基于at89c2051设计超声波测距仪

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1、基于AT89C2051设计超声波测距仪一、仪器的原理及简单介绍超声波测距主要应用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：液位、井深、管道长度等场合。本文介绍一种以AT89C2051单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的电路。1.超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利

2、用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。本电路采用40KHz的超声波发生器和接收器。2.超声波测距原理   超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到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,然后求出距离S=Ct/2，式中的C为超声波波速。   由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关，表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的

3、方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理。其系统框图如图1所示。图01具体的超声波发射和接收控制及时间计算、距离显示由单片机AT89C2051（内已含有相应的程序）配合相应电路自动完成。二、电路原理图图02三、印制电路板图四、元器件清单C1RAD-0.1Cap1000PC2CC2012-0805Cap0.1uC3RAD-0.2Cap1uC4CC2012-0805Cap0.1uC5CC2012-0805Cap473C6CC2012-0805Cap203C7RAD-0

4、.1Cap2200pC8CAPPR2-5x6.8CapPol122uF/16VC9CAPPR2-5x6.8CapPol122uF/16VC10CC2012-0805Cap104C11RAD-0.1Cap30PC12RAD-0.1Cap30PC13CAPPR2-5x6.8CapPol122uFC14CAPPR5-5x5CapPol11000uF/25VC15CAPPR5-5x5CapPol1470uF/25VC16CC2012-0805Cap0.1C17CC2012-0805Cap0.1C18CC2012-0805

5、Cap0.1C19CC2012-0805Cap0.1C20CC2012-0805Cap0.1C21CC2012-0805Cap0.1C22CC2012-0805Cap0.1C23CC2012-0805Cap0.1C24CC2012-0805Cap0.1D2DIO10.46-5.3x2.8Diode1N4007　D3DIO10.46-5.3x2.8Diode1N4007　D4DIO10.46-5.3x2.8Diode1N4007　D5DIO10.46-5.3x2.8Diode1N4007　D6DIO10.46-5.

6、3x2.8Diode1N4007　DS1CAPPR2-5x6.8LED0发光管F1YUANFMQ蜂鸣器K1DIP-16Relay-DPDT继电器LED1LEDDIP-10/C15.24RHDDpyBlue-CA数码管LED2LEDDIP-10/C15.24RHDDpyBlue-CA数码管LED3LEDDIP-10/C15.24RHDDpyBlue-CA数码管P1HDR1X3Header3接插件3头P2HDR1X6Header6接插件6头RcsbCSB超声波接收R1CR2012-0805Res29.1KR2CR20

7、12-0805Res21KR3CR2012-0805Res2100KR4CR2012-0805Res210KR5CR2012-0805Res210KR6CR2012-0805Res2470KR7CR2012-0805Res210KR8CR2012-0805Res25.1KR9CR2012-0805Res220KR10CR2012-0805Res21KR11CR2012-0805Res210KR12CR2012-0805Res2200R13CR2012-0805Res21KR14CR2012-0805Res210K

8、R15CR2012-0805Res210KR16CR2012-0805Res210KR17CR2012-0805Res210KR18CR2012-0805Res21KR19CR2012-0805Res21KR20CR2012-0805Res21KR21CR2012-0805Res2510R22AXIAL-0.4Res2200R23AXIAL-0.4Res2200R24AX