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1、您的论文得到两院院士关注电子设计文章编号:1008-0570(2007)02-2-0307-03基于超声波测距系统的温度补偿电路设计TemperaturecompensationcircuitdesignofultrasonicmeasuringdistancesystemBasedonthesinglechipprocessor1秦宣云2何永强2(1.吉首大学;2.中南大学)田胜军TIANSHENGJUNQINXUANYUNHEYONGQIANG摘要:针对单片机AT89C52的超声波微地形测距系统的精度及系统的稳定性,本文着重对该系统的校正电路
2、进行了系统研究,设计了该系统的温度补偿电路。一方面该电路中的基于集成温度传感器DS18B20的温度检测及补偿电路,提高了数据采集的精度及灵敏度;另一方面该电路中的基于MAX813L芯片的硬件看门狗电路。提高了系统的稳定性。该校正电路的设计使测距系统具有抗干扰能力强、信噪比和测距精度高等优点。关键词:超声波;测距;单片机;温度补偿中图分类号:TP274+.2文献标识码:AAbstract:ThesensitivityandstabilityofthesinglechipprocessorAT89C52ultrasonicwaveandmicroto
3、pographythemeasuringdis-tancedatacollectingsystemispresentedinthispaperwhichemphasizedthecorrectorcircuitadoptedanddesignedtemperaturecom-技pensationcircuit.thissystemincludesbasedontheintegratedtemperaturesensorDS18B20temperatureexaminationelectriccircuitandtheMAX813Lchiphard
4、warewatchdogelectriccircuit.Itnotonlyincreasedthesensitivityandaccuracyofdatacollection,butal-术soenhancedthestabilityofthesystem.thedesignhasstrongeantijammingability,higheSNRandmeasuringdistanceaccuracly.Keywords:ultransound,measuringdistance,singlechipprocessor,temperaturec
5、ompensation创对传播距离的影响;硬件看门狗电路用来提高单片机系统的稳新引言定性和抗干扰能力,防止程序“跑飞”或者进入死循环。在本系在超声波测距系统中,影响测量精度的因素很多,包括现统中,需要DS18B20初始化程序及温度检测程序,单片机主程场环境干扰、时基脉冲频率等;但环境温度对声速的影响最序流程图如图1-1所示。大,从超声波声速经验公式可以看出,在0-40℃时,声速变化范围为331.4m/s~354.85m/s。以超声波在20℃的室温条件下的声速343.32m/s为基准,其变化率为6.83%。所以温度的影响不能忽略不计。而且在外界上作
6、条件下,比如在夏天的室外,温度往往不止40℃,所以在基于单片机AT89C52的超声波测距系统中,如图0-1所示,必须要对温度进行测量和补偿,以避免温度对测量精度的影响。图1-1单片机主程序流程图图图0-1超声波测距系统结构组成1.1温度检测电路设计1系统校正电路设计目前,大多数温度测控系统在进行温度检测时,都是用温度传感器将温度转化为电量后,经信号放大电路放大到适当的系统校正电路包括温度检测电路和硬件看门狗电路。温度范围,再由A/D转换器转换成数字量来完成的这种电路结构复检测电路用来实时测量周围环境的温度,补偿传播速度的变化杂,调试繁杂,精度易受
7、元器件参数的影响。针对这一情况,利田胜军:硕士研究生讲师用一线数字温度计(集成温度传感器)DS18B20和MC-51系列基金项目:中国大洋矿产资源研究开化协会技术发展资助项单片机AT89C52为主体,构成了一个高精度的多点数字温度检目(DY105-03-02);国家自然科学基金资助项目(50474052)测系统。DS18B20是美国DALLAS公司最新推出的数字式温度《PLC技术应用200例》邮局订阅号:82-946360元/年-307-电子设计中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2007年第23卷第2-2期传感器,与传统的热敏电阻温度
8、传感器不同,它能够直接读出验码(CRC=X8+XS+X4+1)。被测的温度值,并且可根据实际要求,通过简单的编程,实现9-(4)DS18
