Az ultrahangos érzékelőket az objektum észlelésére, az objektum távolságának mérésére és számos alkalmazásra használják. Ez a cikk a Ultrahangos objektumérzékelő szenzor 8051 mikrokontrollerrel . Az ultrahangos érzékelő biztosítja a legegyszerűbb módszert az objektumok felismerésére, és tökéletes mérést biztosít álló vagy mozgó tárgyak között. Az érzékelő méri a hang visszhangjának visszatéréséhez szükséges időt, és ugyanazt a mikrovezérlőre küldi, mint egy változó szélességű impulzus.
Ultrahangos objektum-érzékelő áramkör
Ezt az áramkört arra tervezték, hogy bemutassa a ultrahangos jelátalakító . Az ultrahangos jelátalakító a adó és vevő. Az adó 40KHz-es hanghullámot produkál, míg a vevő észleli a 40KHz-es hanghullámot, és átalakítja elektromos jelekké, amelyeket a mikrovezérlő táplál.
Az objektumdetektáló áramkör blokkvázlata
Az ultrahangos objektumdetektáló áramkör blokkvázlata
Hardverkövetelmények
- Ultrahangos érzékelő modul
- 8051 mikrovezérlő
- LCD
- VEZETTE
- Kristály
- Tranzisztorok, diódák, kondenzátorok és ellenállások
- Transzformátor
- Feszültségszabályozó
- Mágneses pisztoly
Szoftverkövetelmények
- Keil IDE szoftver
- Beágyazott C
Áramkör az ultrahangos tárgyfelismeréshez
Áramkör az ultrahangos tárgyfelismeréshez
Munkafolyamat
Ezt az áramkört egy 8051 mikrovezérlővel és egy ultrahangos érzékelő . Az érzékelő továbbítja a kHz ultrahangos hanghullámait. Amikor egy tárgy vagy akadály az érzékelő elé kerül, a hanghullámok visszaverődnek. Ezután a vevő érzékeli a kHz hanghullámot.
Az áramkör átalakítja a hangjeleket elektromos jelekké, amelyeket az interfész mikrovezérlőjébe táplálnak. A mikrovezérlő fogadja a jeleket és működteti a kimenetet, hogy megtegye a megfelelő intézkedéseket. Az LCD csatlakozik a mikrovezérlőhöz a modul állapotának megjelenítésére szolgál.
Ez a projekt továbbfejleszthető az objektum távolságának kiszámításához és az objektum helyének megkereséséhez.
Ultrahangos érzékelő
Az ultrahangos érzékelő nagyfrekvenciás hangimpulzust küld, és kiszámítja, mennyi időbe telik, amíg a hang visszhangja visszaáll.
Ultrahangos érzékelő
A hangsebesség körülbelül 341 méter másodpercenként levegőben. Az érzékelő a levegő hangsebességét és az érzékelő által a hang továbbításához és fogadásához szükséges időt használja a távolság kiszámításához. Így érzékeli az objektumot és megtalálja az objektum helyét.
Távolság = idő X (hangsebesség) / 2
A hangnak az érzékelőtől az objektumig kell haladnia, és vissza kell állítania, így ossza el a sebességet 2-vel.
Kapcsolat
- Vcc: Bemeneti feszültség +5 V
- GND: Külső talaj
- Trig: Digital Pin 2
- Visszhang: Digital Pin 2
A Trig csapot a jelek küldésére, az Echo csapot pedig a visszatérő jelek meghallgatására használják.
Megjegyzés: telepítéskor először csatlakoztassa a GND terminált, különben a modul megsérülhet.
Specifikációk
- Bemeneti feszültség: 5 V DC
- Statikus áram:<2 mA
- Kimeneti feszültség: 5 V magas és 0 V alacsony
- Detektálási tartomány: 2–500 cm
- Méretek: 3,4 x 2 x 1,5 cm
- Bemeneti kiváltó jel: 10 us TTL impulzus
- Visszhang: kimeneti TTL PWM jel
Előnyök
- Pontos és érintés nélküli távolságmérést biztosít 2 cm és 3 m között.
