基于單片機(jī)的超聲波測距裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及超聲波測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種基于單片機(jī)的超聲波測距裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在人們的日常生活中，有許多場合需要檢測距離的裝置，利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單，因此超聲波測量距離技術(shù)在工業(yè)控制、勘探測量、機(jī)器人定位和安全防范等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在由于汽車的增多，安全問題是值得關(guān)注的，但現(xiàn)有的汽車防撞裝置大多功能單一，測量精度差，穩(wěn)定性差，難以滿足人們的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，可用來解決汽車防撞裝置在由于后方汽車或障礙物看不到情況下的技術(shù)問題，當(dāng)汽車與后方障礙物的距離小于安全距離時，會發(fā)出報警提示，避免交通事故的發(fā)生。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，包括單片機(jī)控制器、按鍵輸入模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、警報模塊、顯示模塊及溫度檢測模塊;按鍵輸入模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、警報模塊、顯示模塊及溫度檢測模塊均與單片機(jī)控制器相連接;所述單片機(jī)控制器采用AT89S52單片機(jī)，所述按鍵輸入模塊采用按鍵S2，按鍵S2連接AT89S52單片機(jī)的P1.0端口 ；所述超聲波發(fā)射模塊包括三極管放大電路及連接在三極管放大電路輸出端的由兩個輸出接到一起的非門SN74F04構(gòu)成的振蕩器發(fā)送電路，AT89S52單片機(jī)的P2.6端口連接三極管放大電路的輸入端。
[0006]優(yōu)選的，所述超聲波接收模塊采用紅外接收檢波芯片CX20106A，超聲波接收電路的輸出端連接AT89S52單片機(jī)的P2.5端口。
[0007]優(yōu)選的，所述警報模塊采用蜂鳴器電路，蜂鳴器電路的輸出端連接AT89S52單片機(jī)的P3.7端口。
[0008]優(yōu)選的，所述顯示模塊采用YB1602液晶屏，AT89S52單片機(jī)的P0.0?P0.7端口分別連接YB1602液晶屏的D0?D7端口，P2.0~P2.2端口分別連接YB1602液晶屏的RS、RW、E端口。
[0009]優(yōu)選的，所述溫度檢測模塊采用DS18B20溫度傳感器，DS18B20溫度傳感器的輸出端連接AT89S52單片機(jī)的P2.7端口。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011]本實用新型的超聲波測距裝置精度高、功耗低、模塊簡單、穩(wěn)定性高;采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊組成各個信息處理部分，實現(xiàn)模塊化。本超聲波測距裝置可用于汽車倒車，本裝置測距時與被測物體無直接接觸，能清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果，并且具有占用空間小，成本低、可靠性好等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的系統(tǒng)流程圖；
[0013]圖2是本實用新型的總體框體；
[0014]圖3是本實用新型的AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)圖；
[0015]圖4是本實用新型的按鍵輸入模塊電路圖；
[0016]圖5是本實用新型的超聲波發(fā)射模塊電路圖；
[0017]圖6是本實用新型的超聲波接收模塊電路圖；
[0018]圖7是本實用新型的警報模塊電路圖；
[0019]圖8是本實用新型的顯示模塊電路圖；
[0020]圖9是本實用新型的溫度檢測模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖1-9對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0022]本實用新型基于單片機(jī)的超聲波測距裝置包括AT89S52單片機(jī)、按鍵輸入模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、警報模塊、顯示模塊及溫度檢測模塊，AT89S52單片機(jī)的外圍設(shè)有必要的電源電路、時鐘電路及復(fù)位電路，AT89S52單片機(jī)是一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K系統(tǒng)可編程Flash存儲器，采用12MHz高精度的晶振，來獲得穩(wěn)定的時鐘頻率，減小測量的誤差;AT89S52單片機(jī)的P1.0端口輸出40kHz方波信號，利用外中斷0檢測接收返回的超聲波信號;AT89S52單片機(jī)通過P1.0來啟動測量，程序中通過查詢P1.0的電平來檢測是否按鍵S2被按下，當(dāng)按下按鍵S2時P1.0為低電平，警報模塊的蜂鳴器發(fā)出警報，AT89S52單片機(jī)通過查詢到低電平開始測量距離，當(dāng)松開按鍵S2，P1.0即為高電平，在軟件中通過軟件延時來消除按鍵的機(jī)械抖動。
[0023]蜂鳴器是一塊壓電晶片，在其兩端加上3~5V的直流電壓，就能產(chǎn)生3KHz的蜂鳴聲。通過AT89S52單片機(jī)產(chǎn)生3KHz的信號從P3.7端口送到三極管的基極，控制電壓加到蜂鳴器上，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音。
[0024]超聲波發(fā)射模塊包括三極管放大電路及連接在三極管放大電路輸出端的由兩個輸出接到一起的非門SN74R)4構(gòu)成的振蕩器發(fā)送電路，AT89S52單片機(jī)的P2.6端口連接三極管放大電路的輸入端。AT89S52單片機(jī)輸出40kHz方波信號至超聲波發(fā)射模塊，用非門74LS04構(gòu)成的電路簡單，調(diào)試容易，很容易通過軟件控制，把兩個非門74LS04的輸出接到一起的目的是為了提高其吸入電流，使電路驅(qū)動能力提高，AT89S52單片機(jī)輸出40kHz方波信號，經(jīng)過放大后驅(qū)動發(fā)射探頭產(chǎn)生超聲波，當(dāng)輸入的信號為高電平時，上面經(jīng)過兩級反向非門74LS04的1引腳為高電平，下面經(jīng)過一級反向后為低電平；當(dāng)輸入信號為低電平時，正好相反，實現(xiàn)了振蕩的信號驅(qū)動非門74LS04，只要控制信號接近40KHz，就能產(chǎn)生超聲波。
