[發明專利]基于單片機的超聲波測距系統

無效

• 申請號: 201310417655.4
• 申請日: 2013-09-14
• 公開（公告）號: CN104459700A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉錚;林曉丹
• 申請（專利權）人: 劉錚
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于超聲波領域，尤其涉及一種超聲波測距電路的改進。

背景技術

超聲波而經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。超聲波測距主要應用于倒車雷達、建筑施工工地以及一些工業現場，例如:液位、井深、管道長度等場合。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的要求，因此在測控系統的研制上也得到了廣泛的應用。但是目前使用的超聲波測距系統指向性不強、能量消耗較大。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種指向性強且能量消耗少的一種基于單片機的超聲波測距系統。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括脈沖發生器、驅動器，其結構要點是：脈沖發生器和驅動器均與單片機相連，單片機還與顯示器、自動增益模塊相連；單片機通過整形電路與回撥鑒別器相連，單片機還與轉換模塊相連。

作為一種優選方案，本發明所述的單片機采用AT89C51單片機。

本發明有益效果：本發明包括脈沖發生器、驅動器，脈沖發生器和驅動器均與單片機相連，單片機還與顯示器、自動增益模塊相連；單片機通過整形電路與回撥鑒別器相連，單片機還與轉換模塊相連。本發明以AT89C51單片機為核心的超聲波測距系統指向性強且能量消耗少。

附圖說明

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1是本發明電路原理圖。

具體實施方式

如圖所示，本發明包括脈沖發生器、驅動器，脈沖發生器和驅動器均與單片機相連，單片機還與顯示器、自動增益模塊相連；單片機通過整形電路與回撥鑒別器相連，單片機還與轉換模塊相連。

作為一種優選方案，本發明所述的單片機采用AT89C51單片機。

ATMEL公司的AT89C51單片機，是一種低功耗、高性能的、片內含有4KBlashROM的8位CMOS單片機，工作電壓范圍為2.7～6V（實際使用+5V供電)，8位數據總線。它有一個可編程的全雙工串行通信接口，能同時進行串行發送和接收。通過RXD引腳(串行數據接收端)和TXD引腳(串行數據發送端)與外界進行通信。本超聲波測距系統以的AT89C51為中央處理器。

系統上電工作后，由脈沖發生器發出以脈沖信號，該脈沖信號一方面通過驅動的電路推動脈沖發生器發出超聲波脈沖，另一方面，觸發AT89C51內部定時器T1（由外部中斷INT0實現）開始定時;同時由AT89C51控制按時間自動改變放大其增益，即按發射波未到達接收器的傳播時間逐漸增大放大器增益。接收到的超身回波經過發大、濾波后，一是直接送給鑒幅器，二是經峰值保持電路提取回波峰值作為閾值的基準信息。AT89C51通過ADC0809采樣回波峰值，經過軟件加權處理后作為鑒別閾值，再經過DAC0832送給鑒幅器。當回波包絡中某個波被鑒別出來時，則立即觸發外部中斷INT1關閉定時器T1，同時，P1.1設置檢測窗口;由T0計數器窗口內鑒別回波個數n，根據n確定下次鑒別給定值的大小，閉環控制至n≤5為止。然后從補償值表中取出與n對應的補償值，對T1的計時時間(實際上這是從發射超身波到接收到第一個鑒別回波之間的計數值，計數周期為1us，12M晶振)進行修正，獲得超聲波實際的往復傳播時間，再通過3字節浮點運算求出距離，由AT89C51串行通信口送LED顯示。本系統每隔5s采樣一次環境溫度，以修正聲速，所以在系統還可以加入溫度傳感器來監測環境溫度，把所列的數據做到程序中可進行溫度補償。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明，對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明所提交的權利要求書確定的保護范圍。