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超声波测距系统设计.docx

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文档介绍:10


单片机及其接口技术
课程
设计说明书
学生姓名:JGuo学号:
学院:计算机与控制工程学院
专业:自动化
题目:倒车测距系统设计
指导老师职称副教授
职称讲师
2013年10月21日

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1,与环境温度有关,在测量精度要求高的场合要考虑温度影响,可由软件进行调整补偿;在测量精度要求不是很严格的情况下,可以忽略温度的影响,认为c为常数,设计中取c=340m/s。
根据对以上三种传感器性能的比较,虽然能明显看出来激光传感器是比较理想的选择,但是它的价格却比较高,而且安全度不够高。而且汽车在行驶的过程中测距传感器测距时应具有较强的抗干扰能力和较短的响应时间,因此选用超声
波传感器作为此设计方案的传感器探头。
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4系统硬件设计
此方案选择51单片机作为控制核心,所测得的距离数值LCD液晶显示器显示,与障碍物之间的距离低于安全距离时利用蜂鸣器报警声提示,超声波发射信
号由51单片机的P2.1口送出到超声波发射电路,将超声波发送出去,超声波接收电路由CX20106A芯片和超声波接收探头组成的电路构成,报警系统由蜂鸣器电路构成。该超声波测距系统硬件电路组成比较简单,包括单片机、超声波测距模块、LCD1602夜晶显示器、按键4部分。总体框图如图4-1。
图4-1总体框图


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控制核心STC12C5A60S2
STC12C5A60S2/AD/PWMU单片机是宏晶科技生产的单时钟、机器周期(1T)的单片机,是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全
兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX81%用复位电路,2路PWM,8各高速10位A/D转换(250K/S),针对实时性要求比较高的系统。完全可以满足本系统设计要求。最小系统图如图4-2。
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图4-2单片机最小系统
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超声波测距模块
根据经济适用的原则,选才¥DYP-ME00超声波传感器作为测距模块,具基本性指
标如下:
使用电压:DC5V
静态电流:小于2mA
电平输出:高5V
电平输出:低0V
感应角度:不大于15度
探测距离:2cm-750cm
高精度:可达3mm
接线方式,VCCtrig(控制端)、echo(接收端)、GN刖线。
本产品使用方法:一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等
待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定
时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以
达到你移动测量的值了。
模块工作原理:
采用IO触发测距,给至少10us的高电平信号;
模块自动发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回;
(3)有信号返回,通过IO输出一高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到
返回的时间.测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。超声波传感器实物图如
图4-3.
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图4-3超声波传感器实物图

4.3数据显示模块
出于人性化设计考虑,系统设计采用LCD液晶显示器实时显示汽车与障碍物之间的距离,便于驾驶员倒车操作。
1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM显示效果也不好)。1602LCC®指显示白内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。市面上字符液晶大多数是基于HD44780夜晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此基于HD44780?的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。本设计所选用的LCD1602的规
格及硬件原理如图4-4、4-5。

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上传人:飞鱼2019 2022/1/26 文件大小:571 KB

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