基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)

2．5 顯示電路
本設(shè)計(jì)中采用四位一體共陽(yáng)極數(shù)碼管SM410564作為顯示器件。其非公共端接到單片機(jī)的P0口上，公共端接到P2口的P2．0～P2．3四個(gè)引腳上，以動(dòng)態(tài)掃描的方式進(jìn)行掃描。由于P2口的驅(qū)動(dòng)能力有限，因此數(shù)碼管的公共端沒(méi)有直接接到P2口上，而是通過(guò)P2口控制四個(gè)三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷來(lái)給數(shù)碼管供電的。顯示電路如圖11所示。

3 超聲波測(cè)距儀的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
超聲波測(cè)距的軟件系統(tǒng)主要包括主程序、外部中斷程序、定時(shí)中斷程序，以及需要調(diào)用的若干個(gè)子程序。
3．1 主程序
主程序流程圖如圖12所示，系統(tǒng)初始化后調(diào)用超聲波發(fā)射子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器而引起直射波觸發(fā)，延時(shí)后，方打開(kāi)外中斷0接收返回的超聲波信號(hào)。主程序檢測(cè)到成功接收的標(biāo)志位后，進(jìn)入計(jì)算子程序，獲得被測(cè)物體與測(cè)距器之間的距離。

3．2 測(cè)溫子程序
測(cè)距時(shí)，單片機(jī)與DS18B20通信經(jīng)過(guò)如下三個(gè)步驟：對(duì)DS18B20復(fù)位、復(fù)位之后發(fā)送ROM指令、發(fā)送RAM指令。由于本設(shè)計(jì)為單點(diǎn)溫度測(cè)量，只用到一片DS18B20，所以，發(fā)送的ROM指令為跳過(guò)ROM指令(0CCH)。測(cè)溫子程序流程圖如圖13所示。
3．3 定時(shí)中斷程序
定時(shí)中斷程序的作用是判斷發(fā)射時(shí)間、延時(shí)時(shí)間和接收時(shí)間。在不同的時(shí)間間斷內(nèi)，確保系統(tǒng)內(nèi)的全局變量S作出相應(yīng)的變化。定時(shí)中斷程序的流程如圖14所示。

4 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀。設(shè)計(jì)中采用MAX232對(duì)電路進(jìn)行升壓，提高了超聲換能器的輸出能力，從而提高了測(cè)距的距離。采用了紅外接收芯片CX20106A，減少了電路之間的相互干擾，提高了接收信號(hào)的靈敏度。同時(shí)，設(shè)計(jì)中采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20為溫度補(bǔ)償電路，提高了測(cè)量精度和智能化程度，并在一定程度上降低了系統(tǒng)成本。本超聲波測(cè)距儀經(jīng)試驗(yàn)運(yùn)行良好，性能優(yōu)良、成本低、能有效改善測(cè)量技術(shù)，適合于機(jī)器人檢測(cè)、家具安防、汽車倒車等小距離測(cè)量。