Ultraääniantureita käytetään kohteen havaitsemiseen, kohteen etäisyyden mittaamiseen ja moniin sovelluksiin. Tässä artikkelissa käsitellään Ultraäänikohdeentunnistin, joka käyttää 8051-mikrokontrollereita . Ultraäänianturi on helpoin tapa havaita kohde ja antaa täydellisen mittauksen paikallaan olevien tai liikkuvien kohteiden välillä. Anturi mittaa ajan, jonka äänikaiku palaa ja lähettää saman mikro-ohjaimeen kuin muuttuvaleveä pulssi.
Ultrasonic Object Detection Circuit
Tämä piiri on suunniteltu osoittamaan kohteen havaitseminen ennen ultraäänianturi . Ultraäänianturi koostuu a lähetin ja vastaanotin. Lähetin tuottaa 40 kHz: n ääniaallon, kun vastaanotin havaitsee 40 kHz: n ääniaallon ja muuntaa sen sähköisiksi signaaleiksi, jotka syötetään mikro-ohjaimeen.
Kohdetunnistuspiirin lohkokaavio
Lohkokaavio ultraäänikohteen havaintapiiristä
Laitteistovaatimukset
- Ultraäänianturimoduuli
- 8051-mikrokontrolleri
- LCD-näyttö
- LED
- Kristalli
- Transistorit, diodit, kondensaattorit ja vastukset
- Muuntaja
- Jännitteensäädin
- Magneettinen ase
Ohjelmistovaatimukset
- Keil IDE -ohjelmisto
- Upotettu C
Piiri ultraäänikohteiden havaitsemiseen
Piiri ultraäänikohteiden havaitsemiseen
Työskentelymenettely
Tässä piirissä on 8051-mikro-ohjain ja ultraäänianturi . Anturi lähettää kHz: n ultraääni-aallot. Kun esine tai este saapuu anturin eteen, ääniaallot heijastuvat. Sitten vastaanotin havaitsee kHz-ääniaallon.
Piiri muuntaa äänisignaalit sähköisiksi signaaleiksi, jotka syötetään mikrokontrollerin rajapintaan. Mikrokontrolleri vastaanottaa signaalit ja käyttää lähtöä tarvittavien toimenpiteiden suorittamiseksi. LCD-näyttö on liitetty mikrokontrolleriin käytetään moduulin tilan näyttämiseen.
Tätä projektia voidaan parantaa laskemaan kohteen etäisyys ja löytämään kohteen sijainti.
Ultraäänianturi
Ultraäänianturi lähettää korkean taajuuden äänipulssin ja laskee, kuinka kauan kestää äänikaiku palaa takaisin.
Ultraäänianturi
Äänen nopeus on noin 341 metriä sekunnissa ilmassa. Anturi käyttää äänen nopeutta ilmassa ja anturin kuluttamaa aikaa äänen lähettämiseen ja vastaanottamiseen etäisyyden laskemiseksi. Täten havaitsee kohteen ja löytää kohteen sijainnin.
Etäisyys = aika X (äänen nopeus) / 2
Äänen on kuljettava anturista esineeseen ja palautettava se takaisin, jaa nopeus 2: lla.
Yhteys
- Vcc: Tulojännite +5 V
- GND: Ulkoinen maa
- Trig: Digitaalinen tappi 2
- Kaiku: Digitaalinen tappi 2
Trig-nastaa käytetään signaalien lähettämiseen ja Echo-nastaa käytetään palaavien signaalien kuunteluun.
Huomaa: Kun asennat, liitä ensin GND-pääte, muuten moduuli voi vaurioitua.
Tekniset tiedot
- Tulojännite: 5 V DC
- Staattinen virta:<2 mA
- Lähtöjännite: 5 V korkea ja 0 V matala
- Tunnistusalue: 2--500 cm
- Mitat 3,4 x 2 x 1,5 cm
- Tulon laukaisusignaali: 10 us TTL-impulssi
- Kaikusignaali: lähtö TTL PWM -signaali
Edut
- Tarjoaa tarkan ja kosketuksettoman etäisyyden mittauksen 2–3 metrin etäisyydellä.
- Ultraäänimittaus toimii kaikissa valaistusolosuhteissa, joten se on infrapunakohdetunnistimen lisäosa.
