STC单片机超声波测距PPT课件VIP

超声波测距,基于STC12C5A60S2单片机的超声波测距装置介绍,1,-,设计原理与方法,基于STC12LE5A60S2单片机控制，采用超声波为媒介计算物体间距离。利用超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点。超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后到接收装置时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。,2,-,测距的公式表示为：L=CT式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差。单片机发出40kHZ的信号，经放大后通过超声波发射器输出；超声波接收器将接收到后，启动单片机中断程序，测得时间为t，再由软件进行判别、计算，得出距离数并由数码管显示显示。,3,-,采用温度补偿后的测距公式,由于声音的传播速度受到空气温度的影响，因此在发射的主体部分采用DS18B20温度传感器进行温度补偿补偿，以达到更精确的测量值。超声波在空气中的传播速度为V=V0+0.606T式中V0为零度时的声波速度331.3m/s，T为实际温度()，0.606为修正系数，单位为m/(s)，补偿后的距离公式为L=（V。+0.606T）*t注：模式一时的t为计时时间，模式二的t为计时时间的二分之一,4,-,原理框图如图1,：,图1超声波测距仪原理框图,5,-,处理流程图,6,-,7,-,STC12C5A60S2引脚图,8,-,测量的装置分成两种工作模式,模式一包括三部分：（1）发射部分包括：超声波发射部分和红外接收部分（2）接收部分包括：超声波接收部分和红外发射部分（3）电源部分：提供5V的工作电压（一发一收式）,模式二：即三部分组合一体工作。（收发一体式）,9,-,模式一工作状态,装置分成三部分：（1）发射部分包括：超声波发射部分和红外接收部分；（2）接收部分包括：超声波接收部分和红外发射部分;（3）电源部分。,10,-,1发射电路上包括：单片机最小系统、超声波发射模块、红外接受模块。工作方式：红外模块接收到发射电路发射的红外后，触发单片机使超声波发射器发射超声波，接收部分的单片机开始计时。2接收电路上包括：单片机最小系统、超声波接受模块、红外发射模块、温度补偿模块、数码管显示模块。工作方式：红外发射模块向发射电路的红外接收部分发射红外，并开始计时，直至收到发射电路发射的超声波，结束计时。由单片机计算距离L，并传输给数码管及时显示。3源部分：两节型号为18650的锂电池。设计有降压模块，采用LM2940T芯片。,11,-,模式二工作状态,将三部分组合后利用反射超声波，接收后完成计时。并由数码管来显示，电路工作原理如模式一。,12,-,电路图,发射部分,13,-,接收部分,14,-,接收部分的超声波放大电路,15,-,数据测量与分析,表1为超声波测距实验结果。,16,-,数据分析与注意事项,由上表可知数据误差在可接受的范围之内，空气的流动影响，所测的距离越大，误差增大，会对超声波测距产生很大的影响。模式一适用范围较广，环境能安置两部分装置即可。模式二适用于空旷环境，优点在于收发一体，可在某些不方便到达被测物的环境下使用。结论：该装置设有两种工作方式，相辅相成，简单易使用、原理明确，工作稳定可靠，满足试验使用要求。,17,-,实物图,18,-,19,-,本测量装置的优点,基于STC12LE5A60S2单片机控制特点为：可两种方式工作，一般测距装置多为收发一体，遇到复杂的环境时干扰太多，以致不能正常测距，而采用分离式工作状态，克服了复杂环境的影