在这个项目中,我们使用和建立了一个超声波测距仪。我们有不同的方法来测量距离。一种方法是使用或模块进行距离测量。这篇文章解释了如何使用来测量距离。这个超声波测距仪系统可以测量4米的距离,精确度为3毫米。
本文引用地址:超声波测距仪的原理
一般来说,距离可以用脉冲回波和相位测量法来测量。在这里,可以用脉冲回声法测量距离。超声波模块向物体发射信号,然后接收来自物体的回波信号并产生输出信号,其时间周期与物体的距离成正比。 的机制类似于RADAR(无线电探测和测距)。
RADAR概念
这个电路根据正常温度下的声波速度计算物体的距离,并在LCD上显示距离。
如何将16×2 LCD与连接起来
使用8051的超声波测距仪的电路图
使用8051电路的超声波测距仪
超声波测距仪所需元件
AT89C51单片机
8051编程板
编程电缆
HC - SR04 超声波模块
16 x 2 LCD
10KΩ 电位器
10µF / 16V 电解电容
2个10KΩ电阻(1/4瓦)
0592MHz晶体
2 x 33pF 电容器
按钮
连接线
电源供应器
Keil µVision 软件
海德鲁斯
Willar软件
超声波测距仪的电路设计
本项目的主要部件是AT89C51微控制器,超声波传感器和LCD显示屏。超声波传感器的TRIGGER和ECHO引脚分别连接到P3.1和P3.2引脚。 LCD的数据引脚连接到微控制器的PORT1,控制器的RS、RW和EN引脚分别连接到P3.6、GND和P3.7。这里,LCD(液晶显示器)被用来显示物体的距离。10KΩ POT用于改变LCD的对比度。微控制器、LCD和超声波传感器的电源引脚连接到5V直流。
超声波模块(超声波传感器)
HC - SR04超声波模块的工作原理是SONAR,被设计用来测量小型嵌入式项目中物体的范围。它提供了优秀的范围检测,具有高精确度和稳定的读数。该模块的操作不受阳光或黑色材料的影响。
特点
该模块的分辨率为3毫米
探测距离为2厘米至400厘米(4米)。
角度测量为30度
触发输入脉冲宽度为10µs
所需电流为15mA
频率40KHz
引脚配置
Vcc:该引脚连接到正的5V直流电。
触发器: 触发信号被施加到这个引脚,用于启动传输。这个信号必须在10µs内为高电平。当一个有效的触发信号被应用时,它会产生8个40KHz的脉冲。
回音: 在这个引脚,模块产生的信号的时间周期与距离成正比。
GND:该引脚连接到地面。
使用8051电路的超声波测距仪如何工作?
当10µs的高电平脉冲应用于TRIG引脚时,超声波模块连续发射8个40KHz的脉冲。在发射第8个脉冲后,传感器的ECHO引脚变为高电平。当模块收到来自物体的反射信号时,ECHO引脚变为低电平。信号离开和返回传感器所需的时间被用来找出物体的范围。
距离(厘米)=(时间/58
以英寸为单位的物体距离 = (时间/148)
距离也可以用超声波的速度来计算 340m/s
时序图
程序的算法
在TRIG引脚上发送10微秒的高电平脉冲
初始时P3.1=0;
P3.1 = 1;
delay_ms (10);
P3.1 = 0;
等待,直到模块发送40KHz的脉冲。当第8个脉冲被传输时回音针变成高电平,TIMER0开始计数,当输入INT0变成低电平时,定时器开始计数
while (INT0 == 0);
while (INT0 == 1);
TIMER0值等于信号前进和复出的时间,所以我们只需要取一半的时间。
所需时间 = TIMER0 VALUE/2
超声波脉冲的速度不过是音速,即340.29米/秒或34029厘米/秒。
距离 = 速度 * 时间 = 34029 * (TIMER0) / 2
在11.0592MHz时,TIMER0被递增了1µs。
范围 = 17015 * TIMER0 X 10-6
目标范围=TIMER0/58厘米。
如何操作?
首先将程序刻录到单片机上
现在按照电路图的要求进行连接
在连接时要确保超声波模块的Vcc与5V直流电相连。
接通电路板的电源
将障碍物放在超声波模块前面,现在你可以在LCD上观察距离。
关闭电路板的电源。
超声波测距仪项目应用
用来测量障碍物的距离。
该系统用于汽车停车传感器和障碍物警告系统。
用在地形监测机器人中。
电路的局限性
该系统不能测量更远的距离。
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