超聲波測距模塊的設計與實(shí)現
加入技術(shù)交流群
2．1．3 超聲波接收單元
為了順利接收回波信號，本文采用索尼公司生產(chǎn)的集成芯片CX20106，如圖4所示，CX20106是一款紅外線(xiàn)檢波接收的專(zhuān)用芯片，由于紅外遙控常用的載波頻率38kHz與超聲波頻率40kHz比較接近，而且CX20106內部設置的濾波器中心頻率f0可由其5腳外接電阻調節，范圍為30～60 kHz，因此本文采用它來(lái)做接收電路。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/172883.htm
回波信號先經(jīng)過(guò)CX20106內部的前置放大器和限幅放大器，將信號調整到適當的幅值，由濾波器進(jìn)行頻率選擇，濾除干擾信號，再經(jīng)整形，送給輸出端7腳，7腳與單片機INT0連接，當接收到與濾波器中心頻率相符的回波信號時(shí)，輸出端7腳即輸出低電平，觸發(fā)中斷。
2．1．4 溫度測量、液晶顯示與ISP單元
溫度測量單元選用1Wire總線(xiàn)器件DS18B20作為傳感器，實(shí)現對溫度數據的采集，液晶模塊實(shí)現測量數據的顯示，ISP單元實(shí)現程序代碼的在系統下載，電路圖從略。
2．2 軟件設計
軟件部分主要包括主程序和中斷服務(wù)子程序，如圖5所示。主程序主要完成系統初始化、溫度讀取和超聲波發(fā)射；中斷服務(wù)子程序主要完成計數值的讀取、距離計算、輸出顯示等工作。
3 實(shí)驗結果及分析
表2是利用本文的測距模塊實(shí)際測量的結果。由表中數據可見(jiàn)，在30cm范圍內誤差較大，這是由于超聲波信號的發(fā)射必須有一個(gè)上升時(shí)間，如果距離太近單片機難以及時(shí)處理回波信號，無(wú)法正確檢測回波到達時(shí)間，因而測量誤差明顯增加；而距離在30em以上時(shí)，由于引入溫度補償單元，因而誤差相對較小。
4 結束語(yǔ)
本文設計的超聲波測距模塊，采用了集成元件LM386、CX20106作為發(fā)射和接收的核心器件，并引入了DSl8B20作為溫度補償單元，因此結構簡(jiǎn)單、集成度較高、可靠性較強，通過(guò)實(shí)驗驗證，測量結果與實(shí)際距離相近，基本滿(mǎn)足測量要求。
評論