[0025]超聲波接收模塊采用紅外接收檢波芯片CX20106A，紅外接收檢波芯片CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器，考慮到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測距的超聲波頻率40kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路，實驗證明用CX20106A接收超聲波(無信號時輸出高電平)，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。適當(dāng)更改電容C41的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。LS2為超聲波接收頭。
[0026]顯示模塊采用YB1602液晶屏，AT89S52單片機(jī)的P0.0- P0.7端口分別連接YB1602液晶屏的D0?D7端口，P2.0?P2.2端口分別連接YB1602液晶屏的RS、RW、E端口。
[0027]考慮到溫度變化對超聲波的影響，增加溫度檢測模塊，以使檢測更加精確，溫度的采集使用DS18B20—線式數(shù)字溫度傳感器，電路非常簡潔，DS18B20溫度傳感器的輸出端連接AT89S52單片機(jī)的P2.7端口。
[0028]本實用新型的原理為超聲波測距裝置在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當(dāng)這個超聲波遇到被測物體后反射回來，就被超聲波測距裝置所接收到。這樣只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波測距裝置與反射物體的距離。在啟動發(fā)射電路的同時啟動AT89S52單片機(jī)內(nèi)部的定時器T0，利用定時器的計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時間和收到反射波的時間。當(dāng)收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產(chǎn)生一個負(fù)跳變，在INTO端口產(chǎn)生一個中斷請求信號，AT89S52單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時間差，計算距離。
[0029]以上所述，僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的任何形式上的限制，凡是根據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，其特征在于，包括單片機(jī)控制器、按鍵輸入模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、警報模塊、顯示模塊及溫度檢測模塊;按鍵輸入模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、警報模塊、顯示模塊及溫度檢測模塊均與單片機(jī)控制器相連接;所述單片機(jī)控制器采用AT89S52單片機(jī)，所述按鍵輸入模塊采用按鍵S2，按鍵S2連接AT89S52單片機(jī)的P1.0端口 ；所述超聲波發(fā)射模塊包括三極管放大電路及連接在三極管放大電路輸出端的由兩個輸出接到一起的非門SN74F04構(gòu)成的振蕩器發(fā)送電路，AT89S52單片機(jī)的P2.6端口連接三極管放大電路的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，其特征在于，所述超聲波接收模塊采用紅外接收檢波芯片CX20106A，超聲波接收電路的輸出端連接AT89S52單片機(jī)的P2 J端口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，其特征在于，所述警報模塊采用蜂鳴器電路，蜂鳴器電路的輸出端連接AT89S52單片機(jī)的P3.7端口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，其特征在于，所述顯示模塊采用YB1602液晶屏，AT89S52單片機(jī)的P0.0?P0.7端口分別連接YB1602液晶屏的DO?D7端口，P2.0-P2.2端口分別連接YB1602液晶屏的RS、RW、E端口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，其特征在于，所述溫度檢測模塊采用DS18B20溫度傳感器，DS18B20溫度傳感器的輸出端連接AT89S52單片機(jī)的P2.7端口。
【專利摘要】一種基于單片機(jī)的超聲波測距裝置，包括單片機(jī)控制器、按鍵輸入模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、警報模塊、顯示模塊及溫度檢測模塊；按鍵輸入模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、警報模塊、顯示模塊及溫度檢測模塊均與單片機(jī)控制器相連接；所述單片機(jī)控制器采用AT89S52單片機(jī)，所述超聲波發(fā)射模塊包括三極管放大電路及連接在三極管放大電路輸出端的由兩個輸出接到一起的非門SN74F04構(gòu)成的振蕩器發(fā)送電路，AT89S52單片機(jī)的P2.6端口連接三極管放大電路的輸入端。本實用新型的超聲波測距裝置精度高、功耗低、模塊簡單、穩(wěn)定性高；采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊組成各個信息處理部分，實現(xiàn)模塊化。本實用新型可用于汽車倒車，具有占用空間小，成本低、可靠性好等優(yōu)點。
【IPC分類】G01S15/93, G01S15/08
【公開號】CN205120963
【申請?zhí)枴緾N201520945123
【發(fā)明人】曾文, 史亞軍, 高鵬飛, 李艷, 王利超, 潘淑慧
【申請人】河南理工大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月24日