,是超声波测距在军事上的终极使用,研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。 除了军事,日常生活和工业上也广泛应用,如:倒车雷达,建筑施工工地以及一些工业现场在液位测量、井深测量、管道长度测量等场合的使用。 1.3设计研究的要求及主要内容应解决的问题 本项目需要通过学习和查阅资料,了解和掌握如下知识: 1. +5V电源原理及设计 2.单片机复位电路工作原理及设计 3.单片机晶振电路工作原理及设计 4.七段 LED显示原理及设计 5.超声波传感器的应用及设计 6.电路的接线 7.AAT89C51单片机的引脚 8.单片机汇编语言及设计

超声波测距总结报告

电子技术实验课程设计超声波测距系统 总结报告 自03 胡效赫 2010012351

一、课题内容及分析 首先根据课程所给的几个题目进行选择,由于自己最近在做电子设计大赛的平台设计,希望对超声波测距在定位方面应用有更详尽的了解,所以选择课题三——超声波测距作为课程设计,内容如下: 对课题进行分析:实验提供超声波传感器T40-16和R40-16,利用面包板和小规模芯片搭接电路,实现距离的测量及显示。大致思路即驱动发射端发出超声波,接收端收到返回的脉冲进行处理与计算得到测量距离并通过数码管和蜂鸣器显示。 二、方案比较与选择 由于超声波测距方案原理基本相同,只要能够检测出发射到接收的时间,并通过相应计算就可以得到所测距离。所以问题大致分为驱

动发射端、接收端检测、间隔时间计算与计算结果显示四部分。 具体的方案设计如下: 闸门脉冲源产生基准宽度为T 的闸门脉冲,该脉冲一方面控制计数电路的计数启动和并产生计数器清零脉冲,使计数器从零开始对标准脉冲源输出的时钟脉冲(频率为17KHz)计数。同时开启控制门,超声波振荡器输出的40kHz脉冲信号通过控制门,放大后送至超声波换能器,由发射探头转换成声波发射出去。该超声波经过一定的传播时间,达到目标并反射回来,被超声波换能器的接收探头接收变成电信号,经放大、滤波、电压比较和电平转换后,还原成方波。图中的脉冲前沿检测电路检测出第一个脉冲的前沿,输出控制信号关闭计数器,使计数器停止计数。则计数器的计数值反映了超声波从发射到接收所经历的时间(或距离)。

三、模块化设计及参数估算 1、闸门控制模块 ●设计思路 555振荡电路产生频率为2Hz的脉冲,作为闸门脉冲源。 RC微分电路将输出的2Hz脉冲进行微分运算产生脉冲信号,作为计数启动和计数清零的信号,分别控制D触发器的置高端和74LS90的清零端。 ●参数设计: 555振荡电路T = (R1+2*R2)*C*ln2。其中R1取4.7kΩ,R2接入10kΩ滑动变阻器,最后实测7.51kΩ,C取47uF。 RC微分电路R为1kΩ,C为4.7nF 2、超声波发生模块 ●设计思路 555振荡电路产生频率为40kHz的脉冲,作为驱动超声波发射端

超声波测距仪的设计说明

题目:超声波测距仪的设计 超声波测距仪的设计 一、设计目的: 以51单片机为主控制器,利用超声波模块HC-SR04,设计出一套可在数码管上实时显示障碍物距离的超声波测距仪。 通过该设计的制作,更为深入的了解51的工作原理,特别是51的中断系统及定时器/计数器的应用;掌握数码管动态扫描显示的方法和超声波传感器测距的原理及方法,学会搭建51的最小系统及一些简单外围电路(LED显示电路)。从中提高电路的实际设计、焊接、检错、排错能力,并学会仿真及软件调试的基本方法。 二、设计要求: 设计一个超声波测距仪。要求: 1.能在数码管上实时显示障碍物的实际距离; 2.所测距离大于2cm小于300cm,精度2mm。 三、设计器材: STC89C52RC单片机 HC-SR04超声波模块 SM410561D3B四位的共阳数码管 9014三极管(4) 按键(1) 电容(30PF2,10UF1) 排阻(10K),万用板,电烙铁,万用表,5V直流稳压电源,镊子,钳子,

