基于52单片机的超声波测距仪复习课程知识讲稿.ppt

“ ” “ ” 基于52单片机的超声波测距仪 主体模块 控制单元 (52单片机) 复位电路 时钟模块 显示模块 报警模块 发射电路 接收电路 障碍物 硬件实物 本次设计用的主控芯片采用的是STC89C52。系统采用12MHz的高精度晶振，用P1.7口输出超声波传感器的脉冲信号，利用外部中断0监测超声波接收电路输出的返回信号。用四位八段共阳数码管（动态扫描）显示，并用PNP三极管驱动，设有报警距离，并有蜂鸣器驱动电路。 数 码 管 复位电路 报警距离设置 晶振模块 超声波模块 主控芯片 电源开关 蜂 鸣 器 主控芯片-89C52 P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。P1、P2、P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。 此外，P1.0和P1.2分别作定时器2的外部计数输入和时器/计数器 2 的触发输入。 主控芯片-时钟电路 时钟电路用于产生单片机工作时所需的时钟信号，其有两种时钟方式：外部时钟和内部时钟。外部始终是使用外部振荡脉冲信号，常用于多片单片机同时工作，以便于同步。本设计使用12MHZ晶振，采用外部时钟方式，AT89S52内部有一个可控制的负反馈反向大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器构成一个自激振荡器。 机器周期=时钟周期*12 主控芯片-复位电路 复位是单片机的初始化操作，只要RST引脚出至少保持两个机器周期的高电平就可以实现复位。本设计采用手动复位方式。当按下复位按钮时，电容迅速放电，使RST端迅速变为高电平，复位按钮松开后，电容通过电阻充电，逐渐使RST端恢复低电平。 单片机额最小系统包括一个时钟电路和一个复位电路。 显示模块-四位共阳八段数码管 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极，八段数码管比七段数码管多一个显示单元（小数点）。 显示模块-四位共阳八段数码管 超声波模块-接收电路 CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片，接收的回波信号先经过前置放大器和限幅放大器，将信号调整到合适的幅值；再经过带通滤波器滤波得到有用信号，滤除干扰信号；最后由峰值检波器和整形电路输出到锁相环路。 两压电晶片间未外加电压，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，就成为超声波接收传感器。 超声波模块-测距的算法分析 超声波发生器T在某以时刻发出一个超声波信号，当这个超声波遇到被测物体后反射回来，就会被超声波接收器R接收到。这样，只有计算出从发出超声波信号到接收返信号所用的时间，就可以计算出超声波发生器与反射物体的距离。该距离计算公式如下: 其中： d为被测物与测距器的距离；s为声波的来回路程；v为声速；t为声波来回所用的时间。 注意：超声波也是一种声波,其声速与温度有关。 程序分析 计算距离 显示结果 开外部中断 赋值 关闭外部中断 外部中断入口 返回 开始 系统初始化 发射超声波脉冲 接收超声波脉冲 计算距离 显示结果 发送超声波 停止发射 定时器初始化 定时器中断 是否发射完 返回 张凯亮 岳宁选 张凯亮 岳宁选 “ ” “ ”