基于stc89c52的超声波测距防撞系统设计

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1、2011正仪表技术与传感器2011第6期InstrumentTechniqueandSensorNo．6基于STC89C52的超声波测距防撞系统设计郭清(哈尔滨工程大学工程训练中心，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为了实现超声波测距并在达到危险距离时实现自动减速，设计研发一款基于STC89C52单片机的超声波测距防撞系统。采用74LS04、CX20106A为核心器件实现测距功能，LCD1602显示测量距离。由于超声波受外界温度影响较大，提出一种温度补偿电路，可有效提高测距精度，且硬件开销不大。测试结果表明，该测距系统满足设计要求，具有性价比高及系统性能稳

2、定等优点。关键词：超声波；温度补偿；防撞；测距中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)06—0074—04UltrasonicRangingandAnti-collisionSystemBased0nSTC89C52GUOQing(EngineeringTrainingCenter，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Thispaperdesignedakindofultrasonicrangingandanti—collisionsystem

3、basedonSTC89C52MCU，toachieveul—trasonicrangingandautomaticdecelerationindangerousdistance．Themeasurementunitconsistedof74LS04，CX20106Aascorecomponent，usingLCD1602todisplaymeasuringdistance．Itpresentedatemperaturecompensationcircuit，forultrasoundinflu-encedbyexternaltemperature．Th

4、ismethodcanefectivelyimprovemeasurementaccuracywithlesshardware．Experimentalresultsshowthattherangingsystemmeetsthedesignrequirements，withtheadvantagesofcost·effectiveandsystemstability，etc．Keywords：ultrasonic；temperaturecompensation；crash；ranging0引言较易检测J。因其避免了传感器直接与介质接触，是一种实用从2O

5、世纪80年代开始，世界发达国家就在积极地进行关的非接触测量方法。系统主要由STC89C52单片机最小系统、超于汽车安全方面的研究。目前国内外已有很多关于汽车自适声波发射电路和超声波检测接收电路、温度补偿电路及显示电应驾驶理论和实验，汽车紧急避障是应用计算机模拟驾驶员的路组成，如图l所示。根据波的反射原理，利用检测声波发出到主动控制过程，是目前研究开发的一个重要课题⋯。能够实现接收被测物反射回波的时间来测量距离。Lo超声波为直线传播汽车防撞的传感器主要有超声波、红外传感器、微波雷达等J。方式，在某一方向发射超声波，通过不断检测超声波发射后遇到超声波传感器相

6、对其他传感器而言，具有指向性强、能量消耗障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差t．由缓慢、在介质中传播距离远、不受环境限制等优点J。利用超于超声波是一种声波，其速度c与温度有关川，利用温度传感器声波检测迅速、计算简单、易于做到实时控制，并且测量精度能DS18B20测得温度，根据公式c=331．5+0．607T，可确定当前够达到工业实用要求。基于智能程控车为载体，研发超声波测温度下的波速c．波速确定后，再根据s=ct／2，由LCD1602显示计距防撞系统可应用于汽车倒车、储能飞轮超声波检测、动发一算得到的距离值。超声波在空气中传播速度为331．

7、45m／s，单体机超声波测速以及一些工业现场的位置监控J。片机使用12MHz晶振，理论上系统测量精度可达到rflln级。如为了试验超声波测距防撞系统的控制精度，使用程控车来想要更高的测距精度，可通过温度补偿方法加以校正。模拟驾驶员操作，在铝制车底板上加装型号为T／R40—160的超声波传感器，对车身周围物体实时测距，将测量数据显示在LCD1602上，由单片机检测的数据实现对程控车的智能防撞控制。该系统可在车与前方车辆间距小于10m时自动减速并亮灯蜂鸣提示，以将交通危险系数降到最低。图1系统结构原理图1系统设计原理2超声波发生和接收采用超声波对障碍物的检测

8、，当超声波接收端接收到反射超声波发生和接收的实现方法：通过单片机P1．0端口发波