- Az ultrahangos mérés bármilyen fényviszonyban működik, ezért az infravörös tárgy detektor kiegészítője.
- A sorozatjelző LED a folyamatban lévő méréseket mutatja.
- A 3 tűs fejléc megkönnyíti a csatlakozást a fejlesztőkártyához közvetlenül vagy hosszabbító kábellel forrasztás nélkül.
Az ultrahangos érzékelő alkalmazásai
Biztonsági rendszerek, interaktív animációs kiállítások, parkolássegítő rendszerek és robot navigáció.
8051 mikrokontroller
A mikrokontroller egy nagymértékben integrált chip vagy mikroprocesszor, amelynek minden perifériája, például RAM, ROM, I / O portok, Timers ADC stb., Egyetlen chipen van. Ez egy dedikált chip, az úgynevezett egy chipes számítógép.
A 8051 mikrovezérlő egy népszerű 8 bites mikrovezérlő. A Harvard architektúrájának 8 bites CISC magján alapszik. 40 tűs DIP tűs chipként kapható, és 5 voltos DC bemenettel működik.
A 8051 mikrovezérlő blokkvázlata
A 8051 mikrovezérlő blokkdiagramja
A 8051 mikrovezérlő legfontosabb jellemzői
- 4KB on-chip program memória (ROM és EPROM).
- 128 bájt on-chip adatmemória (RAM).
- 8 bites adatbusz, 16 bites címbit és két 16 bites T0 és T1 időzítő
- 32 általános célú regisztráció 8 bitet és öt megszakítást.
- Négy párhuzamos port, mindegyik 8 bit, összesen 32 I / O vonallal.
- Egy 16 bites programszámláló, egy veremmutató és egy 16 bites adatmutató.
- Egy mikroszekundumos utasításciklus 12 MHz-es kristállyal.
- Egy unalmas duplex soros kommunikációs port.
PIN leírás
A 8051 mikrovezérlő 40 tűs DIP konfigurációban kapható. A 40 érintkező közül 32 érintkező van kijelölve négy párhuzamos P0, P1, P2 és P3 portra, mindegyik port 8 tűt foglal el. A fennmaradó csapok: VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA és PSEN.
Egy kvarckristályos oszcillátor az XTAL1 és XTAL2 érintkezőkön keresztül 30pF kondenzátorral van összekötve. Ha nem kristályoszcillátort használnak, akkor az XTAL1 és XTAL2 csapok nyitva maradnak.
Soros kommunikáció a 8051 mikrovezérlőben
A 8051 mikrokontrollernek két csapja van az adatok soros kommunikációval történő továbbításához és fogadásához. Ez a két csap a P3 port része (P3.0 és P3.1).
Ezek a csapok TTL-kompatibilisek, ezért lineáris illesztőprogramra van szükségük, hogy RS232 kompatibilisek legyenek. A MAX232-et vonalvezetõként használják. A soros kommunikációt egy 8 bites, SCON regiszternek nevezett regiszter vezérli.
Az ultrahangos objektumdetektáló áramkör alkalmazásai
- Ez a projekt olyan alkalmazásokhoz használható, mint a vadfotózás (Mozgásérzékelő kamera kiváltó), a biztonsági terület megfigyelése stb.
- Az ultrahangos objektumdetektáló áramkörrel pontosan meg tudjuk mérni a távolságokat.
- Ez az áramkör betörésjelzőként használható.
- Biztonsági rendszerek, interaktív animációs kiállítások, parkolássegítő rendszerek és robotnavigáció fejlesztésére szolgál.
Így itt arról van szó, hogy a 8051 mikrovezérlő segítségével ultrahangos objektumdetektáló áramkört készítünk. Reméljük, hogy jobban megértette ezt a koncepciót. Továbbá a témával kapcsolatos bármilyen kérdés, ill vezeték nélküli technológián alapuló projektek , kérjük, adja meg értékes javaslatait az alábbi megjegyzés szakasz kommentálásával.
