7]圖6所示，37.超聲波發(fā)射器，38.單片機(jī)，39.驅(qū)動(dòng)電路，40.七段數(shù)碼管LED顯示，41.報(bào)警器喇叭，42.驅(qū)動(dòng)電路，43.超聲波接收器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，其示例在附圖中已經(jīng)示出，其中有些組成原件有多個(gè)不同的標(biāo)號(hào)，通過參考附圖，在下文中對(duì)實(shí)施例進(jìn)行描述以解釋本發(fā)明。
[0029]首先參考圖1，對(duì)本發(fā)明設(shè)施裝置進(jìn)行描述，一種超聲波智能測(cè)距儀，電源接口 5接入電源，按功能確定鍵3設(shè)置測(cè)量范圍，通過增大鍵2和減小鍵1控制范圍上限和下限。按下開關(guān)鍵4，超聲波發(fā)射換能器6發(fā)射超聲波，單片機(jī)9芯片開始控制，超聲波接收換能器7接收超聲波信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)9，單片機(jī)9處理后經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路判斷是否測(cè)量值在測(cè)量范圍。如果不在測(cè)量范圍，報(bào)警器10發(fā)出報(bào)警信號(hào)；如果在測(cè)量范圍，LED數(shù)碼管顯示測(cè)量數(shù)值。
[0030]第二，將參考圖2對(duì)本發(fā)明方法的發(fā)射原理進(jìn)行描述，一種超聲波智能測(cè)距儀，開關(guān)按下后，控制電路輸出電信號(hào)控制發(fā)射電路反相器All，反相器B13，反相器C12，反相器D17和反相器E18推挽方波信號(hào)，經(jīng)過上拉電阻R (10) 14和上拉電阻R (11) 16調(diào)節(jié)方波信號(hào)，換能發(fā)射器15發(fā)射超聲波。
[0031]第三，將參考圖3對(duì)本發(fā)明方法的接收原理進(jìn)行描述，一種超聲波智能測(cè)距儀，接收換能器21接收到超聲波信號(hào)，經(jīng)過濾波電容C(4)20濾波整合，傳入集成電路CX20106A。
[0032]第四，將參考圖4對(duì)本發(fā)明方法的流程圖進(jìn)行描述，一種超聲波智能測(cè)距儀，測(cè)距儀接入電源，測(cè)距開始22，系統(tǒng)初始化23然后發(fā)射超聲波24，接收換能器等待反射超聲25，超聲信號(hào)接收后傳輸?shù)绬纹瑱C(jī)計(jì)算距離26，單片機(jī)輸出數(shù)字信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路判斷是否在測(cè)量范圍27，如果在測(cè)量范圍就通過LED數(shù)碼管顯示程序28，如果不在測(cè)量范圍就通過報(bào)警器發(fā)報(bào)警信號(hào)29。完成顯示或報(bào)警后，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)判斷工作方式30以再次進(jìn)行測(cè)量工作，最后結(jié)束31.第五，將參考圖5對(duì)本發(fā)明方法的子流程圖進(jìn)行描述，一種超聲波智能測(cè)距儀，單片機(jī)控制系統(tǒng)開始運(yùn)行，定時(shí)器0中斷開啟，首先芯片內(nèi)寄存器R0加一，芯片判斷RO是否大于120 33，如果大于120，則對(duì)寄存器置標(biāo)志R1為1 34，如果不大于120，則直接結(jié)束程序，此時(shí)定時(shí)器0中斷結(jié)束；知道接收換能器接收超聲波信號(hào)，外部中斷0開啟，寄存器關(guān)閉總中斷35然后返回主程序36。
[0033]第六，將參考圖6對(duì)本發(fā)明方法的框圖進(jìn)行描述，一種超聲波智能測(cè)距儀，開關(guān)打開控制單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)而控制超聲波發(fā)射器37發(fā)射超聲波信號(hào)，超聲波信號(hào)發(fā)射后被超聲波接收器43接收，送回單片機(jī)處理，輸出數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路39判斷在測(cè)量范圍內(nèi)，通過七段數(shù)碼管LED顯示40顯示測(cè)量數(shù)值；數(shù)字信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路42判斷不在測(cè)量范圍，控制報(bào)警器喇叭41發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0034]本發(fā)明動(dòng)作過程及操作步驟:電源接口 5接入電源，按功能確定鍵3設(shè)置測(cè)量范圍，通過增大鍵2和減小鍵1控制范圍上限和下限。按下開關(guān)鍵4，超聲波發(fā)射換能器6發(fā)射超聲波，單片機(jī)9芯片開始控制，超聲波接收換能器7接收超聲波信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)9，單片機(jī)9處理后經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路判斷是否測(cè)量值在測(cè)量范圍。如果不在測(cè)量范圍，報(bào)警器10發(fā)出報(bào)警信號(hào)；如果在測(cè)量范圍，LED數(shù)碼管顯示測(cè)量數(shù)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲波智能測(cè)距儀，包括單片機(jī)、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、LED數(shù)碼管、電源接口、開關(guān)鍵、功能確定鍵和增大鍵以及減小鍵；增大鍵、減小鍵、功能確定鍵、開關(guān)鍵和電源接口連接單片機(jī)，超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊和LED數(shù)碼管連接單片機(jī)；其特征在于:接入電源到電源接口，按第一下功能確定鍵設(shè)置最小距離，按第二下功能確定鍵設(shè)置最大距離，通過按增大鍵和減小鍵控制大小，按第三下功能確定鍵確定設(shè)置；按下開關(guān)鍵，超聲波發(fā)射模塊上的超聲波發(fā)射換能器發(fā)射超聲波，外部寄存器中斷電路啟動(dòng)，超聲波接收模塊上的超聲波接收換能器接收反射回來的超聲波；外部寄存器將超聲波發(fā)射和接收