基于ATmega16的超聲波測(cè)距儀 單曉宇

基于AVR單片機(jī)的超聲測(cè)距系統(tǒng)班級(jí)：自動(dòng)化093姓名：?jiǎn)螘杂顚W(xué)號(hào)：203090337指導(dǎo)老師：劉娣一、項(xiàng)目實(shí)施的背景，意義超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波，它穿透能力強(qiáng)，方向性好，可以很高的集中聲能，利用超聲波測(cè)量距離有著廣泛的用途和市場(chǎng)前景，可應(yīng)用于建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等的距離測(cè)量、倒車提醒等。利用超聲波檢測(cè)往往易于做到實(shí)時(shí)控制、比較迅速、方便、計(jì)算也比較簡(jiǎn)單，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。本文介紹了一種基于AVR單片機(jī)和HC-SR04超聲測(cè)距模塊的實(shí)現(xiàn)的超聲波實(shí)時(shí)測(cè)距系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有體積小巧，測(cè)量精確，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中的諸多測(cè)距場(chǎng)合。測(cè)距原理超聲波測(cè)距原理是通過超聲波發(fā)射器向某方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播時(shí)碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器接收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為V，而根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差△t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離S,即：S=V×△t/2三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)測(cè)距儀在硬件組成上主要由ATmega16芯片和HC-SR04超聲測(cè)距模塊組成。超聲測(cè)距模塊的Trig、Echo口分別與單片機(jī)的兩個(gè)I/O口相連。編程實(shí)現(xiàn)上，單片機(jī)從與超聲模塊觸發(fā)口相連的I/O發(fā)出觸發(fā)脈沖，觸發(fā)測(cè)距模塊工作，返回測(cè)距脈沖。當(dāng)收到返回脈沖時(shí)，定時(shí)器開始工作，返回脈沖消失時(shí)，關(guān)定時(shí)器。測(cè)得時(shí)間為t，再由軟件進(jìn)行辨別、計(jì)算，得出距離數(shù)并送數(shù)碼管顯示。同時(shí)還添加一些輔助外設(shè)如矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)一些對(duì)超聲測(cè)距儀的控制功能。系統(tǒng)總體框圖如下圖所示。(1)單片機(jī)系統(tǒng)電路(2)HC-SR04模塊(3)4位數(shù)碼管顯示電路(4)矩陣鍵盤電路四、主要電路測(cè)距儀實(shí)物圖制作AT