Ultragarsiniai jutikliai naudojami objektui aptikti, objekto atstumui matuoti ir daugybei programų. Šiame straipsnyje aptariama Ultragarsinis objektų aptikimo jutiklis, naudojant 8051 mikrovaldiklius . Ultragarsinis jutiklis suteikia lengviausią objektų aptikimo metodą ir suteikia puikų matavimą tarp nejudančių ar judančių objektų. Jutiklis išmatuoja laiką, reikalingą garso aidui grįžti ir išsiųsti tą patį į mikrovaldiklį kaip kintamo pločio impulsą.
Ultragarsinė objekto aptikimo grandinė
Ši grandinė skirta parodyti objekto aptikimą priešais ultragarso keitiklis . Ultragarsinis keitiklis susideda iš a siųstuvas ir imtuvas. Siųstuvas sukuria 40KHz garso bangą, o imtuvas aptinka 40KHz garso bangą ir paverčia ją elektriniais signalais, kurie tiekiami į mikrovaldiklį.
Objekto aptikimo grandinės blokinė schema
Objekto ultragarso aptikimo grandinės blokinė schema
Aparatinės įrangos reikalavimai
- Ultragarsinis jutiklio modulis
- 8051 mikrovaldiklis
- LCD ekranas
- LED
- Krištolas
- Tranzistoriai, diodai, kondensatoriai ir rezistoriai
- Transformatorius
- Įtampos reguliatorius
- Magnetinis ginklas
Programinės įrangos reikalavimai
- „Keil IDE“ programinė įranga
- Įterptoji C
Grandinė objekto aptikimui
Grandinė objekto aptikimui
Darbo tvarka
Ši grandinė suprojektuota su 8051 mikrovaldikliu ir ultragarso jutiklis . Jutiklis perduoda kHz ultragarso garso bangas. Kai daiktas ar kliūtis pasiekia jutiklį, garso bangos atsispindi. Tada imtuvas aptinka kHz garso bangą.
Kontūras paverčia garso signalus elektriniais, kurie tiekiami į sąsają esantį mikrovaldiklį. Mikrovaldiklis priima signalus ir paleidžia išvestį, kad imtųsi atitinkamų veiksmų. Skystųjų kristalų ekranas sujungtas su mikrovaldikliu naudojamas rodyti modulio būseną.
Šį projektą galima patobulinti, norint apskaičiuoti objekto atstumą ir rasti objekto vietą.
Ultragarsinis jutiklis
Ultragarso jutiklis siunčia aukšto dažnio garso impulsą ir apskaičiuoja, per kiek laiko garso aidas grįžta atgal.
Ultragarsinis jutiklis
Garso greitis ore yra maždaug 341 metras per sekundę. Norėdami apskaičiuoti atstumą, jutiklis naudoja garso greitį ore ir laiką, kurį jutiklis užima garsui perduoti ir priimti. Taigi aptinka objektą ir suranda objekto vietą.
Atstumas = laikas X (garso greitis) / 2
Garsas turi judėti nuo jutiklio iki objekto ir grįžti atgal, todėl padalykite greitį iš 2.
Ryšys
- Vcc: įėjimo įtampa +5 V
- GND: išorinis pagrindas
- Trig: skaitmeninis kaištis 2
- Aidas: 2 skaitmeninis kaištis
„Trig“ kaištis naudojamas signalams siųsti, o „Echo“ kaištis naudojamas grįžtantiems signalams klausyti.
Pastaba: diegdami pirmiausia prijunkite GND terminalą, kitaip modulis gali sugesti.
Specifikacijos
- Įėjimo įtampa: 5 V DC
- Statinė srovė:<2 mA
- Išėjimo įtampa: 5 V aukšta ir 0 V žema
- Aptikimo diapazonas: nuo 2 cm iki 500 cm
- Matmenys: 3,4 x 2 x 1,5 cm
- Įvesties trigerio signalas: 10 us TTL impulsas
- Echo signalas: išleidžia TTL PWM signalą
Privalumai
- Užtikrina tikslų ir nekontaktinį atstumo matavimą 2–3 m atstumu.
- Ultragarsinis matavimas veikia bet kokiomis apšvietimo sąlygomis, todėl papildomas infraraudonųjų spindulių objektų detektorius.