的時(shí)間中斷信號(hào)送回單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過處理將得到的信號(hào)通過LED數(shù)碼管顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波智能測(cè)距儀，其特征在于:所述單片機(jī)使用的是AT89C51芯片；AT89C51芯片接入的寄存器送回的中斷時(shí)間信號(hào)和初始設(shè)置的超聲波速度，其利用公式S=T*V/2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波智能測(cè)距儀，其特征在于:所述單片機(jī)內(nèi)的程序開了定時(shí)器0中斷和外部中斷0，使定時(shí)器工作在THO=6DH，TL0=6DH,每過294US中斷一次，到對(duì)測(cè)量距離計(jì)數(shù)，外部中斷0接收到超聲回波時(shí)，外部中斷0產(chǎn)生中斷，使定時(shí)間0停止計(jì)時(shí)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波智能測(cè)距儀，其特征在于:測(cè)距儀上的驅(qū)動(dòng)電路控制報(bào)警器，驅(qū)動(dòng)電路接收AT89C51芯片內(nèi)的定時(shí)器輸入的信號(hào)進(jìn)過處理輸出的數(shù)值信號(hào)；當(dāng)芯片處理后的信號(hào)大于設(shè)置的上限距離或小于設(shè)置的下限距離，驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)到報(bào)警器，出發(fā)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波智能測(cè)距儀，其特征在于:所述超聲波發(fā)射模塊主要由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換能器TCT40-10F1構(gòu)成，單片機(jī)P1.0端口輸出的40kHz的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極，用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端，可以提尚超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波智能測(cè)距儀，其特征在于:所述超聲波接收模塊主要由集成電路CX20106A和超聲波接收換能器TCT40-10S1構(gòu)成，其中心頻率為40kHz ;集成電路CX20106A識(shí)別超聲波信號(hào)，控制超聲波接收換能器接收反射的超聲波信號(hào)，將信號(hào)送回單片機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波智能測(cè)距儀，其特征在于:所述LED數(shù)碼管使用的是七段數(shù)碼管；其主要接收AT89C51芯片輸出的數(shù)字信號(hào)并且顯示出來；所述LED數(shù)碼管的顯示方式為靜態(tài)顯示，P0輸出十位，P2輸出個(gè)位，P1輸出十分位。8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7任一權(quán)利要求所述的超聲波智能測(cè)距儀的方法，其特征在于步驟為:通過接入電源，用功能確定鍵和增大鍵以及減小鍵設(shè)置測(cè)定距離的上限和下限；打開開關(guān)，超聲波發(fā)射換能器發(fā)射超聲波，單片機(jī)內(nèi)定時(shí)器0中斷中斷一次并開始計(jì)時(shí)，超聲波經(jīng)障礙物反射后通過超聲波接收換能器接收，經(jīng)過集成電路CX20106A識(shí)別，使得外部中斷0產(chǎn)生中斷，單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器停止計(jì)時(shí)；單片機(jī)接收兩個(gè)中斷記錄的時(shí)間間隔通過公式計(jì)算出測(cè)定距離，假設(shè)數(shù)值大于距離上限或小于距離下限，單片機(jī)輸出信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制信號(hào)控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)；假設(shè)數(shù)值在設(shè)置的距離限制中，單片機(jī)輸出數(shù)字信號(hào)到LED數(shù)碼管，LED數(shù)碼管顯示距離數(shù)值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲波智能測(cè)距儀，基于單片機(jī)技術(shù)，采用超聲波實(shí)現(xiàn)對(duì)前方物體距離的測(cè)量。利用了超聲波傳感器對(duì)前方物體進(jìn)行感應(yīng)，通過單片機(jī)中的程序?qū)Τ暡òl(fā)射和接收的超聲波信號(hào)進(jìn)行邏輯分析和計(jì)算處理，最后將處理后的數(shù)據(jù)顯示在LED數(shù)碼管上。本發(fā)明基于AT89C51單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)超聲波在空氣中傳播的反射原理，通過以超聲波傳感器為接口部件，應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，利用超聲波在空氣中傳播的時(shí)間差來測(cè)量距離，從而設(shè)計(jì)的一套超聲波檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：通過超聲波抗干擾能力強(qiáng)，集成電路CX20106A和AT89C51芯片處理模式優(yōu)越，能夠凈月的測(cè)定與障礙物的距離。同時(shí)可以自行設(shè)定測(cè)定范圍，增加了測(cè)定的精度和結(jié)果的準(zhǔn)確度。
【IPC分類】G01S7/524, G01S15/08, G01S7/526, G01S7/534
【公開號(hào)】CN105372661
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510663397
【發(fā)明人】嚴(yán)峰, 史久林, 楊俊杰, 周銳, 王泓鵬, 錢佳成, 武浩鵬
【申請(qǐng)人】南昌航空大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日