- Purskeilmaisimen LED näyttää käynnissä olevat mittaukset.
- 3-napainen otsikko on helppo liittää kehityskorttiin suoraan tai jatkojohdolla ilman juottamista.
Ultraäänianturin sovellukset
Käytetään turvajärjestelmien, interaktiivisten animoitujen näyttelyiden, pysäköintitutkajärjestelmät ja robottinavigointi.
8051-mikrokontrolleri
Mikrokontrolleri on erittäin integroitu siru tai mikroprosessori, jossa kaikki oheislaitteet, kuten RAM, ROM, I / O-portit, ajastimet ADC jne., Yhdellä sirulla. Se on oma siru, jota kutsutaan yhden sirun tietokoneeksi.
8051-mikrokontrolleri on suosittu 8-bittinen mikrokontrolleri. Se perustuu Harvardin arkkitehtuurin 8-bittiseen CISC-ytimeen. Se on saatavana 40-nastaisena DIP-nastana ja toimii 5 voltin DC-tulon kanssa.
Lohkokaavio 8051-mikrokontrollerista
Lohkokaavio 8051-mikrokontrollerista
8051-mikrokontrollerin tärkeimmät ominaisuudet
- 4 kt: n siruohjelmamuisti (ROM ja EPROM).
- 128 tavua sirun datamuisti (RAM).
- 8-bittinen tietoväylä, 16-bittinen osoitebitti ja kaksi 16-bittistä ajastinta T0 ja T1
- 32 yleiskäyttöistä rekisteriä, joista jokaisessa on 8 bittiä ja viisi keskeytystä.
- Neljä rinnakkaista porttia, joista jokaisessa on 8 bittiä, yhteensä 32 I / O-linjaa.
- Yksi 16-bittinen ohjelmalaskuri, yksi pinoosoitin ja yksi 16-bittinen datasäiliö.
- Yksi mikrosekunnin käskyjakso 12 MHz: n kristallilla.
- Yksi tylsä kaksipuolinen sarjaliikenneportti.
Tapin kuvaus
8051-mikrokontrolleri on saatavana 40-napaisella DIP-kokoonpanolla. 40 nastasta 32 nastaa on varattu neljälle rinnakkaisportille P0, P1, P2 ja P3, joista kukin portti vie 8 nastaa. Loput nastat ovat VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA ja PSEN.
Kvartsikideoskillaattori on kytketty nastojen XTAL1 ja XTAL2 poikki kondensaattorin arvolla 30pF. Jos käytetään muuta lähdettä kuin kideoskillaattoria, nastat XTAL1 ja XTAL2 jätetään avoimiksi.
Sarjaliikenne 8051-mikrokontrollerissa
8051-mikrokontrollerissa on kaksi nastaa tietojen siirtämiseen ja vastaanottamiseen sarjaliikenteen kautta. Nämä kaksi nastaa ovat osa porttia P3 (P3.0 ja P3.1).
Nämä nastat ovat TTL-yhteensopivia, joten ne edellyttävät linjaohjainta, jotta niistä tulee RS232-yhteensopivia. MAX232: ta käytetään linjaohjaimena. Sarjaliikennettä ohjaa 8-bittinen rekisteri nimeltä SCON-rekisteri.
Ultrasonic Object Detection -piirin sovellukset
- Tätä projektia voidaan käyttää esimerkiksi villieläinten valokuvaukseen (Motion Sensing Camera Trigger), turva-alueen seurantaan jne.
- Voimme mitata etäisyydet tarkasti ultraäänikohteen tunnistuspiirillä.
- Tätä virtapiiriä voidaan käyttää murtohälytyksenä.
- Käytetään turvajärjestelmien, interaktiivisten animoitujen näyttelyiden, pysäköintitutkimusjärjestelmien ja robottiohjauksen kehittämiseen.
Näin ollen kyse on ultraäänikohteen tunnistuspiirin tekemisestä 8051-mikrokontrollerilla. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen tästä käsitteestä. Lisäksi kaikki aiheeseen liittyvät kysymykset tai langattomaan teknologiaan perustuvat projektit , anna arvokkaat ehdotuksesi kommentoimalla alla olevaa kommenttiosaa.
