STC89C51單片機(jī)對(duì)超聲波測(cè)距學(xué)習(xí)板的控制原理解析

1．功能

超聲波測(cè)距學(xué)習(xí)板可應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān)控，也可用于如液位、井深、管道長(zhǎng)度的測(cè)量等場(chǎng)合。要求測(cè)量范圍在0-27～4.00m，測(cè)量精度1cm，測(cè)量時(shí)與被測(cè)物體無(wú)直接接觸。能夠清晰穩(wěn)定地顯示測(cè)量結(jié)果。

2.基本原理

超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波本時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，就成為超聲波接收器。在超聲探測(cè)電路中，發(fā)射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發(fā)射超聲的時(shí)間間隔，被測(cè)物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個(gè)數(shù)與被測(cè)距離成正比。

? ? ? ?學(xué)習(xí)板采用STC89C51單片機(jī)，晶振：12MFl Zl單片機(jī)用P1.0口輸出超聲波換能器所需的40kFlz方波信號(hào)，利用外中斷O口監(jiān)測(cè)超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)，顯示電路采用簡(jiǎn)單的4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管，斷碼用74［一S244，位碼用8550驅(qū)動(dòng)。主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接收電路三部分組成。采用STC89C51來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)CX201 06A紅外接收芯片和TCT40—10系列超聲波轉(zhuǎn)換模塊的控制。單片機(jī)通過(guò)P1.O引腳經(jīng)反相器來(lái)控制超聲波的發(fā)送，然后單片機(jī)不停的檢測(cè)INT0引腳，當(dāng)lNT0引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返回。

? ? ? ?計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間，通過(guò)換算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)板支持串口ISP在線下載程序，如果您的計(jì)算機(jī)沒(méi)有串口，該板支持LJSB轉(zhuǎn)接線進(jìn)行ISP下載的方式，非常方便；板載LCDl602液晶顯示屏接口，支持電路外擴(kuò)展，板上已預(yù)留40芯外擴(kuò)展接口。