8051 mikrokontrolleril põhinev ultraheliobjektide tuvastamise ahel

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Ultraheliandureid kasutatakse objekti tuvastamiseks, objekti kauguse mõõtmiseks ja neil on palju rakendusi. Selles artiklis käsitletakse Ultraheliobjektide tuvastamise andur, kasutades mikrokontrollereid 8051 . Ultraheliandur pakub objektide tuvastamise lihtsamat meetodit ja annab täiusliku mõõtmise statsionaarsete või liikuvate objektide vahel. Andur mõõdab aega, mis kulub heli kaja taastamiseks ja sama edastamiseks mikrokontrollerile kui muutuva laiusega impulss.

Objektide ultraheli tuvastamise ahel

See vooluring on loodud selleks, et näidata objekti avastamist enne ultraheli muundur . Ultraheli muundur koosneb a saatja ja vastuvõtja. Saatja tekitab 40KHz helilaine, samal ajal kui vastuvõtja tuvastab 40KHz helilaine ja teisendab selle elektrisignaalideks, mis suunatakse mikrokontrollerisse.




Objekti tuvastamise ahela plokkskeem

Ultrsonic Object Detection Circuit plokkskeem

Ultraheliobjektide tuvastamise ahela plokkskeem

Riistvaranõuded

  • Ultrahelianduri moodul
  • 8051 mikrokontroller
  • LCD
  • LED
  • Kristall
  • Transistorid, dioodid, kondensaatorid ja takistid
  • Trafo
  • Pinge regulaator
  • Magnetpüstol

Nõuded tarkvarale

Objektide ultraheli tuvastamise ahel

Objektide ultraheli tuvastamise ahel

Objektide ultraheli tuvastamise ahel



Tööprotseduur

See vooluahel on loodud mikrokontrolleri 8051 ja ultraheliandur . Andur edastab kHz ultraheli helilaineid. Kui objekt või takistus tuleb andurist ette, peegelduvad helilained. Seejärel tuvastab vastuvõtja kHz helilaine.

Skeem muundab helisignaalid elektrisignaalideks, mis suunatakse liidesega mikrokontrollerisse. Mikrokontroller võtab vastu signaale ja käivitab väljundi asjakohaste toimingute tegemiseks. LCD liides mikrokontrolleriga kasutatakse mooduli oleku kuvamiseks.

Seda projekti saab täiustada, et arvutada objekti kaugus ja leida objekti asukoht.

Ultraheliandur

Ultraheliandur saadab kõrgsagedusliku heliimpulsi ja arvutab, kui kaua kulub heli kaja tagasitulekuks.


Ultraheliandur

Ultraheliandur

Heli kiirus on õhus umbes 341 meetrit sekundis. Andur kasutab kauguse arvutamiseks heli kiirust õhus ja aega, mille andur võtab heli edastamiseks ja vastuvõtmiseks. Nii tuvastab objekti ja leiab objekti asukoha.

Kaugus = aeg X (helikiirus) / 2

Heli peab liikuma andurilt objektile ja tagasi pöörama, jagage kiirus 2-ga.

Ühendus

  • Vcc: sisendpinge +5 V
  • GND: väline maa
  • Trig: digitaalne tihvt 2
  • Kaja: digitaalne tihvt 2

Trig-tihvti kasutatakse signaalide saatmiseks ja kaja-tihvti kasutatakse tagasipöörduvate signaalide kuulamiseks.

Märkus: installimisel ühendage kõigepealt GND-terminal, vastasel juhul võib moodul kahjustuda.

Spetsifikatsioonid

  • Sisendpinge: 5 V DC
  • Staatiline vool:<2 mA
  • Väljundpinge: 5 V kõrge ja 0 V madal
  • Tuvastusvahemik: 2 cm kuni 500 cm
  • Mõõtmed: 3,4 x 2 x 1,5 cm
  • Sisendi päästiku signaal: 10 us TTL impulss
  • Kaja signaal: väljund TTL PWM signaal

Eelised

  • Pakub täpset ja kontaktivaba kauguse mõõtmist vahemikus 2 cm kuni 3 m.
  • Ultrahelimõõtmine töötab igas valgustingimuses, seega täiendus infrapunaobjektide detektorile.
  • Sarivõtte indikaatori LED näitab pooleliolevaid mõõtmisi.
  • Kolme kontaktiga päise abil on lihtne ühendada arendusplaadiga otse või pikenduskaabliga ilma jootmata.

