基于51单片机的超声波测距系统

yuan2010 · 发表于 2011-2-22 18:53:16

本系统由51单片机及相关外围电路构成,系统由单片机系统、发射电路与接收放大电路和显示电路几部分组成。测距范围：25CM到 250CM之间。误差：1%。距离显示：用三位LED数码管进行显示(单位是CM)。该接收电路结构简单,性能较好。
硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波接收电路三部分。单片机采用AT89C2051。采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。单片机用P3.5端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号，P3.6端口监测超声波接收电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的3位共阳LED数码管，段码输出端口为单片机的P1口，位码输出端口分别为单片机的P3.2、P3.1、P3.0口,数码管位驱运用PNP三极管S9012三极管驱动。
超声波发射、接收电路如图。超声波发射部份由电阻R2及超声波发送头T40板成；接收电路由BG1、BG2X组成的两组三级管放大电路组成；检波电路、比较整形电路由C7、D1、D2及BG3组成。40kHz的方波由A T 8 9 C 2 0 5 1单片机的P 3 .5驱动超声波发射头发射超声波，经反射后由超声波接收头接收到40kHz的正弦波，由于声波在空气中传播时衰减，所以接收到的波形幅值较低，经接收电路放大，整形，最后输出一负跳变，输入单片机的P3脚。
该测距电路的40kHz方波信号由单片机A T 8 9 C 2 0 5 1 的P 3 .5发出。方波的周期为1/40ms，即25µs，半周期为12.5µs。每隔半周期时间，让方波输出脚的电平取反，便可产生40kHz方波。由于单片机系统的晶振为12M晶振，因而单片机的时间分辨率是1µs，所以只能产生半周期为12µs或13µs的方波信号，频率分别为41.67kHz和38.46kHz。本系统在编程时选用了后者，让单片机产生约38.46kHz的方波。
本系统采用三位一体L E D 数码管显示所测距离值，如图8(见下页) 。码管采用动态扫描显示，段码输出端口为单片机的P1口，位码输出端口分别为单片机的P3.2、P3.1、P3.0口,数码管位驱运用PNP三极管S9012三极管驱动。

基于51单片机的超声波测距系统电原理图 (原文件名:基于AT89C2051单片机超声波测距系统电原理图.jpg)

基于51单片机的超声波测距系统说明文档ourdev_617703XE3SPA.doc(文件大小:1.39M) (原文件名:基于51单片机的超声波测距系统.doc)

wajlh · 发表于 2011-2-22 20:34:18

卖毕业设计的吧

hepday · 发表于 2011-2-22 20:38:36

关注这么牛B？

Hamyou · 发表于 2011-2-22 21:14:38

不错

yuan2010 · 发表于 2011-2-22 21:31:49

说明文档中附有完整的C51源程序，GPJ格式的PCB图等。

mcudesign · 发表于 2011-2-22 21:50:43

资料不全的一般都会被认为是广告给“喀嚓”掉、

lincut · 发表于 2011-2-23 13:05:45

楼主我想请教下我用CX20106A作接收电路时电路的干扰很大我在接受头附件拍手时示波器上出现低脉冲，在用手碰接收头的接地端时示波器显示很多杂波请问你遇到这样的情况没你是怎么样解决的

yuan2010 · 发表于 2011-2-23 13:19:19

用CX20106A作接收电路时，制作是比较容易成功的。在接受头附近拍手，出现低脉冲我认为这是正常的，因为接收电路的放大倍数是在40KH是最大的。你调试时能测量到回波吗？

guhenggao · 发表于 2011-2-23 14:30:59

mark

pengzi007 · 发表于 2011-2-23 14:51:18

mark

pan90 · 发表于 2011-2-24 14:14:42

MARK

hf5542 · 发表于 2011-2-28 20:09:39

mark

nathanest · 发表于 2011-3-2 20:37:25

mark

oufuqiang · 发表于 2011-3-2 20:48:38

38KHZ,单端输出，1K上拉，用9013放大。比我那个用料还省……

lcmdw · 发表于 2011-3-3 16:50:46

mark

langlibaitiao · 发表于 2011-3-8 00:23:03

mark

duzhzhou · 发表于 2011-3-8 16:33:29

你的超声波收发传感器间距多少，为什么我的做到3cm，就一直显示同一个数据，我想知道干扰是不是二者这距离太近，一发送就接收到了啊？怎么解决这个问题。我接收用的是cx20106a，

kkey · 发表于 2011-3-9 13:05:22

不错

my2009 · 发表于 2011-3-9 14:18:08

mark

guhenggao · 发表于 2011-3-9 14:34:03

mark

yuan2010 · 发表于 2011-3-9 21:26:55

回复【16楼】duzhzhou
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我的超声波头的间距离是4cm，你的一直显示3cm，原因可能是盲区值处理不对，要增加盲区延时。

