便携式超声波测距仪设计

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1、科技广场2008.12便携式超声波测距仪设计DesignofPortableUltrasonicDistanceMeter阎焕忠1王长涛1王鑫1闵莉2YanHuanzhongWangChangtaoWangXinMinLi（1.沈阳建筑大学信息与控制工程学院,辽宁沈阳110168;2.沈阳建筑大学理学院,辽宁沈阳110136）(FacultyofInformation&ControlEngineering,ShenyangJianzhuUniversity,LiaoningShenyang11016

2、8;2.CollegeofScience,ShenyangJianzhuUniversity,LiaoningShenyang110168)摘要：以AT89S52单片机为核心，本文设计了低成本、便携式、可数字显示的测距仪，利用超声波测距原理，实现距离数据的测量。该测距仪适应一般的工业测量，具有灵敏度高、测量准确的特点。关键词：超声波；传感器；AT89S52；测距；中图分类号：TP216文献标识码：B文章编号：1671-4792-(2008)12-0190-03Abstract:TakenAT89S5

3、2microcomputeraskernel,thedigitaldisplaydistancemeterwhichislowcostandportableisdesigned.Theultrasonicrangingprincipleisusedtomeasurethedistancedata.Theultra-sonicportabledistancemetercanbeusedinthegeneralindustrialmeasurement.Ithasthehighsensitivityan

4、dcantakeaccuratemeasurement.Keywords:Ultrasonic;Sensors;AT89S52;DistanceMeter0引言基于超声波传感器的便携式测距仪，其测距的原理相对传统的测距方法在很多场合已无法满足人们的需求，比较简单，测量数据的核心就是取得超声波从发射到接收所例如在井深、液位、管道长度等场合，传统的测距方法根本无经历的时间。法完成测量任务。还有在很多要求实时测距的情况下，传统1.1系统工作原理的测距方法也很难完成测量任务。超声波可用于非接触式测系统中的超

5、声波测距传感器是按照脉冲回波方式工作距，具有不受光、电磁波以及粉尘等外界因素干扰的优点，是的。发送探头发出的超声脉冲波通过传播介质传播，在传播利用计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输来测途中碰到障碍物后有一部分超声波就立即反射回来，反射回量距离的，对被测目标无损害。而且超声波传播速度在相当来的超声波就能被超声波接收器接收。大的范围内与频率无关。超声波的这些独特优点越来越受到系统的工作原理是：当单片机控制超声波传感器向某一人们的重视。方向发射超声波波束，在发射时刻的同时，单片机内部定时超声波测距

6、是一种利用声波特性、电子计数、光电开关器开始计时。在传播过程中，超声波遇障碍物后反射回波，超相结合来实现非接触式距离测量的方法。本设计介绍了一种声波接收器接收到第一个反射波后，定时器停止计时。设超基于AT89S52单片机的超声波测距系统，555时基电路和声波在空气中的传播速度为C，根据计时器记录的时间T，就LM393比较器以及超声波传感器有效地组成了超声波的发可以计算出发射点距障碍物的距离L，这就是时间差测距射电路和接收电路，采用独立式键盘进行实时操作，并配合法，测距公式（1）如下：LCD液晶显示器

7、进行显示。测距系统通过单片机控制超声波(1)的轮流发射，并通过单片机记录和读取发射超声波和接收到回波的时间差，利用超声波在空气中的传播速度和时间差计1.2系统方案设计算出障碍物到超声波测距仪之间的距离。根据便携式测距仪的设计要求，依据电子技术的发展情1系统整体方案设计况，考虑到超声波传感器的特点以及测量距离的环境情况等190因素，本系统设计方案如下。电路简单，电路工作电压5V，工作电流20-40mA。发射超声波(1)微处理器选用51系列的单片机，选择芯片时应选择信号的有效距离达到3m，其信号发射电路

8、如图二所示。具有较大存储容量的EEPROM芯片，故选用AT89S52，片内8K便携Flash存储器可用来存储程序代码。式超(2)选用液晶显示模块DM12232F来显示操作动态和测声量数据。波测(3)采用独立式键盘设计，中断扫描方式能够支持实时距仪操作，如何实现键盘的中断申请和信号处理是关键。CPU响设应读取计数模块中的数据后，中断申请信号能够自动被撤计消。考虑到系统的可维护性强，因此，系统设计中选择的芯片较容易更换，给维护带来了极大的方便，同时价格也比较适图二555时