Ultrahelianduri rakendused

Kasutatakse turvasüsteemide, interaktiivsete animeeritud väljapanekute, parkimisabisüsteemid ja robotnavigatsioon.

8051 mikrokontroller

Mikrokontroller on kõrgelt integreeritud kiip või mikroprotsessor, millel on kõik kiibis kõik välisseadmed, näiteks RAM, ROM, I / O-pordid, Taimerid ADC jne. See on spetsiaalne kiip, mida nimetatakse ühe kiibiga arvutiks.

Mikrokontroller 8051 on populaarne 8-bitine mikrokontroller. See põhineb Harvardi arhitektuuri 8-bitisel CISC tuumil. See on saadaval 40-kontaktilise DIP-kiibina ja töötab 5-voldise alalisvoolu sisendiga.

8051 mikrokontrolleri plokkskeem

Mikrokontrolleri 8051 plokkskeem

Mikrokontrolleri 8051 plokkskeem

8051 mikrokontrolleri olulisemad omadused

  • 4KB kiibiga programmimälu (ROM ja EPROM).
  • 128 baiti kiibil olev andmemälu (RAM).
  • 8-bitine andmesiin, 16-bitine aadressibitt ja kaks 16-bitist taimerit T0 ja T1
  • 32 üldotstarbelist registrit, millest igaühel on 8 bitti ja viis katkestust.
  • Neli paralleelset porti, millest igaühel on 8 bitti, kokku 32 sisend- / väljundliini.
  • Üks 16-bitine programmiloendur, üks virnaosuti ja üks 16-bitine andmekursor.
  • Üks mikrosekundiline juhtsükkel 12 MHz kristalliga.
  • Üks igav dupleksne jadaport.

PIN-koodi kirjeldus

8051 mikrokontroller on saadaval 40-kontaktilise DIP-konfiguratsiooniga. 40 tihvti seas on neljale paralleelportile P0, P1, P2 ja P3 eraldatud 32 tihvti, millest igaüks hõivab 8 kontakti. Ülejäänud tihvtid on VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA ja PSEN.

Kvarts-kristall-ostsillaator on ühendatud tihvtide XTAL1 ja XTAL2 kaudu kondensaatori väärtusega 30pF. Kui kasutatakse muud allikat kui kristall-ostsillaatorit, jäetakse tihvtid XTAL1 ja XTAL2 lahti.

Seeriaühendus mikrokontrolleris 8051

Mikrokontrolleril 8051 on kaks tihvti andmete edastamiseks ja vastuvõtmiseks jadaside kaudu. Need kaks tihvti on osa pordist P3 (P3.0 ja P3.1).

Need tihvtid on ühilduvad TTL-iga ja seetõttu vajavad need RS232-ühilduvuseks liinidraiverit. MAX232 kasutatakse liinidraiverina. Seeriasidet kontrollib 8-bitine register nimega SCON register.

Objektide ultraheli tuvastamise ahela rakendused

  • Seda projekti saab kasutada selliste rakenduste jaoks nagu metsloomade pildistamine (Motion Sensing Camera Trigger), turvaala jälgimine jne.
  • Saame ultraheliobjektide tuvastamise ahelaga täpselt mõõta vahemaid.
  • Seda vooluringi saab kasutada sissemurdmishäirena.
  • Kasutatakse turvasüsteemide, interaktiivsete animeeritud väljapanekute, parkimisabisüsteemide ja robotnavigatsiooni arendamiseks.

Seega on see kõik ultraheliobjektide tuvastamise ahela valmistamine mikrokontrolleri 8051 abil. Loodame, et olete sellest kontseptsioonist paremini aru saanud. Lisaks sellele võivad kõik selle teemaga seotud küsimused või traadita tehnoloogial põhinevad projektid , andke palun oma väärtuslikke ettepanekuid kommenteerides allolevat kommentaaride jaotist.