weicuirong · 发表于 2011-3-16 22:37:20

我的cxCX20106做接收端时输出接到外部中断0口，检测到有电平变化。但是计数器测不出时间，测出的时间也是为了消除余波而延时的时间怎么回事？高手们帮帮忙啊~~~

yuan2010 · 发表于 2011-3-21 20:27:31

21楼：你的盲区值是多少（余振时间是多少？），你可以再增加余振时间。

guxingganyue · 发表于 2011-3-22 13:11:52

参考一下呵

yuan2010 · 发表于 2011-3-29 23:18:53

测距范围：25CM到 250CM之间。误差：1%。距离显示：用三位LED数码管进行显示(单位是CM)。该接收电路结构简单,性能较好。

sherlockljt · 发表于 2011-3-30 00:36:19

mark

bingshuihuo888 · 发表于 2011-4-3 12:03:41

被多次连接，看来价值很大

lenovoyxl · 发表于 2011-4-3 16:49:05

多谢楼主分享~~~~

z17512 · 发表于 2011-4-4 00:43:37

回复【楼主位】yuan2010
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MARK

mkzlovedamy · 发表于 2011-4-7 09:09:07

zuogm · 发表于 2011-4-8 15:55:31

想做一个

pangfen · 发表于 2011-4-8 16:37:17

MARK！

almasy · 发表于 2011-4-8 17:13:47

忽悠去吧。p3.5口直接驱动超声探头，做梦呢？起码接个达林顿后在配合中周谐振升压吧（知道超声波探头是电容性的么？）还有接受到的东西怎么处理？选频放大中心频率多少？带宽多少？放大倍数多少？哦对了，电路图中根本没有这部分！

by the way 检波的两个二极管得用肖特基！4148?坑爹呐

yuan2010 · 发表于 2011-4-9 23:24:42

回答：32楼，你可能没做过吧，先按图做一个出来，你就知道了行不行。

yangyi · 发表于 2011-4-10 00:03:33

刚从阿莫这里买了超声探头

almasy · 发表于 2011-4-10 23:01:02

回复【33楼】yuan2010
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像2楼说的.
这图也只能 /应付那些/ 想应付毕业设计/ 的学生,穿不了裤子

zhlrl · 发表于 2011-4-11 12:06:42

mark

lockrenii · 发表于 2011-5-24 12:19:05

回复【4楼】yuan2010
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鄙人下载困难,求好人发包:lockrenii@163.com

C1059215191 · 发表于 2011-8-2 10:29:45

我也是买的模块，程序运行起感觉是乱的，有过两米的，可是这都和实际差距大，不是远了就是近了，不晓得是哪里的问题，还请高手指点哈

woshixiongzai · 发表于 2011-8-16 03:18:40

值得关注下……

a7774723 · 发表于 2011-8-19 00:14:06

mark

charles310 · 发表于 2011-8-20 15:39:07

最近也在做这个，学习下

yawaha · 发表于 2011-11-25 15:15:14

谢谢分享，不过就是盲区大了点，美中不足啊！

tusondz · 发表于 2012-9-18 21:34:23

楼主不知道测试过没有9脚输出只有10HZ的信号

ouyangyu · 发表于 2012-11-20 11:58:54

同行，支持

yuan2010 · 发表于 2012-12-8 07:49:25

almasy 发表于 2011-4-8 17:13
忽悠去吧。p3.5口直接驱动超声探头，做梦呢？起码接个达林顿后在配合中周谐振升压吧（知道超声波探头是电容 ...

这个电路真就不是忽悠，资料都全，动手实践一下就知道，电路简单，很容易制作成功，这样的电路，测量距离也不算短了！

yjjeyvce · 发表于 2012-12-15 17:04:12

bbssilverkey · 发表于 2012-12-18 09:40:01

其实还是要优化一下好

ommanipadmehum · 发表于 2012-12-23 08:25:20

最近想搞一下！下下来看看！！！！！！！

meisweld · 发表于 2013-5-11 14:31:00

正在做这方面的，多谢楼主

lj11hy · 发表于 2013-5-11 19:23:25

zi_yang · 发表于 2013-6-6 14:00:59

楼主的意思是虽然我超声波的性能参数是40KHz，但是我可以允许将脉冲频率设置为38~41KHz的脉冲，也能使得接收头收到信号？！还有脉冲不是说最好是+-电压同时加载在发送管脚么。倘若其一管脚加GND那示波器能否正常工作?!

基于51单片机的超声波测距系统

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