导线及焊锡若干,电阻(200欧5)。 四、设计原理及设计方案: (一)超声波测距原理 超声测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T,然后求出距离L。基本的测距公式为:L=(△t/2)*C 式中 L——要测的距离 T——发射波和反射波之间的时间间隔 C——超声波在空气中的声速,常温下取为344m/s 声速确定后,只要测出超声波往返的时间,即可求得L。 根据本次设计所要求的测量距离的围及测量精度,我们选用的是HC-SR04超声波测距模块。(如下图所示)。此模块已将发射电路和接收电路集成好了,硬件上不必再自行设计繁复的发射及接收电路,软件上也无需再通过定时器产生40Khz的方波引起压电陶瓷共振从而产生超声波。在使用时,只要在控制端‘Trig’发一个大于15us宽度的高电平,就可以在接收端‘Echo’等待高电平输出。单片机一旦检测到有输出就打开定时器开始计时。 当此口变为低电平时就停止计时并读出定时器的值,此值就为此次测距的时间,再根据传播速度方可算出障碍物的距离。 (二)超声波测距模块HC-SR04简要介绍 HC-SR04超声波测距模块的主要技术参数使用方法如下所述: 1. 主要技术参数: ①使用电压:DC5V ②静态电流:小于2mA ③电平输出:高5V

PCB设计与制作实训报告

成都航空职业技术学院 《PCB设计与制作》 课程实训报告 设计题目:超声波测距电路设计 系别:航空电子工程系专业:电子工艺与管理班级:学生姓名: 任课教师:

目录 第一章PCB设计流程 1.1设计目的(3) 1.2设计内容(3) 第二章电路分析 2.1电源电路(4) 2.2单片机系统及显示电路(5) 2.3超声波发射电路(6) 2.4超声波(检测)接收电路(7)第三章集成库构建 3.1创建集成库原理图(8) 3.2创建集成库PCB(8)第四章PCB工程构建 4.1创建电路原理图(9) 4.2创建电路PCB(9)总结 (10)

第一章PCB设计流程 1.1设计目的 超声波测距电路是通过单片机产生超声波经功率放大发送出去,接收到的超声波经CX20106产生中断让单片机计算距离,再通过LCD显示距离,本测距仪还有可调的报警距离设定功能、即将进入盲区提示功能、即将超出量程提示功能、开机显示各种预设画面功能。其中,进入报警距离调整状态时还有对应按键功能提示的功能。 1.2设计内容 如图:

第二章电路分析 2.1电源电路 电源电路如附1图所示,输出交流VD1~VD4桥式整流及平滑电容C1滤波后得到不稳定的8~12V直流电压,经过稳压模块7805后稳定的5V直流电压,供电路使用。 附1: 2.2单片机系统及显示电路 单片机系统及显示电路如附2、附3所示,单片机采用AT89S52,用12MHZ 高精度的晶振,以获得较稳定的时钟频率,减少测量误差。 单片机用P1.0端口输出超声波换能器所需的40KHz的方波信号,经反相器后来控制超声波的发送;单片机利用外中断0口检测超声波接收电路输出的返回信号,它不断检测INT0引脚的情况,当INT0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。计时器所计的数据就是超声波发射、接收所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。 显示器采用4位数码管,数码管位选信号用PNP三极管8550驱动。 附2:

超声波测距报告

项目:超声波测距仪的设计 时间:2011/7/09-2011/7/21 一、超声波测距的基本原理 谐振频率高于20kHz的声波被称为超声波。超声波为直线传播方式,频率越高,绕射能力越弱,但反射能力越强。利用超声波的这种性能就可制成超声传感

器,或称为超声换能器,它是一种既可以把电能转化为机械能、又可以把机械能转化为电能的器件或装置。换能器在电脉冲激励下可将电能转换为机械能,向外发送超声波;反之,当换能器处在接收状态时,它可将声能(机械能)转换为电能。 1.1 超声波发生器 为了利用超研究和利用声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。 1.2 压电式超声波发生器原理 压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。 1.3 超声波测距原理 超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,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 最常用的超声测距的方法是回声探测法,超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时计数器开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来,超声波接收器收到反射回的超声波就立即停止计时。 由于超声波也是一种声波,其声速V与温度有关。在使用时,如果传播介质温度变化不大,则可近似认为超声波速度在传播的过程中是基本不变的。如果对测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法对测量结果加以数值校正。声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距仪的基本原理。如图1-1所示。 超声波发射障碍物

