超聲波測距48749

1、超聲波測距系統電路設計超聲波測距系統電路設計時間:20060828來源:作者:點擊：7808字體大小:【大中小】由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波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。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(yè)實用的要求，因此在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應用。為了使移動機器人能自動避障行走，就必須裝備測距系

2、統，以使其及時獲取距障礙物的距離信息（距離和方向）。本文所介紹的三方向（前、左、右）超聲波測距系統，就是為機器人了解其前方、左側和右側的環(huán)境而提供一個運動距離信息。二、超聲波測距原理1、超聲波發(fā)生器為了研究和利用超聲波，人們已經設計和制成了許多超聲波發(fā)生器?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產

3、生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。2、壓電式超聲波發(fā)生器原理壓電式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發(fā)生器內部結構如圖1所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，便產生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉

4、換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。3、超聲波測距原理超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340ms，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t2圖1超聲波傳感器結構這就是所謂的時間差測距法。三、超聲波測距系統的電路設計圖2超聲波測距電路原理圖jnbp1.1ri

5、ght；P1.1引腳為0轉至右測距電路中斷服務程序jnbp1.2left；P1.2引腳為0轉至左測距電路中斷服務程序return：SETBEX1；開外部中斷1popaccpoppswretiright：...；右測距電路中斷服務程序入口ajmpreturnleft：...；左測距電路中斷服務程序入口ajmpreturn3、計算超聲波傳播時間在啟動發(fā)射電路的同時啟動單片機內部的定時器T0，利用定時器的計數功能記錄超聲波發(fā)射的時間和收到反射

6、波的時間。當收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變，在INT0或INT1端產生一個中斷請求信號，單片機響應外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務子程序，讀取時間差，計算距離。其部分源程序如下：RECEIVE0：PUSHPSWPUSHACCCLREX0；關外部中斷0MOVR7TH0；讀取時間值MOVR6TL0CLRCMOVAR6SUBBA#0BBH；計算時間差MOV31HA；存儲結果MOVAR7SUBBA#3CHMOV30HASETBE