基于C8051F020的高精度超聲波測距系統設計
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2．3 溫、濕度采集電路
環(huán)境溫度采集部分是提高超聲波測距精度的關(guān)鍵。采用Dallas公司的DS18B20 1-wire數字溫度傳感器，使用一根信號線(xiàn)實(shí)現信號的雙向傳輸，接口簡(jiǎn)單，便于擴展和維護。聲速和溫度的關(guān)系：溫度越高，聲速越大。
c=331．45+0．61T
式中331．45是溫度在0℃度時(shí)聲音在空氣中的速度。就是說(shuō)在地面上溫度每升高1℃，聲速增加約0．61 m／s。本系統就是依據這一原理提高測距精度。
環(huán)境濕度采集部分主要由濕敏電容器HS1101，555定時(shí)器TLC555和其他外圍電路元件構成。濕度測量電路本質(zhì)是濕敏電容器的電容值與相對濕度變化的關(guān)系構成的振蕩電路。通過(guò)測量555的輸出頻率，即可根據頻率、濕度關(guān)系算出濕度。
2．4 數據顯示
數據顯示部分通過(guò)C8051F020的端口P2作為與LCD12864通信的8位數據線(xiàn)，主要完成通信數據和實(shí)時(shí)信息的顯示。
2．5 系統供電
系統正常工作需要+5 V和+3．3 V電壓供電。將市電220 V／50 Hz通過(guò)9 V／10 W變壓器降壓變換后，經(jīng)過(guò)電橋整流和濾波產(chǎn)生DC 9 V，通過(guò)LM7805，ASM1117—3．3穩壓芯片輸出穩定+5 V和+3．3 V給整個(gè)系統供電。由于系統正常工作下電流較大，LM7805需要加散熱片，以保持系統長(cháng)時(shí)間穩定工作。
3 軟件設計
系統的軟件部分主要完成以下功能：系統上電，初始化各模塊，然后讀取環(huán)境溫、濕度，將測量值轉化為顯示。啟動(dòng)測距模塊，讀取4個(gè)方向的定時(shí)器值，系統采用先后順序啟動(dòng)4個(gè)測距，將計數值都保存在定時(shí)器1上，為避免混淆，采用實(shí)時(shí)讀取顯示，下次測距時(shí)，只需覆蓋定時(shí)器1上次的計數值。用12864顯示時(shí)，由單片機根據當前溫度，依據上面提到的公式轉化。
基于STC89C52的高精度超聲波測距系統控制過(guò)程如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/192811.htm
4 結語(yǔ)
對于C8051F020構成的超聲波高精度測距系統進(jìn)行功能驗證，系統在2～400 cm范圍內，能完成對四周障礙距離數據實(shí)時(shí)測距，且測量誤差小于1 cm，溫濕度數據采集系統工作正常。系統人機界面友好，操作簡(jiǎn)單、可移植性好，可置于小車(chē)上用于避障或智能導航，只需外加接口，方便用于商業(yè)用途。
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