基于A(yíng)T89C52單片機的超聲波測距儀的設計
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2．4 溫度補償電路設計
本系統中，選擇使用溫度芯片DS18B20作為溫度傳感器。DS18B20支持“一線(xiàn)總線(xiàn)”接口，測量溫度范圍為-55～125℃，在-10～85℃范圍內，精度為±0．5℃?，F場(chǎng)溫度直接以“一線(xiàn)總線(xiàn)”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現場(chǎng)溫度測量。DS18B20引腳說(shuō)明如表2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/172003.htm
DS18B20是在一根I／O線(xiàn)上讀寫(xiě)數據，因此，對讀寫(xiě)的數據位有著(zhù)嚴格的時(shí)序要求。DS18B20有嚴格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。
溫度補償電路的設計如圖6所示，數據輸入／輸出腳連接到單片機的P0．1腳，電源接口接入+5 V的電壓，外加5．6 kΩ的上拉電阻，因為DS18B20是單總線(xiàn)溫度傳感器，數據線(xiàn)是漏極開(kāi)路，如果DS18B20沒(méi)接電源，則需要數據線(xiàn)強上拉，給DS18B20供電；如果DS18B20接有電源，則需要一個(gè)上拉即可穩定的工作。由于DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內，檢測的溫度值在內部進(jìn)行轉換，溫度測量結果直接以數字信號輸出，單片機對由DS18B20輸出的信號進(jìn)行讀取，經(jīng)過(guò)軟件對溫度數字值實(shí)現處理。
2．5 主電路原理圖
該系統主電路原理圖如圖7所示，單片機采用89C52系列，單片機使用外部時(shí)鐘源，外接6MHZ的晶振，由P0．0口直接輸出40 KHZ的驅動(dòng)信號給放大電路。接收到回波后，經(jīng)由CX20106的濾波，產(chǎn)生中斷信號，并由p3．2口輸出進(jìn)行中斷。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的3位數碼管，連接單片機AT89C52的P0口，而三極管連接P2口，作數碼管的位選。工作時(shí)，首先將系統初始化，啟動(dòng)計時(shí)器。并由P0．0腳發(fā)出40KHZ的驅動(dòng)信號，同時(shí)打開(kāi)INT0中斷，并且開(kāi)始等待接收到的回波和中斷信號，若接收到回波(單片機接收到中斷信號)，計時(shí)器停止計時(shí)，保存時(shí)間信息，并且根據溫度補償計算出當前環(huán)境下的聲速，計算出當前待測距離后儲存，并調用顯示子程序。測出距離后結果將以十進(jìn)制BCD碼方式傳送到LED顯示，然后再發(fā)超聲波脈沖重復測量過(guò)程。
3 結論
經(jīng)過(guò)實(shí)測，本測距儀能夠迅速的測出250 m以?xún)鹊亩叹嚯x障礙物，在30—200 cm范圍內，誤差能控制在1 cm以?xún)?，?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/設計">設計具有簡(jiǎn)單實(shí)用，能耗低，成本低等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)際測試，發(fā)現系統的精度能滿(mǎn)足普通需求，若需要進(jìn)一步提高精度，可采用精度更高但系統更加復雜的雙頻超聲波測距的方法。
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