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单片机超声波传感器测量距离

2021-08-14 16:07:37

单片机超声波传感器测量距离

一、计划要求

计划一个超声波测距离传感器,可以使用于汽车倒车、设备施工工地以及少许工业现场的地位监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场所。要求测量局限在0.10-3.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无干脆接触,可以或许清楚巩固地表现测量后果。

二、计划思路

超声波测距离传感器及其测距道理

超声波是指频率高于20KHz的机器波。为了以超声波作为检验手法,必须产生超生波和汲取超声波。实现这种功效的装置即是超声波传感器,习气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汲取器,但一个超声波传感器也可具有发送和汲取声波的双重好处。超声波传感器是行使压电效应的道理将电能和超声波互相转化,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灯号。

超声波测距离传感器

超声波测距的道理普通采用渡越时间法TOF(timeofflight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物回笼所历史的时间,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

测量距离的技巧有许多种,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。由于超声波在规范空气中的传布速度为331.45米/秒,由单片机负责计时,单片机使用12.0M晶振,因此此体系的测量精度理论上可以到达毫米级。

由于超声波指向性强,能量花消迟钝,在介质中传布距离远,于是超声波可以用于距离的测量。行使超声波检验距离,计划相对利便,计较处分也较简单,并且在测量精度方面也能到达要求。

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,一类是用机器方式产生超声波。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。

根据计划要求并概括各方面成分,可以采用AT89S51单片机作为主控制器,用动态扫描法实现LED数字表现,超声波驱动灯号用单片机的按时器实现,超声波测距器的体系。

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