超声波测距器的设计.ppt

超声波测距器的设计,黎明职业大学,一、功能要求,超声波测距器可应用于汽车倒车。建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度、物体厚度等的测量。其测量范围为0.104.00m，测量精度为1cm。测量时与被测物体无直接接触，能够清晰、稳定地显示测量结果。,黎明职业大学,二、方案论证,由于超声波指向性强，能量消耗慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离设计比较方便，计算处理也比较简单，并且在测量精度方面也能达到使用的要求。超声波发生器可以分为两大类：一类是使用电气方式产生超声波；另一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括电压型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距离测量方面较为常用的是压电式超声波换能器。根据设计要求并综合各方面因素，本例决定采用AT89C51单片机作为主控器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成。超声波测距器系统设计框图如下：,黎明职业大学,二、方案论证,超声波测距系统框图,黎明职业大学,三、系统硬件电路的设计,硬件电路主要分为以下三个部分：,黎明职业大学,三、系统程序的设计,超声波测距器原理图,黎明职业大学,三、系统硬件电路的设计,超声波换能器的工作原理,超声波换能器结构图,共振板,黎明职业大学,三、系统硬件电路的设计,2.超声波发射电路,黎明职业大学,三、系统硬件电路的设计,3.超声波检测接收电路,超声波检测接收电路,黎明职业大学,三、系统硬件电路的设计,复位电路,晶振电路,LED显示电路,黎明职业大学,五、系统程序的设计,黎明职业大学,四、系统程序的设计,超声波测距器的算法设计 距离计算公式：d=s/2=(vt)/2 其中d是被测物与测距器的距离；s是超声波的来回路程，v是超声波在当前温度下的速度，t是发送和接收超声波所经历的时间。距器使用数码管和通过与PC机通信用flash在PC机上显示目标物的距离。,黎明职业大学,四、系统程序的设计,波特率的计算公式为：,计数溢出周期为：,溢出率为溢出周期的倒数。则波特率的计算公式为：,Thank You!,