超声波测距C语言源程序代码

超声波测距C语言源程 序代码 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

/*{HZ即单位s的倒数}本晶振为12MHZ,因此外部的时钟频率为12MHZ,所以内部的时钟频率为(12M H Z)/12=1M H 即1000000HZ,而机械频率为1/(1MHZ),即每完成一次计算(即定时器的值加一)用时, 即1us(微秒).*/ /*************************************************************************** ********/ #include<> #define UC unsigned char #define UI unsigned int void delay(UI); sbit BX = P3^0;void TimeConfiguration(); a = 0; b = 0; c = 0; P2 =~ 0x00; goto loop; } time = TL0 + TH0*256; juli = ( int )( (time*/2 ); BAI = ( (juli%1000)/100 ); SHI = ( (juli%100)/10 ); GE = ( juli%10 ); /******************************************两种模式的距离显示 ********************************************/ if(juli > MAX) { Hong = 0; Lv = 1; while( t1-- ) { a = 0; b = 1; c = 1; P2 =~ CharacterCode[BAI]; delay(400); a = 1; b = 0; c = 1; P2 =~ CharacterCode[SHI]; delay(400); a = 1; b = 1; c = 0; P2 =~ CharacterCode[GE]; delay(390);

stm32超声波测距汇总

嵌入式系统及应用开放性实验报告 Stm32 HC-SR04超声波测距

第一章绪论 1.1STM32超声波测距系统 1.1.1 HC-SR04超声波测距模块简介 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。 使用电压:DC---5V 静态电流:小于2mA 电平输出:高5V 低0V 感应角度:不大于15度 探测距离:2cm-450cm 高精度:可达3mm 1.1.2 HC-SR04超声波测距模块原理 采用IO 口TRIG 触发测距,给TRIG至少10us 的高电平信号; 模块自动发送8个40khz 的方波,自动检测是否有信号返回; 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; T(℃)={(V25-Vsense)/Avg_Slope}+25 V25=Vsense 在25 度时的数值(典型值为: 1.43)。 Avg_Slope=温度与Vsense 曲线的平均斜率(单位为mv/℃或uv/℃)(典型值为4.3Mv/℃)。 利用以上公式,我们就可以方便的计算出当前物体超声波模块之间的距离。 程序中使用: 测试距离=高电平时间*声速(340M/S))/2 这个公式 1.2 设计要求 使用ARM开发板上硬件资源与超声波模块结合,编程实现实时距离显示功能,通过数码管实时显示距离,并在距离小于设定报警距离时使用蜂鸣器报警。1.3 总体设计方案及框图

1.3.1 距离测量及获取方法 通过设置定时器,开启中断,读取ECHO 输出高电平的持续时间,计算结果 作为当前距离。1.3.2 总体设计方案 实时距离: 本超声波测距系统可实现对距离的实时测量,并不断显示在数码 管上 保持距离: 用户可通过按键使得当前距离值在数码管保持, 也可再次返回对 距离的实时测量,此模式下距离小于报警值不会报警,仅为显示模式。 两种模式相互转换,并且可以在距离保持状态时通过按键进入修改报警距离模式,如果实测距离小于下限值,蜂鸣器报警,当距离大于下限值时,报警自动停止。 1.3.3 程序框图 K5 按下 K6按下 否 是 K7按下 是 否 否 超声波测距数码管显示距离K4是否按下 显示当前距离K7是否按下 开始初始化 数码管及按键扫描 SV++ SV-- K1是否按下

超声波智能小车(邹威)

机器人技术实训 学院(系):计算机学院 专业: 计算机控制技术姓名:邹威 指导老师:赵鹏举 完成时间: 2013-11-20

目录 一、实训任务?错误!未定义书签。 二、整体设计方案?错误!未定义书签。 三、硬件部分?错误!未定义书签。 1、硬件部分的整体框架图......................................................................错误!未定义书签。 2、电机驱动模块..............................................................................错误!未定义书签。 3、超声波模块?错误!未定义书签。 四、软件部分?错误!未定义书签。 (1)、程序流程图?错误!未定义书签。 (2)、程序内容 ................................................................................错误!未定义书签。 五、结果分析与调试(附图)?错误!未定义书签。 六、体会与心得?错误!未定义书签。

一、实训任务 经过一学期的《机器人技术》的学习,我们打算做一个简易的超声波小车。这个超声波小车要能够躲避障碍物,或者能够按照程序的控制来完成相应的任务。在硬件部分,要求按照电路板焊接完成电机驱动电路,以及用万用板搭出单片机最小系统。软件部分,要求能够熟练的使用kei l软件进行C 编程,然后通过单片机开发板把程序下载到我们的单片机上面,反复调试,使之能够按照我们的程序完成相应的动作。 二、整体设计方案 系统整体框架: 单片机系统(运算 处理)传感器信 号采集执行器命令解释执行 图一 系统的大致工作原理就是:传感器把外部信号,转换为电信号,然后被单片机识别,当单片机识别出信号之后,会对信号进行运算处理,然后会得出判断,再吧判断的结果传给执行器,让执行器去驱动电机完成我们要实现的动作。

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