技術前沿:超聲波監測預警係統電路設計
發布時間:2015-01-29 責任編輯:echolady
【導讀】隨著科技逐漸走向智能化、信息化、網絡化,工業領域掀起了又一次變革。嵌入式係統的設計在工業領域遍地生花。嵌入式控製器更是以其可靠性高、體積小、靈活方便、功能強大的特點,滲透到農業、軍事、教育、工業、科研、日常等等諸多領域。而本文主要講解了嵌入式的隻能應用——單片機超聲波監測預警係統電路設計。
障礙物距離檢測電路的設計
在本係統中超聲波測距電路是由MICROCHIP的PIC16C57設計而成的,選用的超聲波傳感器是T/R40-16壓電陶瓷傳感器。在工作中,主控器PIC16C57發fa出chu信xin號hao使shi發fa射she端duan的de超chao聲sheng波bo換huan能neng器qi發fa出chu加jia以yi電dian壓ya激ji勵li,其qi受shou激ji勵li後hou以yi脈mai衝chong的de形xing式shi發fa射she超chao聲sheng波bo,當dang超chao聲sheng波bo接jie收shou器qi接jie收shou到dao回hui波bo信xin號hao時shi,傳chuan回hui到dao主zhu控kong器qi中zhong,從cong脈mai衝chong信xin號hao開kai始shi發fa射she時shi主zhu控kong器qi中zhong的de定ding時shi器qi便bian開kai始shi計ji時shi,接jie收shou到dao回hui波bo信xin號hao時shi停ting止zhi計ji時shi。所suo側ce出chu的de時shi間jian間jian隔ge再zai乘cheng以yi聲sheng速su就jiu得de到dao了le兩liang倍bei的de距ju離li值zhi。從cong而er計ji算suan出chu障zhang礙ai物wu到dao發fa射she點dian的de距ju離li。其qi電dian路lu圖tu如ru圖tu1所示。

圖1 超聲波測距電路圖
距離值通過PIC16C57的10腳進行串行輸出,經MAX232芯片後與ARM的串口相連。芯片MAX232是為RS232標準串口設計的接口電路,它完成TTL電平和RS232電平的轉換。
聲光報警電路設計
本(ben)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)根(gen)據(ju)影(ying)響(xiang)裝(zhuang)載(zai)機(ji)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)障(zhang)礙(ai)物(wu)距(ju)離(li)的(de)臨(lin)界(jie)值(zhi)對(dui)危(wei)險(xian)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行(xing)三(san)級(ji)報(bao)警(jing)。當(dang)處(chu)於(yu)低(di)危(wei)險(xian)狀(zhuang)況(kuang)時(shi),隻(zhi)有(you)指(zhi)示(shi)燈(deng)綠(lv)燈(deng)被(bei)點(dian)亮(liang),提(ti)醒(xing)駕(jia)駛(shi)者(zhe)注(zhu)意(yi);當危險級別增高時,指示燈黃燈點亮,同時伴隨有舒緩的蜂鳴聲,提醒駕駛者采取措施;當達到最高危險級別時,指示燈紅燈被點亮,同時蜂鳴聲由舒緩轉為急促,提醒駕駛者趕緊製動。設計中,分別采用了LPC2290的P2.20(GPIOA4)驅動綠色LED,P2.21(GPIOA5)驅動黃色LED, P2.22(GPIOA6)驅動紅色LED,P2.23(GPIOA7)驅動蜂鳴器。所設計的報警電路如圖2所示。

圖2 報警電路
通過試驗驗證,該係統已完成了所需的功能要求,最大測量值為9.99m,誤差 ≤0.01m。anzhuangfeichangfangbian,bianyushiyong。dangaixitonghaiyouyigebuzu,jiyongchaoshengbochuanganqijiancecheliangqianfanglumianxinxishi,ruguoshituqidezhangaiwunengyouxiaodejiancedao,dandangqianfangweiaokengshibianjiancebuchulai,suoyiyoudaiyujinyibuyanjiu。
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