超聲波測(cè)距模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．1．3 超聲波接收單元
為了順利接收回波信號(hào)，本文采用索尼公司生產(chǎn)的集成芯片CX20106，如圖4所示，CX20106是一款紅外線檢波接收的專用芯片，由于紅外遙控常用的載波頻率38kHz與超聲波頻率40kHz比較接近，而且CX20106內(nèi)部設(shè)置的濾波器中心頻率f0可由其5腳外接電阻調(diào)節(jié)，范圍為30～60 kHz，因此本文采用它來做接收電路。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172883.htm
回波信號(hào)先經(jīng)過CX20106內(nèi)部的前置放大器和限幅放大器，將信號(hào)調(diào)整到適當(dāng)?shù)姆?，由濾波器進(jìn)行頻率選擇，濾除干擾信號(hào)，再經(jīng)整形，送給輸出端7腳，7腳與單片機(jī)INT0連接，當(dāng)接收到與濾波器中心頻率相符的回波信號(hào)時(shí)，輸出端7腳即輸出低電平，觸發(fā)中斷。
2．1．4 溫度測(cè)量、液晶顯示與ISP單元
溫度測(cè)量單元選用1Wire總線器件DS18B20作為傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的采集，液晶模塊實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示，ISP單元實(shí)現(xiàn)程序代碼的在系統(tǒng)下載，電路圖從略。
2．2 軟件設(shè)計(jì)
軟件部分主要包括主程序和中斷服務(wù)子程序，如圖5所示。主程序主要完成系統(tǒng)初始化、溫度讀取和超聲波發(fā)射；中斷服務(wù)子程序主要完成計(jì)數(shù)值的讀取、距離計(jì)算、輸出顯示等工作。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
表2是利用本文的測(cè)距模塊實(shí)際測(cè)量的結(jié)果。由表中數(shù)據(jù)可見，在30cm范圍內(nèi)誤差較大，這是由于超聲波信號(hào)的發(fā)射必須有一個(gè)上升時(shí)間，如果距離太近單片機(jī)難以及時(shí)處理回波信號(hào)，無法正確檢測(cè)回波到達(dá)時(shí)間，因而測(cè)量誤差明顯增加；而距離在30em以上時(shí)，由于引入溫度補(bǔ)償單元，因而誤差相對(duì)較小。
4 結(jié)束語
本文設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距模塊，采用了集成元件LM386、CX20106作為發(fā)射和接收的核心器件，并引入了DSl8B20作為溫度補(bǔ)償單元，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度較高、可靠性較強(qiáng)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)量結(jié)果與實(shí)際距離相近，基本滿足測(cè)量要求。
評(píng)論