- Sprogimo indikatoriaus šviesos diodas rodo vykdomus matavimus.
- 3 kontaktų antraštė leidžia lengvai prijungti prie kūrimo plokštės tiesiogiai arba su prailginimo kabeliu be litavimo.
Ultragarsinio jutiklio pritaikymas
Naudojamas kuriant apsaugos sistemas, interaktyvius animacinius eksponatus, pagalbinės parkavimo sistemos ir robotizuota navigacija.
8051 mikrovaldiklis
Mikrovaldiklis yra labai integruota mikroschema arba mikroprocesorius su visais periferiniais įrenginiais, tokiais kaip RAM, ROM, įvesties / išvesties prievadai, „Timers ADC“ ir kt. Tai skirta mikroschema, vadinama vienos mikroschemos kompiuteriu.
8051 mikrovaldiklis yra populiarus 8 bitų mikrovaldiklis. Jis pagrįstas 8 bitų CISC Harvardo architektūros branduoliu. Jį galima įsigyti kaip 40 kontaktų DIP kontaktų lustą ir jis veikia su 5 voltų nuolatinės srovės įėjimu.
8051 mikrovaldiklio blokinė schema
8051 mikrovaldiklio blokinė schema
Svarbiausios 8051 mikrovaldiklio ypatybės
- 4KB lustų programos atmintis (ROM ir EPROM).
- 128 baitų lustų duomenų atmintis (RAM).
- 8 bitų duomenų magistralė, 16 bitų adreso bitai ir du 16 bitų laikmačiai T0 ir T1
- 32 bendrosios paskirties registruoja po 8 bitus ir penkis pertraukimus.
- Keturi lygiagretūs prievadai, kiekvienas 8 bitų, iš viso 32 įvesties / išvesties linijos.
- Vienas 16 bitų programų skaitiklis, vienas kamino žymeklis ir vienas 16 bitų duomenų rodyklė.
- Vienas mikrosekundžių instrukcijų ciklas su 12 MHz kristalu.
- Vienas nuobodus dvipusio nuoseklaus ryšio prievadas.
Smeigtuko aprašymas
8051 mikrovaldiklį galima įsigyti 40 kontaktų DIP konfigūracija. Tarp 40 kaiščių yra paskirstyti 32 kaiščiai keturioms lygiagrečioms jungtims P0, P1, P2 ir P3, kiekviena iš jų užima 8 kaiščius. Likę kaiščiai yra VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA ir PSEN.
Kvarcinis kristalinis osciliatorius yra sujungtas per kaiščius XTAL1 ir XTAL2, kurių kondensatoriaus vertė yra 30pF. Jei naudojamas kitas šaltinis nei kristalinis osciliatorius, kaiščiai XTAL1 ir XTAL2 paliekami atviri.
Serijinis ryšys 8051 mikrovaldiklyje
8051 mikrovaldiklis turi du kaiščius, skirtus duomenims perduoti ir priimti nuosekliojo ryšio būdu. Šie du kaiščiai yra P3 prievado (P3.0 ir P3.1) dalis.
Šie kaiščiai yra suderinami su TTL, todėl jiems reikalinga linijos tvarkyklė, kad jie būtų suderinami su RS232. MAX232 naudojamas kaip linijinis tvarkyklė. Serijinį ryšį valdo 8 bitų registras, vadinamas SCON registru.
Objektų ultragarsinės aptikimo grandinės taikymai
- Šis projektas gali būti naudojamas tokioms programoms kaip laukinės gamtos fotografija (judesio jutiklio kameros paleidiklis), saugumo zonos stebėjimas ir kt.
- Mes galime tiksliai išmatuoti atstumus naudodami ultragarso objektų aptikimo grandinę.
- Ši grandinė gali būti naudojama kaip įsilaužimo signalizacija.
- Naudojamas kuriant apsaugos sistemas, interaktyvius animuotus eksponatus, pagalbos statant automobilius sistemas ir robotizuotą navigaciją.
Taigi, viskas yra apie ultragarso objektų aptikimo grandinės naudojimą naudojant mikrovaldiklį 8051. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją. Be to, bet kokie klausimai šia tema arba bevielio ryšio technologijomis paremti projektai , pateikite savo vertingus pasiūlymus pakomentuodami toliau pateiktą komentarų skyrių.
