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1、现代电子技术2008年第11期总第274期测试测量自动化基于超声波的语音测距仪的设计肖炎根(株洲职业技术学院湖南株洲412001)摘要:系统以单片机AT89S52为控制核心,采用语音芯片ISD2590构成语音电路,实现了测量结果语音化。超声波传播的速度随温度的变化而变化。为了准确计算出超声波的实时传播速度,系统采用DS18B20温度传感器测量环境温度。为了提高远距离测量的精度,系统设计了AGC电路。为了减小偶然因素对测量结果的影响,系统每次测距都连续测量10次,取平均值作为测量的结果。实践证明:
2、该测距仪具有较高的测量精度和很高的推广价值。关键词:单片机;测距仪;超声波;AGC;ISD2590中图分类号:TN9123文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)1112703DesignofVoiceRangeFinderBasedonUltrasonicXIAOYangen(ZhuzhouProfessionalTechnologyColege,Zhuzhou,412001,China)Abstract:SinglechipmicrocomputerAT89S52iscontr
3、olcoreinthesystem,andthevoicecircuitofthesystemiscom-posedofvoicechipISD2590,whichrealizesthatthemeasuringresultsarecalculatedinrealtime.Thereisthepropagationve-locityoftheultrasonicvaryingwiththeenvironmentaltemperature.Inordertoaccuratelycalculatethereal-tim
4、epropagationvelocityoftheultrasonic,thesystemmeasurestheenvironmentaltemperaturebytheDS18B20temperaturesensor.Toincreasetheaccuracyinmeasuringfartherdistance,automaticgaincontrolcircuitshavebeendesigned.Toreducetheaccidentalfactorsinfluencingthemeasuringresult
5、s,theaveragevalueofeverytenmeasurementsistakenastheaccurateresult.Thepracticere-sultshowsthattherangefinderhashighmeasuringprecisionandveryhighgeneralizingvalue.Keywords:singlechipmicrocomputer;rangefinder;ultrasonic;AGC;ISD2590测量时有许多不可避免的偶然因素,系统在软件上设置每1引言次测
6、距都连续测量10次,取平均值作为测量的结果。超声波测距主要应用于非接触测量领域。超声波测2系统的结构框图及工作原理距往往比较迅速、方便,并且在测量精度方面也能达到工该系统的结构框图如图1所示。业实用的要求。超声波测距的原理是:测取超声波从发射地至目的地传输所经过的时间T,通过下式求出距离S:S=CT/2式中,C为超声波传播的速度。超声波传播的速度与环境温度t有关,其关系可由下式来描述:C=331.5+0.607t从上式可知,超声波传播的速度随温度的升高而变图1系统的结构框图快,要精确的测量某两个物体之间的距
7、离,需检测当时的系统的工作原理:单片机AT89S52的P2.0口输出环境温度。超声波在空气中传播时,随着传播距离的增40kHz的方波信号,经功率放大后驱动超声波发射器,发加,其幅度按指数形式衰减。当测量距离较远时,接收到出同频率的超声波,发出第一个脉冲的同时计数器开始计的回波脉冲很微弱,为了使测量的精度不下降,系统设计数。当反射回的超声波经接收电路形成中断信号送入单了AGC电路。语音采用直接模拟存储技术分段记录在片机的INT0口时,INT0产生中断,计数器停止计数,从2ISD2590的EPROM存储器中。当系统
8、计算出测量结果而可得到超声波从发射到接收的时间间隔T。DS18B20时,通过软件查表的方式查出与测量值相对应的语音首地采集环境温度,最后由扬声器播报测量值。址,送入ISD2590的地址输入端,ISD2590输出的语音信3系统硬件的设计号送入LM386功率放大,最后由扬声器播报测量值。在3.1发射电路收稿日期:20071221发射电路的主要作用是发射40k
