基于msp430 的超声波测距.pdf

基于MSP430 的超声波测距 1 功能介绍 本设计主要是使用超声波的特性来测距的，其基本原理是超声波电声换能器 发射超声波，在空气中传播至被测物，经反射后由超声声电换能器接收到回波为  止。记录超声波发射的时刻t1 和接收到回波的时刻t2,当地声速为 ，设S 为测  (t t ) 量仪器基准面到被测物的距离，则： S 2 1 。 2 其性能指标主要为： 测量范围：1~65cm 精度: 1cm 被测物的要求：障碍物的尺寸尽量大，对超声波的吸收尽量小。 2 US-100 超声波测距模块介绍 该模块为智能超声波传感器，具有温度补偿功能，使用方便，有电平触发 和URAT 触发方式，除去电源引脚和接地引脚，只有2 个引脚端口，通过跳帽选 择触发方式，可节约单片机资源。 其主要技术参数如表1 所示： 电气参数 US-100 超声波测距模块 工作电压 DC 2.4~5.5V 静态电流 2mA 工作温度 -20~+70 度 输出方式 电平或UART （跳线帽选择） 感应角度 小于15 度 探测距离 2cm-450cm 该模块的尺寸为：45mm*20mm*1.6mm。其中T 为超声波发射头，R 为超声波接受 头。实物图如图1 所示： 图1 US-100 正面图 3 系统硬件设计 该系统硬件部分主要包括US-100 超声波测距模块，MSP430F149 最小系统 开发板和5110 液晶。其硬件电路结构图如图2 所示： US-100超声 MSP430F 149 5110液晶 波测距模块 图2 系统硬件电路结构图 4 系统软件设计 软件部分主要包括液晶显示部分和 US-100 超声波模块驱动部分，开机初始 化主要是对端口的设置和定时器的设置，系统开机后先后显示：“Wuhan University of Technology”和“超声波测距”等字样，其主程序的软件设计流程图如图3 所示： 开始 初始化 给Trig引脚10us的 触发脉冲 返回 等待/捕获Echo端 回波信号 计算并显示测 试距离 图3 主程序流程图 5 测试结果 测试设备如下：Tektronix DPO 2012B 数字示波器﹑DT9205 数字万用表﹑直尺和 21.5cm×15cm 的测试档板。整个测试均在室内完成。 在完成系统设计和制作装置后，进行了试验